Войти
Обычная изоляция внутри квартиры в Миссиссога, Онтарио 
Изоляция из минеральной ваты Изоляция здания - это любой объект в здании, используемый в качестве изоляции для любых целей. Хотя большая часть изоляции в зданиях предназначена для теплоизоляции, этот термин также применяется к звукоизоляции, противопожарной изоляции и ударной изоляции. (например, для вибрации, вызванной промышленным применением). Часто выбирается изоляционный материал из-за его способности выполнять несколько из этих функций одновременно.
Термическая изоляция обычно относится к использованию соответствующих изоляционных материалов и конструктивным изменениям для зданий, чтобы замедлить передачу тепла через корпус, чтобы уменьшить теплопотери и прирост. Передача тепла вызвана разницей температур в помещении и на улице. Тепло может передаваться за счет теплопроводности, конвекции или излучения. Скорость передачи тесно связана с распространяющейся средой. Тепло теряется или приобретается при передаче через потолки, стены, пол, окна и двери. Такое уменьшение и поглощение тепла обычно нежелательно. Это не только увеличивает нагрузку на систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, что приводит к большему количеству потерь энергии, но и снижает тепловой комфорт людей в здании. Теплоизоляция в зданиях - важный фактор в достижении теплового комфорта для их жителей. Изоляция снижает нежелательные потери или приток тепла и может снизить потребность в энергии систем отопления и охлаждения. Это не обязательно связано с проблемами надлежащей вентиляции и может повлиять или не повлиять на уровень звукоизоляции. В узком смысле изоляция может относиться к изоляционным материалам, используемым для замедления теплопотери, таким как: целлюлоза, стекловата, минеральная вата, полистирол, уретановая пена, вермикулит, перлит, древесное волокно, растительное волокно (каннабис, лен, хлопок, пробка и т. д.), переработанный хлопчатобумажный деним, растительная солома, животное волокно (овечья шерсть), цемент и земля или почва, светоотражающая изоляция (также известная как лучистый барьер), но она также может включать в себя ряд конструкций и методов для решения проблем основные режимы теплопередачи - проводящие, радиационные и конвекционные материалы.
Большинство материалов в приведенном выше списке удерживают только большое количество воздуха или других газов между молекулами материала. Газ проводит тепло намного меньше, чем твердые тела. Эти материалы могут образовывать газовые полости, которые можно использовать для теплоизоляции с низкой эффективностью теплопередачи. Эта ситуация также встречается в мехе животных и перьях птиц, при этом в шерсти животных может использоваться низкая теплопроводность небольших очагов газа, что позволяет снизить потери тепла.
Эффективность отражающей изоляции (лучистого барьера) обычно оценивается по отражательной способности (излучательной способности) поверхности с воздушным пространством, обращенным к источнику тепла.
Эффективность объемной изоляции обычно оценивается по ее R-значению, из которых два - метрическая система (СИ) (в единицах кВтВт⋅м) и стандартная для США ( в единицах ° F · фут · ч / БТЕ), первая из которых в 0,176 раза больше последней, или величина, обратная теплопроводности, или величина U WK⋅m. Например, в США стандарт изоляции чердаков рекомендуется на уровне не менее R-38 в единицах США (эквивалент R-6,7 или значение U 0,15 в единицах СИ). Эквивалентный стандарт в Великобритании технически сопоставим, одобренный документ L обычно требует среднего значения U по площади крыши от 0,11 до 0,18 в зависимости от возраста собственности и типа конструкции крыши. Новые здания должны соответствовать более высоким стандартам, чем те, что были построены в соответствии с предыдущими версиями правил. Важно понимать, что одно значение R или U не принимает во внимание качество строительства или местные факторы окружающей среды для каждого здания. Проблемы с качеством строительства могут включать недостаточную пароизоляцию и проблемы с защитой от сквозняков. Кроме того, решающее значение имеют свойства и плотность самого изоляционного материала. В большинстве стран существует режим инспекций или сертификации утвержденных установщиков, чтобы убедиться, что соблюдаются высокие стандарты
История теплоизоляции не так велика по сравнению с другими материалов, но люди давно осознают важность изоляции. В доисторические времена люди начали свою деятельность по созданию убежищ от диких животных и непогоды, люди начали свои исследования теплоизоляции. Доисторические народы строили свои жилища, используя материалы из шкур животных, меха и растительных материалов, таких как тростник, лен и солома. Эти материалы сначала использовались в качестве материалов для одежды, поскольку их жилища были временными, они с большей вероятностью использовали материалы, которые они использовали. использовались в одежде, которую было легко получить и обработать. Материалы мехов животных и растительных продуктов могут удерживать большое количество воздуха между молекулами, что может создавать воздушную полость для уменьшения теплообмена.
Позже, долгая продолжительность жизни людей и развитие сельского хозяйства определили, что им нужно постоянное место жительства, начали появляться укрытые от земли дома, каменные дома и пещерные жилища. Высокая плотность этих материалов может вызвать эффект запаздывания при теплопередаче, что может привести к медленному изменению внутренней температуры. Этот эффект сохраняет внутри зданий тепло зимой и прохладу летом, а также из-за того, что такие материалы, как земля или камень, легко достать, этот дизайн действительно популярен во многих местах, таких как Россия, Исландия, Гренландия.
Органические материалы были первыми доступными для строительства убежищ для людей, которые защищали себя от плохих погодных условий и согревали их. Но такие органические материалы, как волокна животного и растительного происхождения, не могут существовать долгое время, поэтому эти натуральные материалы не могут удовлетворить долгосрочную потребность людей в теплоизоляции. Итак, люди начали искать более долговечные заменители. В 19 веке люди перестали удовлетворяться использованием природных материалов для теплоизоляции, они перерабатывали органические материалы и производили первые теплоизоляционные панели. В то же время появляется все больше и больше искусственных материалов, и был разработан широкий спектр искусственных теплоизоляционных материалов, например минеральная вата, стекловолокно, пеностекло и пустотелый кирпич.
Теплоизоляция может играть значительную роль в зданиях, высокие требования к тепловому комфорту приводят к большому количеству энергия, затраченная на полноценный обогрев всех помещений. Около 40% потребления энергии приходится на здание, в основном на отопление или охлаждение. Достаточная теплоизоляция является основной задачей, которая обеспечивает здоровую среду в помещении и предотвращает повреждение конструкции. Это также ключевой фактор в борьбе с высоким энергопотреблением, он может уменьшить тепловой поток через ограждающую конструкцию здания. Хорошая теплоизоляция также может принести зданию следующие преимущества:
1. Предотвращение повреждения здания из-за образования влаги внутри ограждающей конструкции. Теплоизоляция гарантирует, что температура поверхности комнаты не опускается ниже критического уровня, что позволяет избежать конденсации и образования плесени. Согласно отчетам о повреждениях зданий, 12,7% и 14% повреждений зданий были вызваны плесенью. Если в здании нет достаточной теплоизоляции, высокая относительная влажность внутри здания приведет к конденсации и, в конечном итоге, к проблемам с плесенью.
2. Создание комфортной тепловой среды для людей, проживающих в здании. Хорошая теплоизоляция обеспечивает достаточно высокие температуры внутри здания зимой, а также обеспечивает такой же уровень теплового комфорта, обеспечивая относительно низкую температуру воздуха летом.
3. Снижение нежелательных затрат энергии на нагрев или охлаждение. Теплоизоляция снижает теплообмен через ограждающую конструкцию здания, что позволяет нагревательным и охлаждающим машинам достигать той же температуры воздуха в помещении с меньшими затратами энергии.
Сколько изоляции в доме должно быть зависит от конструкции здания, климата, затрат на электроэнергию, бюджета и личных предпочтений. Региональный климат предъявляет разные требования. Строительные нормы часто устанавливают минимальные стандарты пожарной безопасности и энергоэффективности, которые могут быть добровольно превышены в контексте устойчивой архитектуры для экологических сертификатов, например LEED.
Стратегия изоляции здания должна основываться на тщательном рассмотрении режима передачи энергии, а также направления и интенсивности ее движения. Это может меняться в течение дня и от сезона к сезону. Важно выбрать подходящий дизайн, правильное сочетание материалов и строительных технологий, подходящих к конкретной ситуации.
Требования к теплоизоляции в США соответствуют ASHRAE 90.1, который является энергетическим стандартом США для всех коммерческих и некоторых жилых зданий. Стандарт ASHRAE 90.1 рассматривает несколько аспектов, таких как предписания, типы ограждающих конструкций и бюджет затрат на электроэнергию. И в стандарте есть обязательные требования к теплоизоляции. Все требования к теплоизоляции в ASHRAE 90.1 разделены по климатическим зонам, это означает, что количество теплоизоляции, необходимое для здания, определяется климатической зоной, в которой находится здание. Требования к теплоизоляции показаны как R-значение, а R-значение непрерывной изоляции - как второй индекс. Требования к различным типам стен (стены с деревянным каркасом, стены с металлическим каркасом и стены с массивным каркасом) показаны в таблице.
| Деревянный каркас стены | Стены с каркасом | Массивные стены | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| зона | Нежилое | Жилое | Нежилое | Жилой | Нежилой | Жилой |
| 1 | 13 | 13 | 13 | 13 | NR | 5,7 |
| 2 | 13 | 13 | 13 | 13 + 7,5 | 5,7 | 7,6 |
| 3 | 13 | 13 | 13 + 3,8 | 13 + 7,5 | 7,6 | 9,5 |
| 4 | 13 | 13 + 3,8 | 13 + 7,5 | 13 + 7,5 | 9,5 | 11,4 |
| 5 | 13 + 3,8 | 13 + 7,5 | 13 + 3,8 | 13 + 7,5 | 11,4 | 13,3 |
| 6 | 13 + 7,5 | 13 + 7,5 | 13 + 7,5 | 13 + 7,5 | 13,3 | 15,2 |
| 7 | 13 + 7,5 | 13 + 7,5 | 13 + 7,5 | 13 + 15,6 | 15,2 | 15,2 |
| 8 | 13 + 15,6 | 13 + 15,6 | 13 + 7,5 | 13 + 18,8 | 15,2 | 25,0 |
Чтобы определить, следует ли добавлять изоляцию, вам сначала нужно выяснить, сколько изоляции у вас уже есть в вашем доме и где. Квалифицированный домашний энергоаудитор включит проверку изоляции в обычную часть энергетического аудита всего дома . Однако иногда вы можете провести самооценку в определенных местах дома, например на чердаках. Здесь визуальный осмотр вместе с использованием линейки может дать вам представление о том, можно ли получить дополнительную изоляцию.
Первоначальную оценку потребностей в изоляции в Соединенных Штатах может определить Министерство США. энергетического индекса почтовый индекс калькулятор изоляции.
В России наличие большого количества и дешевого газа привело к плохой изоляции, перегреву и неэффективности потребление энергии. Установлено, что российские здания либо перегреваются, либо недостаточно и часто потребляют на 50 процентов больше тепла и горячей воды, чем необходимо. 53 процента всех выбросов углекислого газа (CO 2) в России производятся за счет отопления и выработки электроэнергии для зданий. Однако выбросы парниковых газов в странах бывшего советского блока все еще ниже уровней 1990 года.
Энергетические кодексы в России начали устанавливаться в 1955 году, нормы и правила впервые упоминают характеристики оболочки здания. и тепловые потери, и они сформировали нормы, регулирующие энергетические характеристики ограждающих конструкций здания. А самая последняя версия Энергетического кодекса России (СП 50.13330.2012) была опубликована в 2003 году. Энергетические кодексы России были разработаны экспертами государственных институтов или неправительственных организаций, таких как АВОК. Энергетический кодекс России несколько раз пересматривался с 1955 года, версия 1995 года снизила потребление энергии на квадратный метр для отопления на 20%, а версия 2000 года уменьшила на 40%. Кодекс также содержит обязательное требование к теплоизоляции зданий, сопровождаемое некоторыми добровольными положениями, в основном сосредоточенными на потерях тепла из оболочки здания.
Требования Австралии к теплоизоляции зависят от климата, в котором находится здание, в таблице ниже приведены минимальные требования к изоляции, основанные на климате, который определяется BCA. В здании в Австралии применяется изоляция крыш, потолков, внешних стен и различных компонентов здания (например, крыш веранд в жарком климате, переборок, полов). Переборки (участок стены между потолками разной высоты) должны иметь такой же уровень теплоизоляции, что и потолки, так как они подвержены одинаковым уровням температуры. И внешние стены здания в Австралии должны быть изолированы, чтобы уменьшить все виды теплопередачи. Помимо стен и потолков, Энергетический кодекс Австралии также требует изоляции полов (не всех полов). Фальшполы должны иметь зазор под грунтом около 400 мм под самыми нижними брусьями, чтобы обеспечить достаточно места для изоляции, а бетонные плиты, такие как подвесные плиты и плиты на земле, должны быть изолированы таким же образом.
| Примеры мест | Минимальный уровень изоляции (общее значение R (мК / Вт)) | |
|---|---|---|
| Крыша / потолок * | Стена | |
| Мельбурн, Вик | 4,1 | 2,8 |
| Канберра, ACT | 4,1 | 2,8 |
| Хобарт, Тас | 4,1 | 2,8 |
| Маунт-Гамбье, SA | 4,1 | 2,8 |
| Балларат, Вик | 4,1 | 2,8 |
| Тредбо, Новый Южный Уэльс | 6,3 | 3,8 |
| * Эти минимальные уровни изоляции будут выше, если у вашей крыши значение поглощения верхней поверхности выше 0,4. | ||
Китай имеет различные климатические особенности, которые делятся по географическим зонам. В результате в Китае существует пять климатических зон, в соответствии с которыми конструкция здания включает теплоизоляцию. (Очень холодная зона, холодная зона, жаркое лето и холодная зимняя зона, жаркое лето и теплая зимняя зона и холодная зимняя зона).
Германия установила свои требования к энергоэффективности зданий в 1977 г. и первый энергетический кодекс - Постановление об энергосбережении (EnEV), которое основано на характеристиках здания, было введено в 2002 году. А в версии 2009 года Постановление об энергосбережении увеличило минимальные значения R теплоизоляции оболочки здания и введены требования к испытаниям на герметичность. Постановление об энергосбережении (EnEV) 2013 разъясняет требования к теплоизоляции потолка. При этом отмечалось, что в случае невыполнения перекрытия потребуется теплоизоляция доступных потолков над отапливаемыми помещениями верхнего этажа. [Значение U не должно превышать 0,24 Вт / (м • К)]
Постановление о строительстве в Нидерландах проводит четкое различие между ремонтом домов и новостройками. Новые постройки считаются полностью новыми домами, но также новые постройки и расширения считаются новыми постройками. Кроме того, реконструкция, при которой не менее 25% площади целостного здания изменяется или увеличивается, также считается новой постройкой. Таким образом, во время капитального ремонта есть вероятность, что новое здание должно соответствовать требованиям Голландии по изоляции нового здания. Если ремонт меньшего размера, применяется директива о ремонте. Примерами ремонта являются последующая изоляция полой стены и последующая изоляция наклонной крыши от настила крыши или под черепицей. Обратите внимание, что каждый ремонт должен соответствовать минимальному значению Rc 1,3 Вт / мК. Если текущая изоляция имеет более высокое значение изоляции (законно полученный уровень), то это значение считается нижним пределом.
Требования к изоляции указаны в здании нормативные документы, а в Англии и Уэльсе техническое содержание публикуется как Утвержденные документы Документ L определяет тепловые требования, и при установлении минимальных стандартов может разрешить торговлю значениями U для таких элементов, как крыши и стены. в сравнении с другими факторами, такими как тип системы отопления, при оценке энергопотребления всего здания. В Шотландии и Северной Ирландии есть аналогичные системы, но подробные технические стандарты не идентичны. В последние годы стандарты несколько раз пересматривались с целью повышения эффективности использования энергии по мере того, как Великобритания движется к низкоуглеродной экономике.
Поперечное сечение утеплителя дома. В холодных условиях главная цель заключается в уменьшении теплового потока из здания. Компоненты оболочки здания - окна, двери, крыши, полы / фундамент, стены и барьеры для проникновения воздуха - все являются важными источниками потерь тепла; В этом случае в доме с хорошей изоляцией окна станут важным источником теплопередачи. Устойчивость к кондуктивным потерям тепла для стандартного одинарного остекления соответствует R-значению около 0,17 м⋅КВт или более чем в два раза больше, чем для типичного двойного остекления (по сравнению с 2–4 м⋅К⋅Вт для стекловата войлок). Потери могут быть уменьшены за счет хорошей атмосферостойкости, объемной изоляции и минимизации количества неизолирующего (особенно не солнечного) остекления. Тепловое излучение в помещении также может быть недостатком спектрально-селективного (с низким коэффициентом излучения, низкий коэффициент излучения ) остекления. Некоторые системы стеклопакетов могут удвоить или утроить значение R.
Вакуумные панели и изоляция поверхности стен из аэрогеля - это две технологии, которые могут повысить энергоэффективность и эффективность теплоизоляции жилых и коммерческих зданий в регионах с холодным климатом, таких как Новая Англия и Бостон. В прошлом цена на теплоизоляционные материалы с высокими изоляционными характеристиками была очень высокой. С развитием материальной промышленности и стремительным развитием научных технологий в течение 20-го века появляется все больше и больше изоляционных материалов и технологий изоляции, что дает нам различные варианты теплоизоляции зданий. Особенно в районах с холодным климатом требуется большая теплоизоляция, чтобы справиться с потерями тепла, вызванными холодной погодой (инфильтрация, вентиляция и излучение). Стоит обсудить две технологии:
VIP заметны из-за их сверхвысокой термической стойкости, их способность термического сопротивления в четыре-восемь раз больше, чем у обычных пенопластовых изоляционных материалов, что приводит к меньшей толщине теплоизоляции оболочки здания по сравнению с традиционными материалы. VIP-панели обычно состоят из основных панелей и металлических корпусов. Обычные материалы, которые используются для производства панелей Core, - это коллоидный и осажденный диоксид кремния, полиуретан с открытыми порами (PU) и различные типы стекловолокна. И основная панель закрыта металлическим кожухом для создания вакуумной среды, металлический корпус может гарантировать, что основная панель находится в вакуумной среде. Хотя этот материал обладает высокими тепловыми характеристиками, последние двадцать лет он по-прежнему сохраняет высокую цену.
Аэрогель был впервые обнаружен Сэмюэлем Стивенсом Кистлом в 1931 году. Это своего рода гель, в котором жидкая часть заменена газом, он на 99% состоит из воздуха. Этот материал имеет относительно высокое значение R - около R-10 на дюйм, что значительно выше по сравнению с обычными изоляционными материалами из пенопласта. Но сложности в обработке и низкая производительность ограничивают развитие Аэрогелей, себестоимость этого материала по-прежнему остается на высоком уровне. Только две компании в США предлагают коммерческий продукт Airgel.
В жарких условиях самым большим источником тепловой энергии является солнечная радиация. Он может проникать в здания непосредственно через окна или нагревать оболочку здания до более высокой температуры, чем температура окружающей среды, увеличивая теплопередачу через оболочку здания. Коэффициент увеличения солнечного тепла (SHGC) (показатель теплопередачи солнечного света) стандартного одинарного остекления может составлять около 78-85%. Усиление солнечного излучения можно уменьшить за счет соответствующего затенения от солнца, светлой кровли, спектрально-селективных (теплоотражающих) красок и покрытий и различных типов изоляции для остальной части оболочки. Остекление со специальным покрытием может снизить SHGC примерно до 10%. Излучающие барьеры очень эффективны для чердаков в жарком климате. В этом случае они намного эффективнее в жарком климате, чем в холодном. Для нисходящего теплового потока конвекция слабая, и излучение преобладает над передачей тепла через воздушное пространство. Чтобы лучистые барьеры были эффективными, они должны иметь достаточный воздушный зазор.
Если холодильный кондиционер используется в жарком влажном климате, особенно важно герметизировать ограждающую конструкцию здания. Осушение проникновения влажного воздуха может привести к значительным потерям энергии. С другой стороны, некоторые конструкции зданий основаны на эффективной перекрестной вентиляции вместо холодного кондиционирования воздуха, чтобы обеспечить конвективное охлаждение от преобладающего ветерка.
В регионах с жарким засушливым климатом, таких как Египет и Африка, тепловой комфорт летом является основным вопросом, почти половина потребления энергии в городских районах исчерпывается системой кондиционирования воздуха. Чтобы удовлетворить потребности людей в тепловом комфорте, многие развивающиеся страны с жарким засушливым климатом страдают от нехватки электроэнергии летом из-за все более широкого использования холодильных машин. Для улучшения этой ситуации была введена новая технология под названием Cool Roof. В прошлом архитекторы использовали термальные материалы для улучшения теплового комфорта, тяжелая теплоизоляция могла вызвать эффект задержки во времени, который мог замедлить скорость теплопередачи в дневное время и поддерживать температуру в помещении в определенном диапазоне (жарко и сухо климатические регионы обычно имеют большую разницу температур днем и ночью).
Холодная крыша представляет собой недорогую технологию, основанную на коэффициенте отражения солнечного света и тепловом излучении, в которой используются отражающие материалы и светлые цвета для отражения солнечного излучения. Коэффициент отражения солнечного излучения и коэффициент теплового излучения являются двумя ключевыми факторами, определяющими тепловые характеристики крыши, и они также могут улучшить эффективность теплоизоляции, поскольку около 30% солнечного излучения отражается обратно в небо. Форма крыши также рассматривается, криволинейная крыша может получать меньше солнечной энергии по сравнению с традиционными формами. Между тем, недостаток этой технологии очевиден: высокая отражательная способность вызывает визуальный дискомфорт. С другой стороны, высокая отражательная способность и коэффициент теплового излучения крыши увеличивают тепловую нагрузку на здание.
Оптимальное размещение элементов здания (например, окон, дверей, обогревателей) может сыграть значительную роль в теплоизоляции, учитывая влияние солнечного излучения на здание и преобладающие бризы. Светоотражающие ламинаты могут помочь уменьшить пассивное солнечное тепло в сараях, гаражах и металлических зданиях.
См. изоляционное стекло для обсуждения окон.
Тепловая оболочка определяет кондиционируемое или жилое пространство в доме. Чердак или подвал могут входить или не входить в эту зону. Уменьшение потока воздуха изнутри наружу может помочь значительно снизить конвективную теплопередачу.
Обеспечение низкой конвективной теплопередачи также требует внимания к конструкции здания (атмосферостойкость ) и правильной установке изоляционных материалов.
Чем меньше естественный поток воздуха в здание, тем больше механической вентиляции потребуется для обеспечения комфорта человека. Высокая влажность может быть серьезной проблемой, связанной с отсутствием воздушного потока, вызывающим конденсацию, гниение строительных материалов и стимулирование роста микробов, таких как плесень и бактерии. Влага также может значительно снизить эффективность изоляции, создавая тепловой мост (см. Ниже). Системы воздухообмена могут быть активно или пассивно включены для решения этих проблем.
Тепловые мосты - это точки в оболочке здания, которые позволяют проводить теплопроводность. Поскольку тепло проходит по пути наименьшего сопротивления, тепловые мосты могут способствовать снижению энергоэффективности. тепловой мост создается, когда материалы создают непрерывный путь через перепад температур, при котором тепловой поток не прерывается теплоизоляцией. Обычные строительные материалы, которые являются плохими изоляторами, включают стекло и металл.
. Конструкция здания может иметь ограниченную способность изоляции в некоторых частях конструкции. Обычная конструкция конструкции основана на стенах с карнизами, в которых мосты холода обычно используются в деревянных или стальных шпильках и балках, которые обычно скрепляются с помощью металла. Заметными областями, в которых обычно не хватает достаточной изоляции, являются углы зданий и области, где изоляция была снята или перемещена, чтобы освободить место для системной инфраструктуры, такой как электрические коробки (розетки и выключатели), водопровод, оборудование пожарной сигнализации и т. Д.
Тепловые мосты также могут быть созданы путем несогласованного строительства, например, путем закрытия частей внешних стен до того, как они будут полностью изолированы. Наличие недоступных пустот в полости стены, лишенных изоляции, может быть источником тепловых мостиков.
Некоторые виды изоляции легче передают тепло во влажном состоянии и, следовательно, также могут образовывать тепловой мост в этом состоянии.
Теплопроводность можно минимизировать с помощью любого из следующих действий: уменьшения площади поперечного сечения мостов, увеличения длины моста или уменьшения количества тепловых мостов.
Одним из методов уменьшения эффекта теплового моста является установка изоляционной плиты (например, пенопласта EPS XPS, древесноволокнистой плиты и т. Д.) Поверх внешней стены. Другой метод - использование изоляционного деревянного каркаса для термического разрыва внутри стены.
Изоляция зданий во время строительства намного проще, чем модернизация, поскольку обычно изоляция скрыта, а части здания нужно деконструировать, чтобы добраться до них.
По существу, существует два типа изоляции зданий - объемная изоляция и отражающая изоляция. В большинстве зданий используется комбинация обоих типов для создания общей системы теплоизоляции здания. Тип используемой изоляции подобран для создания максимального сопротивления каждой из трех форм теплопередачи здания - теплопроводности, конвекции и излучения.
Согласно трем способам теплообмена ， большую часть теплоизоляции, которую мы использовали в нашем здании, можно разделить на две категории: проводящие и конвективные изоляторы и лучистые тепловые барьеры. И есть более подробные классификации, чтобы различать разные материалы. Многие теплоизоляционные материалы работают за счет создания крошечной воздушной полости между молекулами, эта воздушная полость может значительно уменьшить теплообмен через материалы. Но есть два исключения, в которых воздушная полость не используется в качестве функционального элемента для предотвращения передачи тепла. Один из них - это отражающая теплоизоляция, которая создает большое воздушное пространство, образуя радиационный барьер, прикрепляя металлическую фольгу с одной или обеих сторон, эта теплоизоляция в основном снижает радиационную теплопередачу. Хотя полированная металлическая фольга, прикрепленная к материалам, может только предотвратить радиационную теплопередачу, ее эффект остановки теплопередачи может быть значительным. Еще одна теплоизоляция, в которой не применяется воздушная полость, - это вакуумная изоляция. Панели с вакуумной изоляцией могут остановить все виды конвекции и теплопроводности, а также в значительной степени уменьшить радиационную теплопередачу. Но эффективность вакуумной изоляции также ограничена краем материала, поскольку край вакуумной панели может образовывать тепловой мост, что приводит к снижению эффективности вакуумной изоляции. Эффективность вакуумной изоляции также зависит от площади вакуумных панелей.
Объемные изоляторы блокируют кондуктивную теплопередачу и конвективный поток внутрь или из здания. Чем плотнее материал, тем лучше он будет проводить тепло. Поскольку воздух имеет такую низкую плотность, воздух является очень плохим проводником и поэтому является хорошим изолятором. Изоляция, препятствующая теплопередаче, использует воздушные промежутки между волокнами, внутри пенопласта или пластиковых пузырей и в полостях здания, таких как чердак. Это выгодно для активно охлаждаемого или отапливаемого здания, но может быть проблемой в пассивно охлаждаемом здании; необходимы соответствующие условия для охлаждения с помощью вентиляции или излучения.
Волокнистые материалы состоят из волокон небольшого диаметра, которые равномерно распределяют воздушное пространство. Обычно используемые материалы - диоксид кремния, стекло, минеральная вата и шлаковая вата. Стекловолокно и минеральная вата - два изоляционных материала, которые наиболее широко используются в этом типе.
Ячеистая изоляция состоит из небольших ячеек, которые отделены друг от друга. Обычно ячеистыми материалами являются стекло и пенопласт, например полистирол, полиолефин и полиуретан.
Излучающие барьеры работают вместе с воздушным пространством, чтобы уменьшить лучистую теплопередачу через воздушное пространство. Излучающая или отражающая изоляция отражает тепло вместо того, чтобы поглощать его или пропускать. Излучающие барьеры часто используются для уменьшения направленного вниз теплового потока, поскольку в восходящем тепловом потоке преобладает конвекция. Это означает, что для чердаков, потолков и крыш они наиболее эффективны в жарком климате. Они также играют роль в сокращении потерь тепла в прохладном климате. Однако гораздо большей изоляции можно добиться, добавив объемные изоляторы (см. Выше).
Некоторые излучающие барьеры являются спектрально селективными и предпочтительно уменьшают поток инфракрасного излучения по сравнению с другими длинами волн. Например, окна с низким коэффициентом излучения (low-e) будут пропускать свет и коротковолновую инфракрасную энергию в здание, но отражать длинноволновое инфракрасное излучение, генерируемое внутренней мебелью. Точно так же специальные теплоотражающие краски способны отражать больше тепла, чем видимый свет, и наоборот.
Значения коэффициента теплового излучения, вероятно, лучше всего отражают эффективность радиационных барьеров. Некоторые производители указывают `` эквивалентное '' значение R для этих продуктов, но эти цифры могут быть трудными для интерпретации или даже вводящими в заблуждение, поскольку тестирование значения R измеряет общие потери тепла в лабораторных условиях и не контролирует тип потерь тепла, ответственных за конечный результат (излучение, теплопроводность, конвекция).
Пленка грязи или влаги может изменить коэффициент излучения и, следовательно, характеристики лучистых барьеров.
Экологичная изоляция - это термин, используемый для изоляции изделий с ограниченным воздействием на окружающую среду. Общепринятый подход к определению того, является ли изоляционный продукт экологически чистым, но на самом деле любой продукт или услуга является экологически чистым, заключается в проведении оценки жизненного цикла (LCA). В ряде исследований сравнивалось влияние изоляционных материалов на окружающую среду при их применении. Сравнение показывает, что наиболее важным является значение изоляции продукта, отвечающее техническим требованиям для применения. Только на втором этапе становится актуальным различие между материалами. Отчет , заказанный правительством Бельгии для VITO, является хорошим примером такого исследования. Ценный способ графически представить такие результаты - это паук-диаграмма.
Энергетический портал  | Викиучебники имеют book on the topic of: Do-It-Yourself/House_insulation |
