Isolasjonsmaterialer og deres termiske egenskaper

Termisk isolasjon er reduksjon av varmeoverføring (overføring av termisk energi mellom objekter av ulik temperatur) mellom objekter i termisk kontakt. (19)

– Tasten problemer

• å Redusere mengden energi som brukes fra fossilt brensel er den viktigste faktoren i arbeidet med å fremme en bærekraftig utvikling.
• Isolasjon har størst potensial for å redusere CO2-utslipp.
• Energi er bevart gjennom isolasjon bruke langt oppveier den energien som brukes i produksjonen., Bare når en bygning oppnår en ‘LowHeat’ standard gjør isolasjon er nedfelt karbon (se nedenfor) blir signifikante.

Ytelse

Den mest viktig aspekt av et isolerende materiale er ytelsen – som det konsekvent gir den som er designet for motstand mot passering av varme gjennom hele levetiden til bygningen., Selv om isolasjon produsentens publisert ytelse forventninger vil være en viktig guide, andre faktorer som er forbundet med den ‘virkelige’ installasjon av materialet må vurderes som en del av designprosessen:
• Enkel installasjon – den ultimate ytelsen vil være bestemt av hvor effektivt en byggherre kan installere et materiale ved bruk av konvensjonelle ferdigheter., For eksempel, isolasjonsplater må være installert slik at ingen hull resultat enten mellom tilstøtende plater, eller mellom plater og andre konstruksjon komponenter som inngår som en del av den totale isolasjon konvolutt, som for eksempel bjelker eller tilfarere. Noen hull igjen vil tillate passasje av luft og resultere i en reduksjon i ytelse.
• Svinn, komprimering, oppgjør – Noen materialer er sannsynlig å lide en grad av dimensjonal ustabilitet i deres installert liv. I mange tilfeller dette er forventet, og kan overvinnes gjennom nøye design og installasjon metoder., I alle andre tilfeller, den specifier bør søke veiledning vedrørende tilknyttede risikoer fra isolasjon produsent – særlig der materialer som ikke hadde en etablert oppføring av installert ytelse.
• Beskyttelse mot fukt – noen isolasjonsmaterialer vil lide en forringelse av ytelsen når den er fuktig eller våt. Designeren skal, gjennom nøye detaljering, sikre at sårbare isolasjon er beskyttet mot fuktighet. Hvis fuktighet er en høy risiko (ingress eller over 95% RH), deretter et passende motstandsdyktig materiale bør være spesifisert.,

Nedenfor vil vi ta en titt på forestillinger som er utstilt ved en rekke vanlige og stadig mer vanlige bygging isolasjonsmaterialer.
isolasjonsmaterialer, spesielt der «grønt» spesifikasjon er opptatt av, er delt inn i såkalte «naturlige» materialer og «man-made» materialer.
Når du vurderer hvordan du angi et isolerende materiale i form av miljøpåvirkning, det er ofte slik at den ‘naturlige’ materiale er mest gunstig i forhold til miljømessige egenskaper., Imidlertid, i noen tilfeller, den iboende effektiviteten av menneskeskapte materialer kan inkluderes i miljø-ligningen for å gi en større miljøgevinst f.eks der plass til isolasjon er på en premie, for eksempel i ettermontering.

Hva er ytelsen vilkår og hva betyr de?

Termisk Konduktivitet / λ (lambda)

varmeledningsevne tiltak brukervennligheten som varme kan reise gjennom et materiale av ledningsforstyrrelser. Ledelse er den viktigste formen for varmeoverføring gjennom isolasjon (les mer om å overføre varme). Det er ofte betegnet λ (lambda) verdi., Jo lavere tall, jo bedre ytelse.

varmemotstand (R)

Termisk Motstand er en figur som forbinder Varmeledningsevne av et materiale til sin Bredde – å gi et beløp uttrykt i motstand per arealenhet (m2K/W) En større tykkelse betyr mindre varmestrøm og så har en lavere ledningsevne. Til sammen vil disse parametrene danner termisk motstand av konstruksjonen. En konstruksjon som er laget med en høy Termisk Motstand, er en god isolator, ett med en lav Termisk Motstand er en dårlig isolasjon.,
ligningen er Termisk Motstand (m2K/W) = Tykkelse (m) / Konduktivitet (W/mK)

Spesifikk varmekapasitet

Den Spesifikke varmekapasiteten til et materiale er den mengden med varme som trengs for å heve temperaturen på 1 kg av materialet ved 1K (eller av 1oC) . En god isolator har en høyere Spesifikk varmekapasitet fordi det tar tid å absorbere mer varme før det faktisk varmer opp (temperaturen stiger) til å overføre varme. Høy Spesifikk varmekapasitet er en funksjon av materialer som gir Termisk Masse eller Termisk Buffering (Minsk Forsinkelse).,

Tetthet

tettheten refererer til masse (eller ‘vekt’) per enhet volum av et materiale, og måles i kg/m3. En høy tetthet materiale som maksimerer den samlede vekten og er en del av «lav termisk diffusivity og» høy » termisk masse.

Termisk Diffusivity

Termisk Diffusivity måler evnen et materiale til å gjennomføre termisk energi i forhold til sin evne til å lagre termisk energi. For eksempel metaller overføre termisk energi raskt (kaldt å røre), mens tre er en langsom sendere. Isolatorer har lav Termisk Diffusivity. Kobber = 98.8 mm2/s; Tre = 0.082 mm2/s.,
ligningen er: Termisk Diffusivity (mm2/s) = Termisk Konduktivitet / Tetthet x Spesifikk varmekapasitet

Nedfelt Karbon (aka Emodied Energi)

selv Om den ikke er en del av den termiske ytelsen til et isolerende materiale, Nedfelt Karbon er et kjernebegrep i å balansere global oppvarming gasser i produksjonen av de materielle med det som er bevart gjennom hele levetiden av isolasjon., Nedfelt Karbon er vanligvis ansett som mengden av gasser som slippes ut fra vanligvis fossilt brensel og brukes til å produsere energi brukt mellom utvinning av råvarer, via produksjonsprosessen til fabrikken gates. I virkeligheten, selvfølgelig, det går mye lenger enn det som er inkludert transport til området, den energi som brukes i installasjonen gjennom å riving og deponering. Vitenskapen om nedfelt karbon er fortsatt under utvikling – derfor fast og pålitelig data er vanskelig å få tak i. Se opp for EPDs som detaljer innganger og utganger av industrielle prosesser. Les mer her…..,

Damp Gjennomtrengelighet

• Damp Gjennomtrengelighet er i hvor stor grad et materiale tillater passasje av vann gjennom det. Det er målt av tiden pris av damp overføring gjennom en enhet-området i flat materiale av enheten tykkelse indusert av en enhet damptrykk forskjellen mellom to spesifikke overflater,under angitt temperatur-og fuktighetsforhold.
• Termisk isolasjon er vanligvis karakterisert som Damp Permeable eller Ikke-damp er Gjennomtrengelig., Ofte referert til, feilaktig, som ‘Puster konstruksjon», vegger og tak så betegnet som er preget av sin kapasitet til å overføre vann damp fra innsiden til utsiden av bygningen – så å redusere risikoen for kondens.

Hvordan isolasjon fungerer

Isolasjon ofte gjennom en kombinasjon av to egenskaper:

• isolasjonsmaterialet er naturlige evne til å hindre overføring av varme &
• bruk av lommene på fanget gasser som er naturlig insulants.,

Gasser har dårlig termisk ledende egenskaper i forhold til væsker og faste stoffer, og så gjør en god isolerende materiale om de kan være fanget. For ytterligere å øke effektiviteten av en gass (for eksempel luft) det kan være forstyrret i små celler som ikke effektivt overføre varmen ved naturlig konveksjon. Konveksjon innebærer en større bulk strømning av gass drevet av oppdrift og temperatur forskjeller, og det fungerer ikke bra i små celler hvor det er liten tetthet forskjell på å drive det., I skum materiale liten gass celler eller bobler oppstår innenfor struktur; i stoff isolasjon, slik som ull, små variabel lommer av luft forekommer naturlig å danne gass celler.

Bygging isolasjonsmaterialer

Tre fiber

Industrielt produsert tre fiber isolasjon ble innført for rundt tjue år siden, etter ingeniører fra timber produserer områder av Europa utviklet nye måter å transformere tømmer avfall fra thinnings og fabrikker i isolasjon ombordstigning. Les mer her….,

Rigid (available in: boards, semi-rigid boards)

Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.038

Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 2.5

Specific Heat Capacity J / (kg ., K)= 2100

Density kg / m3 = 160

Thermal diffusivity m2/s = n/a

Embodied energy MJ/kg = n/a

Vapour permeable: Yes

Flexible (available in: batts)

Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.038

Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 2.6

Specific Heat Capacity J / (kg ., K)= 2100

Tetthet kg / m3 = 50

Termisk diffusivity m2/s = n/a

Nedfelt energi MJ/kg = n/a

Damp permeable: Ja

(Kilde: Steico)

Cellulose (blåst/sprayet)

Cellulose isolasjon er et materiale laget av resirkulerte avis. Papiret er makulert og uorganiske salter, slik som borsyre, er lagt til for motstand mot brann, mugg, insekter og skadedyr. Isolasjonen er installert enten blåst eller fuktig-sprayet avhengig av programmet.,

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m . K = 0.035 i lofts; 0.038 – 0.040 i veggene.

Termisk motstand på 100 mm K⋅m2/B = 2.632

Spesifikk varmekapasitet J / (kg . K)= 2020

Tetthet kg / m3 = 27-65

Termisk diffusivity m2/s = n/a

Nedfelt energi MJ/kg = 0.,45

Damp permeable: Ja

(Kilde: Warmcel og andre)

Ull (tilgjengelig i batts; ruller)

Ull isolasjon er laget av sau ull fiber som er enten mekanisk holdt sammen eller limt med mellom 5% og 15% resirkulert polyester, selvklebende å danne isolerende batts og rundstykker. Sauer er ikke lenger oppdrett først og fremst for deres ull, men de trenger å bli klippet i året, for å beskytte helse av dyret. Ullen som brukes til å produsere isolasjon er ull kastes som avfall ved andre næringer på grunn av sin hudfarge eller klasse.,(19)

Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.038

Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 2.63

Specific Heat Capacity J / (kg ., K)= 1800

Tetthet kg / m3 = 23

Termisk diffusivity m2/s = = n/a

Nedfelt energi MJ/kg = 6

Damp permeable: Ja

(Kilde: Thermafleece)

Hamp (tilgjengelig på: batts; ruller)

Hamp fiber er laget av hamp halm fra hampplanten. De fleste hamp er importert, men en økende mengde av hjemmelaget beskjære blir tilgjengelig. Hamp vokser opp til en høyde på nesten 4 meter innenfor en periode på 100-120 dager., Fordi plantene skyggen jord, ingen kjemisk beskyttelse eller giftige tilsetningsstoffer som er nødvendige for dyrking av hamp. Produktet er sammensatt av, vanligvis, 85% hamp fiber med ballance består av polyester bindende og 3-5% brus lagt for brann korrektur.

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m . K = 0.039 – 0.040

Termisk motstand på 100 mm K⋅m2/B = 2.5

Spesifikk varmekapasitet J / (kg ., K)= 1800 – 2300

Tetthet kg / m3 = 25 – 38

Termisk diffusivity m2/s = n/a

Nedfelt energi MJ/kg = 10

Damp permeable: Ja

(Kilde: Thermafleece og Økologisk)

Hempcrete (tilgjengelig på: blokker; in-situ)

Hempcrete er en blanding av hamp hurds (shives) og kalk (muligens inkludert naturlig hydraulisk kalk, sand, pozzolans eller sement) brukes som materiale for konstruksjon og isolasjon., Hempcrete er lettere å jobbe med enn tradisjonell lime mikser og fungerer som en isolator og fuktighet regulator. Det mangler brittleness av betong og følgelig ikke trenger ekspansjonsfuger. Hempcrete vegger må brukes sammen med en ramme av et annet materiale som støtter vertikal belastning i byggebransjen, som hempcrete er tettheten er 15% av tradisjonell betong. (19)

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m.K = 0.06

Termisk motstand på 100 mm K⋅m2/B = 1.,429

Spesifikk varmekapasitet J / (kg . K)= 1500 – 1700

Tetthet kg / m3 = 275

Termisk diffusivity m2/s = 1.5 10-7

Nedfelt energi MJ/kg = n/a

Damp permeable: Ja

(Kilde: Lime-Teknologi)

Cellular glass (tilgjengelig på: boards)

i stor Grad produsert av resirkulert glass (f.eks. glass) og mineral-base materialer som sand og uten bruk av bindende agenter.,(21) ingrediensene er smeltet inn i smeltet glass, som er kjølt ned og knuses til et fint pulver. Pulverisert glass helles i former og oppvarmet (under smeltepunktet) i en «sintring» prosess som fører til at partikler skal forholde seg til hverandre. Neste, en liten mengde av finmalt karbon-sort er lagt til, og materialet varmes opp i en «cellulation» – prosessen. Her karbon reagerer med oksygen, og skaper karbondioksid, som skaper den isolerende bobler i (materiale). CO2 står for mer enn 99% av gassen i cellulære mellomrom.,(20)

Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.041

Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = n/a

Specific Heat Capacity J / (kg . K)= 1000

Density kg / m3 = 115

Thermal diffusivity m2/s = 4.,2 · 10-7

Nedfelt energi MJ/kg = n/a

Damp permeable: Nei

(Kilde: Foamglas (T4 skive))

Halm (tilgjengelig på : baller, prefabrikkerte enheter)

Halm er en landbruks-av-produktet, den tørre stilker av korn planter, etter korn og agner har blitt fjernet. Halm utgjør om lag halvparten av utbyttet av korn avlinger slik asbarley, havre, ris, rug og hvete.

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m . K = 0.,08 (for loadbearing konstruksjon)

Termisk motstand på 350mm K⋅m2/B = 4.37 på 350mm

Spesifikk varmekapasitet J / (kg . K)= ikke tilgjengelig

Tetthet kg / m3 = 110 – 130

Termisk diffusivity m2/s = ikke tilgjengelig

Nedfelt energi MJ/kg = 0.,91 (kilde IS database 2011)

Damp permeable: Ja

(Kilde: BRE + FASBA + andre )

Glass mineralull (tilgjengelig på : batts, ruller)

Laget av smeltet glass, vanligvis med 20% til 30% resirkulert industriavfall og post-consumer innhold. Materialet er laget av fibre av glass arrangert ved hjelp av et bindemiddel i en struktur som ligner ull. Prosessen feller mange små lommer av luft mellom glasset, og disse små luftlommer resultere i høy termisk isolerende egenskaper., Tettheten av materialet kan være variert gjennom press og bindemiddel innhold.

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m . K = 0.035

Termisk motstand på 100 mm K⋅m2/B = 2.85

Spesifikk varmekapasitet J / (kg . K)= 1030

Tetthet kg / m3 = circa 20

Termisk diffusivity m2/s = 0.,0000016

Nedfelt energi MJ/kg = 26

Damp permeable: Ja

(Kilde: Knauf (Earthwool OmniFit Skive) )

Rock mineralull (tilgjengelig på: styrene, batts, ruller)

Rock (Stein) mineralull er en ovn produkt av smelta stein ved en temperatur på ca 1600 °C, gjennom en strøm av luft eller damp er blåst. Mer avansert produksjon, og teknikkene er basert på spinning smeltet rock i høy hastighet roterende hoder noe som prosessen som brukes til å produsere candy floss., Det endelige produktet er en masse fine, sammenflettede fibrer med en typisk diameter på 2 til 6 micrometers. Mineralull kan inneholde en perm, ofte et Ter-polymer, og en olje for å redusere støv.(19)

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m . K = 0.032–0.044 (18)

Termisk motstand på 100 mm K⋅m2/B = 2.70 – 2.85

Spesifikk varmekapasitet J / (kg ., K) = n/a

Tetthet kg / m3 = n/a

Termisk diffusivity m2/s = n/a

Nedfelt energi MJ/kg = n/a

Damp permeable: Ja

(Kilde: Ulike)

Icynene H2FoamLite / LD-C-50 (tilgjengelig på: våt spray; strømmet)

H2FoamLite er en proprietær isolasjon produsert av Icynene, et selskap basert i Canada. H2FoamLite er en spray-søkt åpen celle, vann blåst, lav tetthet polyuretanskum., Produktet er laget av to flytende komponenter, isocyanat (BaseSeal) og harpiks (H2FoamLite), og er gulaktig farge. (22)

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m . K = 0.039

Termisk motstand på 100 mm K⋅m2/W = n/a

Spesifikk varmekapasitet J / (kg . K) = n/a

Tetthet kg / m3 = 7.5 – 8.,3

Termisk diffusivity m2/s = n/a

Nedfelt energi MJ/kg = n/a

Damp permeable: Ja

(Kilde: Icynene)

Fenoliske skum (tilgjengelig på: boards)

Fenoliske skum isolasjon er laget av en resole harpiks i nærvær av en syre katalysator, blåser agenter (som pentan) og tensider.

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m . K = 0.020

Termisk motstand på 100 mm K⋅m2/B = 5.,00

Spesifikk varmekapasitet J / (kg . K) = n/a

Tetthet kg / m3 = 35

Termisk diffusivity m2/s = n/a

Nedfelt energi MJ/kg = n/a

Damp permeable: Nei

(Kilde: Kingspan (Kooltherm K3 Floorboard )+ andre)

Polyisocyanurate/ Polyuretanskum (PIR/PUR)

Polyuretan (PUR og PU) er en polymer består av organiske enheter sammen med carbamate (uretan) koblinger., Polyuretan kan gjøres i en rekke oppløsninger og hardnesses ved å variere isocyanat, polyol eller tilsetningsstoffer.
Polyisocyanurate, også referert til som PIR, er en thermoset plast vanligvis produsert som et skum og brukes som rigid termisk isolasjon. Dens kjemi er lik polyuretan (PUR), bortsett fra at andelen av methylene diphenyl-diisocyanat (MDI) er høyere, og en polyester-avledet polyol er brukt i reaksjonen i stedet for en polyether polyol. Katalysatorer og tilsetningsstoffer som brukes i PIR formuleringer er også forskjellige fra de som brukes i PUR., Prefabrikkerte PIR sandwich paneler er produsert med korrosjon beskyttet, korrugerte stål dekklag bundet til en kjerne av PIR-skum og mye brukt som taktekking isolering og vertikale vegger (f.eks. for lagerhold, fabrikker, kontorbygg osv.).(19)

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m . K = 0.023–0.026(18)

Termisk motstand på 100 mm K⋅m2/B = 4.50

Spesifikk varmekapasitet J / (kg ., K) = n/a

Tetthet kg / m3 = 30 – 40

Termisk diffusivity m2/s = n/a

Nedfelt energi MJ/kg = 101 (17)

Damp permeable: Nei

(Kilde: TPM-Industrielle Isolasjon & andre )

Ekspandert polystyren (EPS) (tilgjengelig på: styrene, løs fylling)

Polystyren er en syntetisk aromatisk polymer laget fra styren monomer. Polystyren kan være fast eller skummet. Ekspandert polystyren (EPS), som er en stiv og hard, lukket celle skum., Det er vanligvis hvitt og laget i pre-ekspandert polystyren perler. Isopor er en av de mest brukte plast, omfanget av produksjonen blir flere milliarder kilo per år.
Polystyren skum er produsert ved hjelp av blåser agenter som danner bobler og utvide skum. I ekspandert polystyren, disse er vanligvis hydrokarboner som pentan
Selv om det er en lukket celle skum, både ekspandert og ekstrudert polystyren er ikke helt vanntett eller vaporproof.
Forkastet polystyren ikke være biologisk nedbrytbart for hundrevis av år, og er motstandsdyktig mot fotolyse., (19)

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m . K = 0.034–0.038 (18)

Termisk motstand på 100 mm K⋅m2/B = 3.52

Spesifikk varmekapasitet J / (kg . K)= 1300

Tetthet kg / m3 = 15 – 30

Termisk diffusivity m2/s =

Nedfelt energi MJ/kg = 88.,60 (16)

Damp permeable: Nei

(Kilde: DOW og andre )

Ekstrudert polystyren (XPS) (tilgjengelig på: boards)

Ekstrudert polystyrenskum (XPS) består av lukkede celler, gir forbedret overflateruhet og høyere stivhet og redusert termisk konduktivitet. (19) Det er litt tettere, og derfor litt sterkere thatn EPS.
Vann damp gjennomtrengelighet motstand (μ) av XPS er svært lav, noe som gjør det egnet for bruk i våte miljøer.,(19)

Boards

Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.033–0.035 (18)

Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 3

Specific Heat Capacity J / (kg . K)= n/a

Density kg / m3 = 20 – 40

Thermal diffusivity m2/s = n/a

Embodied energy MJ/kg = 88.,6 (16)

Damp permeable: Nei

(Kilde: DOW og andre )

Aerogel

Aerogel er et syntetisk porøse ultralett materiale hentet fra en gel, som flytende komponent av gel har blitt erstattet med en gass. Resultatet er et solid med ekstremt lowdensityand lav varmeledningsevne. Kallenavn inkluderer frosne røyk og solid air, eller blå røyk på grunn av sin gjennomsiktig natur og måten lyset sprer i materialet. Det føles som skjøre ekspandert polystyren å ta på. Aerogels kan gjøres fra en rekke kjemiske forbindelser.,
Aerogels er gode termiske isolasjonsmaterialer fordi de nesten opphever to av de tre metodene til å overføre varme (konveksjon, ledningsforstyrrelser, og stråling). De er gode ledende isolatorer fordi de består nesten utelukkende av gass, og gasser er svært dårlig varme ledere. De er gode konvektiv hemmere fordi luften kan sirkulere gjennom gitteret. Aerogels er dårlig radiative isolatorer fordi infrarød stråling (som overfører varme) passerer gjennom dem.
Silica aerogel er den mest vanlige typen av aerogel., Den silica stivner til tre-dimensjonale, sammenvevd klynger som utgjør bare 3% av volumet. Ledelse gjennom solid er derfor svært lave. De resterende 97% av volumet er sammensatt av luft i svært liten nanopores. Luften har lite plass å bevege seg på, hemme både konveksjon og gass-fase ledningsforstyrrelser. (19)

Termisk konduktivitet/ λ (lambda) W / m . K = 0.014

Termisk motstand på 50mm K⋅m2/B = 3.8 for 50mm

Spesifikk varmekapasitet J / (kg ., K)= 1000

Density kg / m3 = 150

Thermal diffusivity m2/s =

Embodied energy MJ/kg = 5.,BBA Cert 08/4598

Les mer om å Bygge Fysikk:

• varmeoverføring: Ledningsforstyrrelser, Konveksjon & Stråling MER
• U-verdi for dummies MER
• lufttetthet MER
• Luft barrieren design MER
• Termisk bypass MER
• Minsk Forsinkelse & Termisk buffering MER
• Termisk masse MER

Ansvarsfraskrivelse

GreenSpec aksepterer intet ansvar for noen skade, tap eller kostnader av noe slag som oppstår som følge av eller som på noen måte er knyttet til din bruk av dette nettstedet., Data og informasjon som er gitt for informasjonsformål og er ikke ment for handelsformål. Verken GreenSpec eller noen av dets partnere skal være ansvarlig for eventuelle feil i innholdet, eller for noen handlinger begått i tillit til dette.