Conductivitat tèrmica de la llana mineral

La llana mineral és un terme general per a l'aïllament inorgànic, que està fet de roques, escòries d'alt forn i vidre. Avui la llana mineral és molt demandada, s'utilitza àmpliament en la construcció. Aquest aïllament va guanyar popularitat per la seva conductivitat tèrmica i el seu cost acceptable.

La llana mineral està formada per fibres primes pressionades en una estora. Exteriorment, és similar al cotó mèdic, només que més rígid. Minvata és reconegut pels especialistes com un dels millors materials d'aïllament tèrmic, ja que té els següents avantatges:

• eficiència,

• seguretat per a la salut humana,

• facilitat d'instal·lació,

• cost assequible.

Hi ha 3 tipus de llana mineral.

1. Pedra - Està fet de roques foses. La dolomita, el basalt i la pedra calcària s'utilitzen principalment per a la seva creació. Aquest aïllament és fiable i durador, té una llarga vida útil.

2. Escòria - està fet d'escòries d'alt forn foses. En crear, s'utilitzen residus de metalls ferrosos i no fèrrics. Aquest aïllament és menys durador, de qualitat inferior a la llana de roca; no s'ha d'utilitzar en zones climàtiques amb alts nivells d'humitat i canvis bruscos de temperatura.

3. Vidre (fibra de vidre) - s'obté de fibra de vidre fosa, així com de sorra, sosa, pedra calcària, dolomita, borax. Les característiques principals són alta densitat, elasticitat i memòria de forma. Té bons indicadors de conductivitat tèrmica i permeabilitat al vapor, però les característiques són inferiors en qualitat a la pedra (basalt) i la llana d'escòria. Popular per la relació de qualitat i cost assequible.

Malgrat les diferents matèries primeres, totes les varietats de llana mineral tenen una propietat comuna: el material és solt, amb una estructura fibrosa i de baixa densitat, i per això té una baixa conductivitat tèrmica.

La conductivitat tèrmica de la llana mineral està influenciada per la composició mineralògica, la densitat i la humitat. La mitjana per a diferents tipus de llana mineral sol ser de 115 kg per metre cúbic. m amb una absorció d'aigua no superior a l'1% en volum. El diàmetre mitjà de la fibra no supera els 0,2 micres.

La conductivitat tèrmica dels materials és la capacitat d'emmagatzemar energia tèrmica en una habitació, un dels paràmetres importants dels materials d'aïllament tèrmic. L'àrea d'ús depèn de les característiques dels aïllants tèrmics.

El coeficient reflecteix la quantitat de calor que es realitza en 1 hora després d'1 sq. m de superfície d'aïllament amb un gruix d'1 m, l'absència de fuites de calor als costats i una diferència de temperatura d'1 ° C per ambdues superfícies també es tenen en compte. És a dir, el paràmetre de baixa conductivitat tèrmica de la llana mineral indica una pèrdua de calor mínima.

El coeficient es mesura en W/(m °C), depèn inicialment de la matèria primera, que afecta l'estructura de la fibra. L'indicador no es manté constantment al mateix nivell; per exemple, en 3 anys pot augmentar un 50% a causa de l'entrada d'humitat a l'estructura. El paràmetre s'utilitza per calcular el gruix necessari de la capa d'aïllament tèrmic per a la decoració interior o exterior. Com més baix sigui l'indicador, més prima serà necessària la capa per aïllar l'estructura de l'edifici (sostre, parets, terres, etc.) i, en conseqüència, menors són els costos.

Augmentar o disminuir el gruix de la capa no afectarà de cap manera el coeficient.Només les matèries primeres seleccionades afecten el valor de la conductivitat tèrmica, però el gruix de l'aïllament és important per protegir les estructures. Per exemple, la llana mineral de fins a 50 mm de gruix s'utilitza sovint per a l'aïllament intern de locals (pisos, envans, sostres entre sòls, etc.), on les pèrdues de calor són petites i cal estalviar espai. Per a l'aïllament exterior (façanes de cases, teulades), s'utilitza llana mineral amb un gruix de capa de 100-200 mm.

Els coeficients de conductivitat tèrmica, tenint en compte la matèria primera, són:

• llana de pedra (basalt) - 0,032-0,046 W / (m ° C);

• llana d'escòria - 0,46-0,48 W / (m ° C);

• llana de fibra de vidre - 0,038-0,046 W / (m ° C).

El principal desavantatge de la llana mineral és el canvi en el nivell de conductivitat tèrmica quan la humitat entra al material. Així, un augment de la humitat en un 5% empitjora gairebé un 50% les propietats d'aïllament tèrmic. I la humitat que entra durant la congelació pot deformar l'aïllament i alterar les propietats operatives.

La llana de pedra, per exemple, de basalt, és menys susceptible als canvis en la conductivitat tèrmica. A causa de l'alt nivell de permeabilitat al vapor (absorció d'aigua - menys de l'1%) i una higroscopicitat mínima, l'excés d'humitat s'evapora i no s'acumula dins del producte. Per aquest motiu, la llana de roca s'utilitza sovint per a l'aïllament exterior (façanes, cobertes d'edificis), i per a l'aïllament tèrmic dels sòls de les primeres plantes per tal de reduir les pèrdues de calor.

La fibra de vidre i la llana d'escòria no són adequades per a l'aïllament exterior i ús en habitacions amb molta humitat. Això es deu a un augment de la conductivitat tèrmica amb l'augment dels nivells d'humitat. Per tant, en instal·lar aquests tipus de llana mineral, cal un aïllament complet de la humitat.

Cada aïllament té conductivitat tèrmica, i és aquesta capacitat la que determina la qualitat del producte i l'abast de la seva aplicació. Els valors mitjans de llana mineral són de 0,045 W / (m ° C), i un valor tan baix confirma l'alta qualitat de l'aïllant tèrmic.

Si comparem els coeficients mitjans de conductivitat tèrmica de diversos aïllants tèrmics, veurem exemples il·lustratius del gruix de la capa necessari per retenir la calor:

• maó 1460 mm - 0,520 W / (m ° C);

• argila expandida 869 mm - 0,170 W / (m ° C);

• llana de fibra de vidre 189 mm - 0,044 W / (m ° C);

• llana de pedra (basalt) 167 mm - 0,039 W / (m ° C);

• poliestirè expandit 159 mm - 0,037 W / (m ° C).

Quan compareu la llana mineral amb altres escalfadors, podeu avaluar els seus avantatges i desavantatges.

• Poliestirè expandit... Aïllament no menys popular (un tipus d'escuma). El valor de conductivitat tèrmica és de 0,028-0,035 W / (m ° C). Si comparem les qualitats termoconductores amb la llana mineral, les seves propietats intensives en energia seran menys efectives. No obstant això, la llana mineral guanya significativament quan es compara la resistència al foc i la nociva dels fums d'aïllament. La facilitat d'instal·lació i el cost d'aquest tipus d'aïllant tèrmic no són inferiors a la llana mineral.

• Penoplex... També és un tipus d'escuma, però es tracta de productes més modernitzats. Les característiques d'aïllament tèrmic són millors que les de la llana mineral: 0,03-0,032 W / (m ° C). El material és bastant dur, no està amenaçat de podrir-se, assecar-se i ensorrar-se. Aquestes qualitats són semblants a les de la llana mineral. La facilitat d'instal·lació i la durabilitat també estan a prop de la llana mineral. Però l'avantatge de la llana mineral és la seva resistència al foc, ja que el seu punt de fusió és de més de 1000 ° C, i el penoplex es considera un material perillós d'incendi.

• Argila expandida... El valor de la conductivitat tèrmica és d'uns 0,09 W / (m ° C), pitjor que l'indicador de llana mineral, però el principal avantatge d'aquest aïllant tèrmic és la seva alta seguretat i respecte al medi ambient. A causa de l'alta conductivitat tèrmica, es requereix un gruix de capa més gran per aïllar una habitació que, per exemple, la llana de roca. Els productes fets de llana mineral són més fàcils d'instal·lar, però en termes de durabilitat, la llana mineral encara és inferior a l'argila expandida.

• Serradures de fusta. Un material excel·lent per a l'aïllament tèrmic de locals, té un paràmetre de conductivitat tèrmica de 0,06-0,08 W / (m ° C).L'avantatge de l'aïllament és la seva alta permeabilitat al vapor, així com la resistència a la condensació i la humitat. Els avantatges també inclouen el respecte al medi ambient, el baix cost del material i la seguretat per a la salut humana. Però en la instal·lació, aquest aïllant tèrmic és més complicat i, per a un aïllament d'alta qualitat, cal formar una capa a partir d'una barreja en brut, per exemple, serradures i argila o ciment. La serradura pura pràcticament no s'utilitza a causa del risc d'incendi. La vida útil de la llana mineral i la serradures amb additius és pràcticament la mateixa.

La conductivitat tèrmica de la llana mineral és un dels paràmetres, l'ús correcte del qual us permetrà seleccionar el gruix de capa necessari per a l'aïllament tèrmic.