Conductividad Térmica De La Espuma: Comparación Del Coeficiente De Espuma Con Espuma Y Lana De Madera, Ladrillo Y Vidrio. Conductividad Térmica De Láminas 50-100 Mm Y Otras

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificación: 2024-01-18 12:09

Al construir cualquier edificio, es muy importante encontrar el material aislante adecuado. En el artículo, consideraremos el poliestireno como material destinado al aislamiento térmico, así como el valor de su conductividad térmica.

Factores de influencia

Los expertos verifican la conductividad térmica calentando la hoja desde un lado. Luego calculan cuánto calor pasó a través de la pared de un metro de largo del bloque aislado en una hora. Las mediciones de transferencia de calor se realizan en la cara opuesta después de un cierto intervalo de tiempo. Los consumidores deben tener en cuenta las peculiaridades de las condiciones climáticas, por lo tanto, es necesario prestar atención al nivel de resistencia de todas las capas de aislamiento.

La retención de calor está influenciada por la densidad de la hoja de espuma, las condiciones de temperatura y la acumulación de humedad en el ambiente . La densidad del material se refleja en el coeficiente de conductividad térmica.

El nivel de aislamiento térmico depende en gran medida de la estructura del producto. Las grietas, hendiduras y otras zonas deformadas son una fuente de penetración profunda de aire frío en la losa.

La temperatura a la que se condensa el vapor de agua debe concentrarse en el aislamiento . Los indicadores de temperatura menos y más del ambiente externo cambian el nivel de calor en la capa exterior del revestimiento, pero dentro de la habitación la temperatura del aire debe permanecer alrededor de +20 grados Celsius. Un fuerte cambio en el régimen de temperatura en la calle afecta negativamente la efectividad del uso del aislante. La conductividad térmica de la espuma se ve afectada por la presencia de vapor de agua en el producto. Las capas superficiales pueden absorber hasta un 3% de humedad.

Por esta razón, la profundidad de absorción dentro de los 2 mm debe restarse de la capa productiva de aislamiento térmico. Una capa gruesa de aislamiento proporciona un ahorro de calor de alta calidad . Polyfoam con un espesor de 10 mm, en comparación con una losa de 50 mm, es capaz de retener el calor 7 veces más, ya que en este caso la resistencia térmica aumenta mucho más rápido. Además, la conductividad térmica de la espuma aumenta significativamente la inclusión en su composición de ciertos tipos de metales no ferrosos que emiten dióxido de carbono. Las sales de estos elementos químicos confieren al material la propiedad de autoextinguirse durante la combustión, lo que le confiere resistencia al fuego.

Conductividad térmica de diferentes láminas

Una característica distintiva de este material es su reducida transferencia de calor .… Gracias a esta propiedad, la habitación se mantiene perfectamente caliente. La longitud estándar del tablero de espuma varía de 100 a 200 cm, el ancho es de 100 cm y el grosor de 2 a 5 cm. El ahorro de energía térmica depende de la densidad de la espuma, que se calcula en metros cúbicos. Por ejemplo, una espuma de 25 kg tendrá una densidad de 25 por metro cúbico. Cuanto mayor sea el peso de la lámina de espuma, mayor será su densidad.

La estructura de espuma única proporciona un excelente aislamiento térmico. Esto se refiere a los gránulos de espuma y las células que forman la porosidad del material. La hoja granular contiene una gran cantidad de bolas con muchas células de aire microscópicas. Por lo tanto, una pieza de espuma es 98% de aire. El contenido de masa de aire en las células contribuye a una buena retención de la conductividad térmica. De este modo se mejoran las propiedades aislantes de la espuma.

Los valores de conductividad térmica de los gránulos de espuma varían de 0,037 a 0,043 W / m . Este factor influye en la elección del espesor del producto. Las láminas de espuma con un grosor de 80-100 mm se utilizan generalmente para construir casas en los climas más duros. Pueden tener un valor de transferencia de calor de 0.040 a 0.043 W / m K, y losas con un espesor de 50 mm (35 y 30 mm), de 0.037 a 0.040 W / m K.

Es muy importante elegir el grosor correcto del producto . Existen programas especiales que ayudan a calcular los parámetros requeridos del aislamiento. Las empresas de construcción los utilizan con éxito. Miden la resistencia térmica real del material y calculan el grosor del tablero de espuma literalmente hasta un milímetro. Por ejemplo, en lugar de aproximadamente 50 mm, se utiliza una capa de 35 o 30 mm. Esto permite a la empresa ahorrar dinero de forma significativa.

Matices de elección

Al comprar láminas de espuma, siempre preste atención al certificado de calidad . El fabricante puede fabricar el producto según GOST y según nuestras propias especificaciones . Dependiendo de esto, las características del material pueden variar. A veces, los fabricantes engañan a los compradores, por lo que es necesario familiarizarse adicionalmente con los documentos que confirman las características técnicas del producto.

Estudie cuidadosamente todos los parámetros del producto comprado. Rompa un trozo de espuma de poliestireno antes de comprar. El material de baja calidad tendrá un borde dentado con pequeñas bolas visibles en cada línea de falla. La hoja extruida debe mostrar poliedros regulares.

Es muy importante tener en cuenta los siguientes detalles:

• condiciones climáticas de la región;
• el indicador total de las características técnicas del material de todas las capas de losas de pared;
• densidad de la hoja de espuma.

Tenga en cuenta que las empresas rusas Penoplex y Technonikol producen espuma de alta calidad. Los mejores fabricantes extranjeros son BASF, Styrochem, Nova Chemicals.

Comparación con otros materiales

En la construcción de cualquier edificio, se utilizan varios tipos de materiales para proporcionar aislamiento térmico . Algunos constructores prefieren utilizar materias primas minerales (lana de vidrio, basalto, espuma de vidrio), otros eligen materias primas vegetales (lana de celulosa, corcho y materiales de madera) y otros eligen polímeros (poliestireno, espuma de poliestireno extruido, polietileno expandido).

Uno de los materiales más eficaces para conservar el calor en las habitaciones es la espuma. No soporta la combustión, se extingue rápidamente . La resistencia al fuego y la absorción de humedad de la espuma es mucho mayor que la de un producto hecho de madera o lana de vidrio. El tablero de espuma es capaz de soportar temperaturas extremas. Es fácil de instalar. La hoja liviana es práctica, ecológica y de baja conductividad térmica. Cuanto menor sea el coeficiente de transferencia de calor del material, se requerirá menos aislamiento al construir una casa.

El análisis comparativo de la efectividad de los calentadores populares indica una baja pérdida de calor a través de las paredes con una capa de espuma .… La conductividad térmica de la lana mineral está aproximadamente al mismo nivel que la transferencia de calor de una hoja de espuma. La única diferencia está en los parámetros del espesor de los materiales. Por ejemplo, bajo ciertas condiciones climáticas, la lana mineral de basalto debe tener una capa de 38 mm y una tabla de espuma - 30 mm. En este caso, la capa de espuma será más fina, pero la ventaja de la lana mineral es que no emite sustancias nocivas durante la combustión y no contamina el medio ambiente durante la descomposición.

El volumen de uso de lana de vidrio también supera el tamaño de la placa de espuma utilizada para el aislamiento térmico. La estructura de la fibra de la lana de vidrio proporciona una conductividad térmica bastante baja de 0.039 W / m K a 0.05 W / m K. Pero la relación del espesor de la hoja será la siguiente: 150 mm de lana de vidrio por 100 mm de espuma.

No es del todo correcto comparar la capacidad de transferencia de calor de los materiales de construcción con la espuma plástica, porque al erigir paredes, su grosor difiere significativamente de la capa de espuma

• El coeficiente de transferencia de calor de los ladrillos es casi 19 veces mayor que el de la espuma .… Es de 0,7 W / m K. Por este motivo, el ladrillo debe tener al menos 80 cm y el grosor del tablero de espuma es de solo 5 cm.
• La conductividad térmica de la madera es casi tres veces mayor que la del poliestireno . Es igual a 0, 12 W / m K, por lo tanto, al erigir paredes, un marco de madera debe tener al menos 23-25 cm de espesor.
• El hormigón celular tiene un indicador de 0,14 W / m K . El hormigón de arcilla expandida posee el mismo coeficiente de ahorro de calor. Dependiendo de la densidad del material, este indicador puede alcanzar incluso 0,66 W / m K. Durante la construcción de un edificio, se requerirá una capa intermedia de tales calentadores de al menos 35 cm.

Es más lógico comparar la espuma con otros polímeros relacionados . Entonces, 40 mm de una capa de espuma con un valor de transferencia de calor de 0, 028-0, 034 W / m son suficientes para reemplazar una placa de espuma de 50 mm de espesor. Al calcular las dimensiones de la capa de aislamiento en un caso particular, se puede obtener la relación del coeficiente de conductividad térmica de 0.04 W / m de espuma con un espesor de 100 mm. El análisis comparativo muestra que el poliestireno expandido de 80 mm de espesor tiene un valor de transferencia de calor de 0,035 W / m. La espuma de poliuretano con una conductividad térmica de 0,025 W / m asume una capa intermedia de 50 mm.

Por lo tanto, entre los polímeros, la espuma tiene un coeficiente de conductividad térmica más alto y, por lo tanto, en comparación con ellos, será necesario comprar láminas de espuma más gruesas. Pero la diferencia es insignificante.