Просмотр кода страницы Теплоизоляция

[[Файл:Теплопроводность на Русском Севере.JPG|thumb|220px|Разрушенная теплоизоляция на магистральной теплотрассе]]
'''Теплоизоляция''' («тепловая изоляция») — элементы конструкции, уменьшающие процесс [[Теплопередача|теплопередачи]] и выполняющие роль основного [[Термическое сопротивление|термического сопротивления]] в конструкции. Термин также может означать [[материалы]] для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.

Теплоизоляция применяется для уменьшения теплопередачи всюду, где необходимо поддерживать заданную [[температура|температуру]], например:
* В [[строительство|строительстве]] теплоизоляция применяется для внутреннего и внешнего изолирования наружных стен зданий, кровель, полов и т. д. Благодаря этому снижается расход энергии на [[отопление]] или [[Искусственное охлаждение|охлаждение]], [[Кондиционирование воздуха|кондиционирование]].
* В производстве одежды и обуви. Благодаря теплоизолирующим свойствам одежды человек может без активного движения долгое время пребывать на открытом воздухе в сильный холод или в холодной воде.
* В корпусах или ограждающих конструкциях холодильного оборудования, печей. Благодаря теплоизоляции возможно значительно снизить затраты энергии на поддержание требуемой температуры внутри.
* Трубопроводы [[теплотрасса|теплотрасс]] окружают теплоизоляцией для уменьшения охлаждения или нагрева передаваемого [[теплоноситель|теплоносителя]]. Защищают от [[коррозия|коррозии]]. Теплоизоляция обладает [[пароизоляция|пароизолирующими]] (не всегда) и шумозащитными свойствами.
* Изоляция емкостей, резервуаров, [[бойлер]]ов.
* Изоляция трубопроводной арматуры, где применяются съёмные теплоизоляционные конструкции.

== Классификация тепловой изоляции ==
;Классификация по принципу нормирования
* Строительная тепловая изоляция — тепловая изоляция ограждающих конструкций (стен, полов, крыш, межэтажное перекрытие и т. д.);
* Техническая тепловая изоляция — тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. Основной документ, регламентирующий применение технической тепловой изоляции на территории РФ — Свод правил — СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»;
* Специальная тепловая изоляция —   [[экранно-вакуумная теплоизоляция|экранно-вакуумная теплоизоляция]], отражающая тепловая изоляция и т. д.

;Классификация по ГОСТ 16381-77 «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные»

Материалы и изделия подразделяются по следующим основным признакам:
* По виду основного исходного сырья — неорганические, органические;
* По структуре — волокнистые, ячеистые, зернистые (сыпучие);
* По форме — рыхлые (вата, [[Вспученный перлит|перлит]] и др.), плоские (плиты, маты, войлок и др.), фасонные (цилиндры, полуцилиндры, сегменты и др.), шнуровые.
* По возгораемости (горючести) — несгораемые, трудносгораемые, сгораемые<ref>ГОСТ 16381-77 является действующим, однако морально и технически устарел. Например классификация «Горючести» по «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» № 123-ФЗ (ред. от 02.07.2013) имеют иную градацию негорючие (НГ), Слабогорючие (Г1), умереногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3) и сильногорючие (Г4)</ref>.

== Основные типы теплоизоляции ==
На практике по виду исходного сырья теплоизоляционные материалы принято делить на три вида:
[[Файл:Pn-gorshkov-v-m-2000-1.jpg|thumb|Директор предприятия ЖКХ показывает фрагмент трубы с пенополистирольной теплоизоляцией|465x465px]]

* Органические — получаемые с использованием [[органические вещества|органических веществ]]. Это, прежде всего, разнообразные [[полимер]]ы (например, [[пенополистирол]], вспененный [[полиэтилен]] (НПЭ, ППЭ) и изделия на его основе (в том числе отражающая теплоизоляция). Такие теплоизоляционные материалы изготавливают с объёмной массой от 10 до 100 кг/м<sup>3</sup>. Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90&nbsp;°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т. п.). Также в качестве органических изолирующих материалов используют переработанную неделовую древесину и отходы деревообработки (древесно-волокнистые плиты, ДВП, и древесностружечные плиты, ДСП), целлюлозу в виде макулатурной бумаги (утеплитель [[эковата]]), сельскохозяйственные отходы ([[соломит]], [[камышит]] и др.), [[торф]] ([[торфоплиты]]) и т. д. Эти теплоизоляционные материалы, как правило, отличаются низкой водо-, биостойкостью, а также подвержены разложению и используются в строительстве реже.
* Неорганические — [[минеральная вата]] и изделия из неё (например, минераловатные плиты), [[монолитный пенобетон]] и [[ячеистый бетон]] ([[газобетон]] и [[газосиликат]]), [[пеностекло]], [[Стекловолокно|стеклянное волокно]], изделия из [[вспученный перлит|вспученного перлита]], [[вермикулит]]а, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой [[расплав]]ов горных пород или металлургических [[шлак]]ов в стекловидное волокно. Объёмная масса изделий из минеральной ваты 35—350 кг/м<sup>3</sup>. Теплопроводность минеральной ваты находится в диапазонах 0,035-0,040 Вт/м*К и сильно зависит от плотности материала. В процессе эксплуатации происходит увеличение теплопроводности в среднем на 50 % за 3 года вследствие проникновения влаги. Паропроницаемость (υ-фактор сопротивления диффузии водяного пара) равна 1 при отсутствии пароизоляционного слоя. Так же при площади отверстий в пароизоляционном слое более 0,2 мм<sup>2</sup> на м<sup>2</sup>. Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. При производстве современных теплоизоляционных минераловатных изделий (ТИМ) производится гидрофобизация волокна, что позволяет снизить водопоглощение в процессе транспортировки и монтажа ТИМ.
* Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе [[асбест]]а (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород ([[вермикулит]]а, [[Вспученный перлит|перлита]]).

Показатели теплопроводимости пенобетона плотностью 150 кг/м<sup>3</sup>, изготовленного на цементе марки М500Д0, песка 5-й фракции, [[пенообразователя]] [[Foamin C]] и воды в сравнении с [[Пенополиуретан|ППУ изоляцией]], указаны в таблице № 1:{{нет АИ|1|11|2018}}

[[Теплопотери]] теплоизолированных труб, Кал/час на 1 п.м.{{нет АИ|1|11|2018}}
{| class="wikitable"
|-
! [[Диаметр]], мм !! [[Пенополиуретан]] !! [[Пенобетон]]
|-
| 57 || 27,7 || 23,5
|-
| 89 || 35,9 || 28,5
|-
| 108 || 41,5 || 30,7
|-
| 159 || 46,9 || 44,9
|-
| 219 || 59,9 || 46,9
|}

Основные виды применяемой теплоизоляции:
* [[монолитный пенобетон]] (плотностью до 300 кг/м<sup>3</sup>)
* минераловатные изделия в виде матов, плит, скорлуп, цилиндров и т. п. ([[каменная вата|каменная]] и [[стекловата|стеклянная вата]])
* [[пенополистирол]] (вспененный и экструдированный)
* [[пенополиуретан]]
* [[полиизоцианурат]] (PIR)
* [[эковата]]
* вспененный [[каучуки|каучук]]
* вспененный [[полиэтилен]] (НПЭ, ППЭ)
* вакуумная теплоизоляция
* жидкая теплоизоляция

== Промышленная теплоизоляция ==
Под промышленной теплоизоляцией чаще всего подразумевается теплоизоляция трубопроводов, емкостей, резервуаров и оборудования. Термоизоляцию трубопроводов и емкостей проводят с целью предотвращения охлаждения жидкости, находящейся в трубах, или во избежание образования конденсата на оборудовании. В случае, когда тепловые потери не важны, теплоизоляцию монтируют для соблюдения техники безопасности, например, для того, чтобы защитить обслуживающий персонал от ожогов. В настоящее время в связи с ростом стоимости энергоносителей тепловые потери стараются свести к минимуму, поэтому все чаще системы теплоизоляции включаются в комплекс средств для достижения энергоэффективности.

В промышленности к термоизоляции предъявляются повышенные требования, особенно к устойчивости материалов к рекордно высоким или, напротив, рекордно низким температурам (криогенное оборудование). На этапе разработки проекта промышленного объекта выбирается термоизоляционный материал. Сейчас проектировщики в промышленности, особенно на опасно-производственных объектах, предпочитают использовать негорючие материалы (класс НГ).

Многие традиционные теплоизоляционные материалы обрабатываются специальными пропитками для того, чтобы повысить их безопасность и снизить интенсивность горения (например, антипирены для сильно горючих материалов, таких как пенополистирол и пенополиуретан), но применение антиперенов не позволяет горючим материалам стать негорючими, а также может привести к образованию поверхностной коррозии технологического оборудования.

== Теплоизоляция стен ==
[[File:Утеплитель базалит.jpg|thumb|Утеплитель базалит при строительстве мансарды]]
Теплоизоляция стены выполняется следующими способами:
* Навесной [[вентилируемый фасад]] с применением теплоизоляции (приемлемого класса пожарной безопасности)
* Тонкослойная штукатурка фасадов по теплоизоляционному материалу (мокрый фасад, СФТК)
* Трехслойная конструкция стен (трехслойная, слоистая или колодцевая кладка, сэндвич-панели клееные или сборные, трехслойные ж/б стеновые панели).
* Теплоизоляция методом нанесения пенополиуретановой пены
* Укладка теплоизоляционных плит между стойками каркасных домов (с металлическим или деревянным каркасом) с последующей отделкой облицовочными панелями

В гражданских зданиях с точки зрения теплофизики наиболее эффективно применять теплоизоляцию снаружи, так как в этом случае несущая конструкция стены находится всегда в зоне положительных температур и оптимальной влажности. Возможно применение теплоизоляции изнутри здания, но при этом варианте необходимо проводить расчет по влажностному режиму на необходимость слоя пароизоляции и только в исключительных случаях, когда невозможно изменить фасад здания по тем или иным соображениям (здание имеет высокую архитектурную и художественную ценность и т. д.)<ref>[https://maxizol.ru/novosti/kakoy-uteplitel-luchshe-dlya-karkasnogo-doma/ Какой утеплитель лучше для каркасного дома?]</ref>

== Материалы для изготовления теплоизоляции ==
Для изготовления теплоизоляции, препятствующей теплопроводности, используют материалы, имеющие очень низкий коэффициент [[теплопроводность|теплопроводности]], — ''теплоизоляторы''. В случаях, когда теплоизоляция применяется для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы могут называться ''утеплителями''. Теплоизоляторы отличаются неоднородной структурой и высокой [[пористость]]ю.

На сегодняшний день теплоизоляционные материалы на основе аэрогелей обладают самыми низкими коэффициентами теплопроводности (0,017 — 0,21 Вт/(м•K)).

== См. также ==
* [[Теплопроводность]]
* [[Футеровка]]
* [[Теневые шарики]]

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* ''Аблесимов Н. Е., Земцов А. Н.'' Релаксационные эффекты в неравновесных конденсированных системах. Базальты: от извержения до волокна. - Москва, ИТиГ ДВО РАН, 2010. 400 с.
* Федеральный закон Российской Федерации № 261-ФЗ от 23.11.2009 г. «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»

== Ссылки ==
{{навигация}}


{{rq|style|sources|refless|wikify}}

[[Категория:Технология строительных процессов]]
[[Категория:Термодинамика]]
[[Категория:Теплоизоляционные материалы]]