Коэффициент теплопроводности штукатурки различных типов

Важным моментом в строительстве и отделке помещений является энергоэффективность. При правильном подборе материалов достигаются минимальные затраты энергии на поддержание температуры в доме. Чтобы сократить потребление энергии и снизить финансовые затраты, необходимо заранее позаботиться о выборе материалов с подходящими теплоизоляционными характеристиками.

Что такое теплопроводность

Теплопроводность – это свойство материала проводить тепло от более нагретого источника к холодному через свою толщу. Данный показатель имеют все виды материалов.  Чем выше значение теплопроводности, тем быстрее происходит охлаждение помещения. Количественной оценкой данного показателя является коэффициент теплопроводности. Для сохранения комфортных условий специалисты стараются выбирать отделку с минимальным значением.

Если говорить о штукатурке, то эта величина не играет большого значения. Это связано с тем, что отделка занимает значительно меньший геометрический объем, чем несущие конструкции. Поэтому основная функция теплоизоляционной штукатурки приходится на несущие элементы помещения.

 Отделочные растворы могут использоваться в качестве дополнительного теплоизоляционного слоя в тех зданиях, где утепление не предусмотрено конструктивными особенностями. 

От чего зависит теплопроводность штукатурки

Для приготовления штукатурного состава используют вяжущее (которое обеспечивает схватывание после застывания) и наполнитель. Энергосберегающие характеристики раствора напрямую зависят от плотности используемых компонентов.

Основными параметрами, отвечающими за теплопроводность, являются:

• плотность вяжущего компонента;
• плотность наполнителя;
• толщина нанесения штукатурки.

В качестве вяжущего фасадных смесей чаще всего используется цемент. Остальные виды менее популярны в связи с низкой водостойкостью.  Для внутренних работ состав изготавливают на основе глины, гипса, извести. Такие материалы отличаются небольшой теплоемкостью.

Наполнителем в зависимости от особенностей раствора выступают песок, крошка из мрамора, стекла, шлак, опилки, керамзит, перлит, вспененное стекло. Они также обладают низким коэффициентом теплопередачи.

Виды штукатурки и теплопроводность

Для отделочных работ используют растворы на основе пескоцемента, гипса, перлита, извести. Отдельно выделяют декоративные и утепляющие составы. Их показатели энергосбережения будут отличаться. Это связано с различием наполнителя и толщины нанесения. Чтобы определить, какой материал следует использовать для повышения теплоизоляционных характеристик здания, важно узнать особенности каждого вида. 

Таблица значений теплопроводности для видов штукатурки:

Название материала	Теплопроводность, Вт/м*С
Цементно-песчаный раствор	1,2
Гипсовая штукатурка	0,3
Декоративная смесь	1
Утепляющая	0,2
Перлитовая штукатурка	0,13-0,9
ГКЛ	0,21
Известковая	0,7

Цементно-песчаная

Пескоцементные смеси изготавливаются на основе воды, песка и цемента. В зависимости от назначения соотношение сыпучих компонентов берется 1 к 4 или 1 к 3.  Пропорция связана с маркой цемента и фракцией песка. Получаемый раствор устойчив к воздействию влаги и механическим повреждениям.

Штукатурка на основе цемента и песка дает покрытие с плотностью около 1800 кг/м3. Для такого состава теплопроводность будет составлять 1,2 Вт/м*С.  Чтобы уменьшить это значение, используют наполнители, создающие внутри материала воздушные поры и снижающих плотность. 

Гипсовая

Гипсовые материалы не влагостойкие. Они подходят для отделки внутренних помещений с постоянной температурой, которая не выходит за рамки диапазона 5-25 градусов тепла.

Энергосберегающие характеристики состава напрямую связаны с плотностью его нанесения и используемыми добавками. Для состава 800 кг/м3 коэффициент проводимости тепла не превышает 0,3 Вт/м*С.

Декоративная

Декоративные смеси применяются только для финишной отделки. Они позволяют создать интересную фактурную поверхность. Растворы наносятся тонким слоем. Для их изготовления используют полимеры, синтетические смолы, минеральные наполнители.

 В зависимости от используемых компонентов декоративные штукатурки применяют для внутренней или внешней отделки.  Для фасадных растворов плотность соизмерима с цементными материалами и равна 1800 кг/м3.

Утепляющая

Утепляющая штукатурка используется в качестве дополнительного теплоизоляционного слоя. Основными ее преимуществами являются:

• повышенная прочность;
• хорошая адгезия;
• пластичность;
• звукопоглощение;
• устойчивость к низким температурам.

Материал обладает небольшой плотностью. Она составляет не более 500 кг/м3.  При равных условиях коэффициент проводимости тепла не превышает 0,2 Вт/м*С. Благодаря этому слой выступает в качестве дополнительного утеплителя там, где это не предусмотрено конструктивно.

Перлитовая

Перлитовый раствор – это состав для создания декоративной поверхности. Его отличием является наполнитель – перлит. Под воздействием температуры он вспенивается и создает в пасте воздушные поры. Перлитовые смеси способны увеличивать свой объем до 10 раз. Эта особенность позволяет создать плотное, но очень легкое и пористое покрытие.

 В зависимости от условий нанесения плотность штукатурки варьируется от 350 до 800 кг/м3. Это также влияет на теплопроводность: она находится в диапазоне от 0,13 (для очень пористых составов) до 0.9 (для плотных) Вт/м*С.

Сухая

Сухая штукатурка – это альтернативный метод выравнивания поверхности. Он предполагает использование двух типов материалов: сухая штукатурка листы гипсокартона или сухая штукатурная смесь. Чаще всего под данным понятием используются именно ГКЛ.

Основными компонентами ГКЛ являются:

• гипс;
• минеральные добавки;
• мыло (для вспенивания и снижения веса);
• катализатор.

 В зависимости от составляющих компонентов отличаются эксплуатационные характеристики листов и их плотность . Для классических ГКЛ коэффициент теплопроводности составляет 0,21 Вт/м*С.

Известковая

Известковые составы являются наиболее распространенными в отделке внутренних помещений. Они позволяют создать поверхности идеальной белизны. Применяются под финишную отделку, окрашивание, нанесение жидких обоев.

 Главными составляющими штукатурки являются гашеная известь и речной песок. Для улучшения эксплуатационных характеристик добавляют полимерные компоненты, пластификаторы. При стандартных пропорциях, плотность раствора достигает 1500 кг/м3. При данных условиях величина параметра проводимости тепла не превышает 0,7 Вт/м*С.

Другие виды

Помимо классических вариантов строительных растворов для утепления помещения используют и другие виды смесей:

1. На основе соломы. Высоко ценится обмазка, изготовленная на основе глины и соломы. Она позволяет дополнительно укрепить основание и создать пористый слой, защищающий стены от промерзания.
2. На основе опилок. Опилки с давних времен использовались для утепления жилья. Их добавляют в глиняный или гипсовый раствор и используют для обмазки стен. Деревянная стружка лучше удерживает тепло. Ее коэффициент составляет от 0,06 до 0,09 Вт/м*С.
3. На основе полистирола, который хорошо зарекомендовал себя в качестве дополнительного компонента. Он легкий, не впитывает влагу, не способствует развитию грибка. Также они широко используется в стяжках для пола.
4. С добавлением вспененного стекла. Теплоизоляционным компонентом в штукатурных растворах выступают небольшие стеклянные шарики. Их диаметр не превышает 2-х миллиметров. Их используют для создания теплых фасадных штукатурок. Коэффициент теплопроводности равен 0,67.

Теплоемкость строительных материалов

Теплоемкость – это величина, характеризующая способность материала поглощать и отдавать тепло при изменении температуры в большую или меньшую сторону. Показатель необходимо учитывать при выборе материалов для строительства и отделки жилья.

 Вещества с высокой теплоемкостью обладают способностью накапливать тепло, отдавая его затем в помещение и поддерживая комфортные условия длительное время.  Выбор материалов с высокой теплоемкостью позволяет существенно сэкономить на отопительных расходах.

Коэффициент теплоусвоения

Коэффициент теплоусвоения – это параметр, который показывает, какой способностью обладает материал воспринимать теплоту при колебаниях температуры на поверхности. Для его определения используют отношение амплитуды колебания потока тепла к амплитуде температуры на поверхностном слое.

Сопротивление теплопередаче

 Сопротивление теплопередаче – это величина, обратная коэффициенту теплопроводности.  Преимущество этого параметра в том, что его значение дает оценку с учетом толщины материала и особенностей конструкции.

Стены в здании – многослойные. База – это основание, на которое накладывают выравнивающие слои. Штукатурка обладает теплоизоляционными характеристиками, которые существенно увеличивают величину термического сопротивления.

Каждый слой в отделке будет иметь собственное значение сопротивления теплопередачи. Чтобы получить конечную величину, суммируют все сопротивления.

Необходимость расчетов

Расчеты являются неотъемлемой частью строительных работ. Они позволяют оценить необходимые затраты на материалы, рассчитать минимальную толщину слоя, вычислить возможные тепловые потери.

Оценка эффективности термоизоляции

Большинство строительных материалов подразделяется на теплоизоляционные и конструктивные. Первые обладают высокими показателями теплопроводности. Используются для возведения стен и перекрытий. Однако, чтобы выполнить нормативы и получить низкий теплообмен со средой, потребуется возведение толстых стен, что считается экономически неэффективным. Поэтому  для сохранения тепла применяют специальные теплоизоляционные материалы, у которых показатель проводимости тепла минимален. 

Оценка эффективности термоизоляции необходима для расчета потребности стен в дополнительном утеплении в зависимости от конкретных климатических условий. Для каждого климатического региона рассчитаны нормативные показатели в зависимости от температур в зимний и летний период. Расчеты проводят для каждого элемента строения с учетом его толщины, материала изготовления и расположения.

Тепловые потери

Важным моментом в расчетах является учет возможных потерь тепла. Данные требуются не только при подборе утеплителя для фасада здания, но и при проектировании отопительной системы, выборе котла, закупке и установке радиаторов отопления.

 Для вычисления необходимо знать места наибольшей теплопотери, а также методику расчета потери. 

К основным токам выхода тепла относятся:

• окна;
• пол;
• стены;
• вентиляция;
• крыша.

В зависимости от конкретного элемента помещения величина теплопотери будет отличаться. Для стен и вентиляции он составляет 20-30%, для пола и крыши в пределах 10-20%, у окон может достигать 25% в зависимости от количества стеклопакетов.

 При вычислении необходимо знать площадь конструкции, термическое сопротивление и климатические условия региона. Начинающим мастерам рекомендуется использовать специальный калькулятор, который делает необходимые вычисления. В расчет берут суммарную площадь конструкций, которые контактируют с холодным потоком воздуха.

Полученное значение позволяет спроектировать отопление так, чтобы были компенсированы потери.

Стены, пол, перекрытия изготавливают из материалов с разными эксплуатационными характеристиками. Знание и умение рассчитать теплопроводность и потери тепла при сообщении с внешней средой дают возможность подобрать подходящие отделочные материалы и создать максимально энергоэффективное помещение.

Видео по теме