Утепление стен газосиликатных: Утепление стен из газосиликатных блоков снаружи минеральной (каменной) ватой

Утепление стен из газосиликатных блоков снаружи минеральной (каменной) ватой

Не утепленные стены накапливают влагу, которая либо замерзает на внешней стороне стены и разрушает ее материал, либо конденсируется на внутренней поверхности, отчего стена мокнет, обрастая плесенью или грибком.

Утепление — единственная процедура, которая может прекратить конденсирование влаги и обеспечить вывод пара из стен без потерь качества материала.

В качестве эффективных материалов для утепления могут быть:

• минвата;
• пенопласт;
• экструдированный пенополистирол;
• пеноплекс;
• пенофолом;
• пеноизол;
• пенополиуретан.

Внутреннее и внешнее утепление – особенности и нюансы

С точки зрения физики, эффективное утепление переносит точку росы из стены наружу, лучше всего — в материал утеплителя. Иначе говоря, наличие правильно установленного утеплителя перераспределяет температурный режим в толще стен, делая их теплее и сдвигая холодные слои наружу, отчего область возможного конденсирования пара оказывается вне материала стен.

При этом, на теплой внутренней поверхности стен образование конденсата становится попросту невозможным.

ВАЖНО!

Такой процесс действует с наибольшей отдачей только лишь при наружном расположении утепляющего материала.

Различают внутреннее и внешнее утепление. При внутреннем утеплитель располагается на внутренней поверхности стены, при внешнем — снаружи. Эффективность внутреннего утепления в большой степени зависит от соотношения паропроницаемости стен и утеплителя, который должен создавать большую преграду для пара, чем стена.

В противном случае начнется накопление пара и намокание материалов на границе утеплитель-стена (что зачастую и наблюдается). Обычно для защиты от этого устанавливают сплошную отсечку, отчего вывод пара возможен только при помощи усиленной вентиляции помещения.

Способы утепления стен

Кроме того, материал стен перестает получать тепло изнутри, оставаясь лишь механической преградой для внешних проявлений.

Утепление снаружи намного эффективнее и предпочтительнее. Именно такая технология выводит наружу точку росы, предохраняет тепло стен от рассеивания в наружное пространство и способствует увеличению комфорта внутри дома. Выход пара через стены не имеет препятствий, он не накапливается в толще стены или утеплителя.

Кроме этого, имеется масса других преимуществ:

• Объем помещений не уменьшается.
• Стены изнутри остаются в неприкосновенности, не требуется оформлять оконные блоки заново откосами и подоконниками.
• Состав внутреннего воздуха не содержит излишней влаги.
• Создается дополнительная звукоизоляция от внешних шумов.

Поэтому внутреннее утепление выполняется лишь в дополнение к наружному или когда снаружи работать физически невозможно. Утепление снаружи запускает правильные процессы, причем вероятность ошибки при такой технологии гораздо меньше, что позволяет производить работы своими руками.

Когда необходимо утеплять стены из газобетонных блоков

На первый взгляд рядовому читателю может показаться совершено логичным производить изоляцию сразу после возведения стены здания или даже в процессе ее возведения. Однако, это большое заблуждение! Важно не изолировать газобетонные блоки от внешней среды сразу же после их распаковывания из заводской упаковки. Все дело в том, что после формировки и высыхания блоки формируют в пачки, упаковывая их полиэтиленовой пленкой. Таким образом, блоки сохраняют в себе достаточно высокую влажность, которая под воздействием отрицательных температур непременно будет разрушать материал, приводя в негодность постройку в целом.

Таким образом, утепление дома из газобетонных блоков можно проводить сразу лишь в том случае, если в процессе постройки проводились меры по защите конструкции и материалов от влаги. В противном случае необходима выдержка в течение 2-5 месяцев (в зависимости от климатических особенностей местности), а только после полного высыхания стен можно наносить изоляционный слой.

Основные виды утеплителей

Материалов для утепления стен выпускается довольно много, все они имеют свои характеристики, свои плюсы и минусы. На сегодня наиболее пригодными считаются материалы из синтетики или природных минералов, поскольку они обладают самыми ценными качествами:

• Не гниют.
• Не растворяются в воде.
• Не изменяют свою форму при длительной эксплуатации.
• Обладают низкой теплопроводностью.
• Выпускаются в удобной для монтажных работ форме.

Такими свойствами в большей степени обладают:

• Минвата (в особенности, базальтовая вата),
• Пенопласт.
• Экструзионный пенополистирол.
• Пенополиуретан.
• Пенобетон.

Большинство из наиболее подходящих материалов имеют плитную форму выпуска, наиболее подходящую для установки на стены. Минвата выпускается также в рулонах, но плиты — удобнее, жестче, имеют более четкие размеры.

Утепление бани из газобетона

В первую очередь утепление бани необходимо для снижения затрат на отопление банного помещения. Как и в случае с жилым домом, утеплять баню рекомендуется снаружи.

Важно при выборе утеплителя для бани учитывать, что он должен выдерживать высокие температуры и не выделять при этом вредные вещества, наиболее подходящим материалом является базальтовая вата, обязательно оставлять вентиляционный зазор, чтобы обеспечить просушку утеплителя. Отделку утепленных стен как правило делают вагонкой и вентилируемым фасадом, чтобы обеспечить лучшую циркуляцию воздуха.

Какой утеплитель лучше всего подходит для утепления стены из газосиликатных блоков?

Газосиликат — пористый материал. Он почти на 90% состоит из пузырьков газа, что определяет его свойства — высокое теплоудержание, легкость. При этом, он может впитывать воду, поэтому для сохранения рабочих качеств требуется постоянная возможность беспрепятственного вывода влаги из толщи блоков.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Из всех используемых утеплителей наиболее подходящим для газосиликатных блоков является базальтовая (каменная) вата.

Причины этого кроются в ее свойствах: если у пенопласта или пенополиуретана чрезвычайно низка паропроницаемость, то базальтовая вата хорошо пропускает пар, способствуя выводу его из толщи газосиликата и самого утеплителя.

В этом сочетании стеновой пирог работает эффективным образом, обеспечивая беспрепятственное движение пара в нужном направлении.

Базальтовая (каменная) вата

Варианты материалов для теплоизоляции

Для теплоизоляции газосиликатных домов применяется несколько типов материалов, имеющих положительные и отрицательные качества.

Минеральная вата

Этот материал легко пропускает пар, поэтому распространен в частном строительстве. Он защищает стены от повышенной влажности и низких температур, продлевает срок службы блоков, исключает проблемы, которые возникают при утеплении изнутри. Минеральная вата характеризуется хорошими шумоизоляционными свойствами, огнестойкостью. Утеплитель поставляется под марками URSA, ISOVER, KNAUF. Толщина полотна составляет 50-200 мм.

Минеральная вата — это волокнистый неорганический утеплитель.

Пенополистирол

При производстве утеплителя применяется газ, создающий объем. Пенополистирол имеет невысокую теплопроводность, устойчив к воздействию влаги, хорошо пропускает пар, безопасен и долговечен.

Выпускаются разновидности, самостоятельно затухающие в случае возникновения пожара.

Термопанели

Это многослойный утеплитель, состоящий из пенополистирола и декоративного покрытия. Термопанели часто используют при работе по методике «мокрый фасад». Декоративное покрытие имитирует кирпич или натуральный камень. Оно производится из керамобетона — раствора с пластификаторами, пигментами и антисептическими добавками.

Термопанели являются многослойным утеплителем.

Пенопласт

Распространенный недорогой материал для теплоизоляции жилых домов отличается низкой теплопроводностью, хорошими шумоизоляционными свойствами. Он удобен в установке, имеет малый вес. Для утепления газосиликатных конструкций используют плиты толщиной 10 см. Пенопласт сохраняет свойства в течение 40-50 лет. При выборе плит учитывают плотность. Рекомендованный показатель — 15-25 кг/м³.

Пенополиуретан

Теплоизолятор отличается хорошими эксплуатационными характеристиками. Он прочен, легок, способен к расширению, удобен в монтаже. Однако пенополиуретан относится к легковоспламеняющимся материалам. Утеплитель неустойчив к воздействию щелочей и кислот.

Пенополиуретан легок и удобен в монтаже.

Утепление газосиликатных стен снаружи — устройство стенового пирога

Состав стенового пирога для газосиликатных блоков:

• Поверхность стены.
• Слой утеплителя — оптимально, минваты (базальтовой).
• Слой паро- гидрозащитной мембраны.
• Контробрешетка, обеспечивающая вентиляционный зазор для проветривания поверхности мембраны и позволяющая испаряться влаге.
• Наружная обшивка — сайдинг или подобная, слой огнеупорного или декоративного кирпича и т.д.

Как вариант — на утеплитель кладут клеевой слой, стеклосетку, выравнивающий слой грунтовки и штукатурят.

Стеновой пирог

В некоторых случаях (например, если сборка делалась на цементный раствор, а не на специальный клей) непосредственно на газосиликат может быть нанесен слой паропроводящей штукатурки, для выравнивания поверхности и создания дополнительной защиты газосиликатных блоков от намокания.

Теплопроводность в зависимости от плотности

Наблюдается прямо пропорциональная зависимость этих коэффициентов. Чем выше плотность, тем хуже теплоизоляционные свойства материала. Во избежание повышения расходов на обогрев жилья стены приходится утеплять. От плотности газосиликата зависят:

• необходимость гидроизоляции;
• количество слоев конструкции;
• необходимость теплоизоляции;
• способ укладки блоков.

Проследить зависимость теплопроводности от плотности можно с помощью таблицы.

Гидро- и пароизоляция

Пароизоляция для отсечки утеплителя от стены не применяется, так как она вызовет накопление паров, выходящих из массива стен и намокание газосиликата.

Наоборот, требуется свободный проход пара через минвату.

При этом, атмосферная влажность может отрицательно сказаться на свойствах утеплителя, а минвата склонна к намоканию от действия влажности.

Решением служит наружный слой паро-гидроизоляционной мембраны, выпускающей пары изнутри, но не пропускающей влагу снаружи.

Установка мембраны делается максимально сплошным слоем, горизонтальными полосами (начиная снизу), с нахлестом слоев не менее 15 см и обязательной проклейкой соединений специальной липкой лентой.

ОСТОРОЖНО!

Никаких отверстий или нарушений целостности паро- гидрозащитного слоя не допускается!

При финишном слое из штукатурки мембрана не устанавливается, вместо нее поочередно накладываются слои наружной отделки (Клей-стеклосетка-грунтовка-штукатурка), которые в совокупности выполняют роль гидрозащиты.

Как устроен стеновой пирог

Конструкция включает следующие элементы:

• стеновую поверхность;
• утепляющий слой, например из базальтовой ваты;
• паро-, гидроизоляционный слои;
• обрешетку, создающую вентиляционное пространство;
• облицовочный слой (клинкерные панели, сайдинг).

Стеклосетка — это один из самых лучших вариантов для армирования стен.

Иногда поверх утеплителя наносят клей, устанавливают стеклосетку, укладывают слой штукатурки. Если стеновой пирог собирается с применением цементного раствора, газоблоки покрывают паропроницаемой штукатуркой.

Заделка щелей и подготовка обрешетки

Подготовительные работы перед установкой утеплителя — это нанесение защитного грунтовочного слоя, выравнивающего поверхность и смягчающего проводимость клеевых переходов между блоками.

После этого на поверхность стены устанавливается несколько горизонтальных рядов деревянных брусков сечение которых равно толщине утеплителя.

После установки минваты они послужат опорой для планок контробрешетки, необходимой для обеспечения вентиляционного зазора и для установки наружной обшивки. Бруски предварительно покрывают слоем антисептика (дважды), чтобы исключить гниение материала.

Монтаж обрешетки

Как вариант — вместо брусков можно использовать металлический профиль для гипсокартона. Направляющие устанавливаются в том же порядке, крепятся к стене на дюбеля и шурупы (обязательно оцинкованные).

Контробрешетка также может состоять из направляющих для гипсокартона. Соединение вертикальных планок с горизонтальными производится на штатные шурупы под сверло.

Теплоизоляция помещений снаружи — пошаговая инструкция и способы

Работы выполняются 2 способами: по методу мокрого или вентилируемого фасада. Начинают работу с покупки материалов и инструментов, подготовки стен.

Какие инструменты и материалы необходимы для работы

Для утепления дома потребуются:

• теплоизоляционный материал;
• клеевой состав;
• емкость для приготовления раствора;
• перфоратор;
• строительный уровень;
• шпатель;
• выравнивающая грунтовка;
• штукатурка;
• дюбели, шурупы.

Для утепления дома потребуется перфоратор.

Мокрый фасад

Утепление по этой технологии выполняют так:

1. Осматривают поверхности стен, устраняют крупные неровности.
2. Чертят нижнюю линию, используя веревку с синькой. При необходимости можно закрепить деревянную рейку, препятствующую соскальзыванию первого ряда плит.
3. Покрывают пористые поверхности проникающей грунтовкой. На этом этапе не стоит экономить раствор.
4. Измеряют величину отклонения углов от горизонтали, используя отвес и веревку. Устанавливают отвесы по всей высоте стен.
5. Готовят клеевую смесь. Вначале в емкость вливают воду. После этого постепенно добавляют сухие компоненты.
6. Наносят клей на поверхность утеплителя. Если фасад ровный, пользуются гребенкой. В остальных случаях раствор распределяют шпателем или мастерком маячковым способом. На один лист наносят 8 порций клея высотой до 2 см.
7. Прикладывают плиту к стене. Пенопласт прижимают и выравнивают рейкой или полутерком, контролируя правильность положения уровнем. Каждый последующий ряд начинают от внутренних углов, перемещаясь к наружным.
8. Устанавливают противопожарные перемычки из минеральной ваты той же толщины, что и плиты. Ширина рассечки должна составлять не менее 20 см.
9. Отделывают оконные и дверные проемы. Для утепления лучше использовать минеральную вату. Материал должен перекрывать рамы. На примыкающую к оконному блоку сторону клей не наносят. Щель заливают монтажной пеной.
10. После затвердевания клеевого состава плиты дополнительно фиксируют дюбелями.

При технологии мокрый фасад, поверхности покрывают проникающей грунтовкой.

Вентилируемый фасад

Монтажные работы при использовании этой технологии осуществляют так:

1. Оценивают кривизну стен. При отсутствии выраженных отклонений выравнивание не требуется.
2. Размечают поверхность. Сначала чертят линии-маяки, пролегающие вдоль цоколя и углов. Отмечают промежуточные точки на равном расстоянии друг от друга.
3. По разметке устанавливают кронштейны. Для этого проделывают отверстия под анкеры. Под каждый кронштейн подставляют паронитовую прокладку.
4. Монтируют минеральную вату так, чтобы она полностью покрывала поверхности. При укладке в 2 слоя верхние плиты смещают относительно нижних. Совпадение стыков недопустимо, оно способствует появлению мостов холода.
5. Укладывают пароизоляционный слой. Монтируют несущий каркас, прикрепляемый к кронштейнам. Так между утепляющим и отделочным слоями появляется наполненное воздухом пространство.
6. Устанавливают профили, салазки или кляммеры для крепления облицовки. Укладывают отделочный материал, начиная снизу.

Утепление стен из газосиликатных блоков снаружи минватой

Рассмотрим последовательность действий при утеплении наружной стены плитной базальтовой ватой.

Порядок действий рекомендуется такой:

1. Подготовка поверхности стены, при необходимости — нанесение выравнивающего слоя паропроницаемой штукатурки. Демонтаж наружных оконных откосов и прочих элементов, мешающих установке утеплителя.
2. Установка горизонтальных брусков (или направляющих для гипсокартона). Нижний ряд располагается по границе цоколя (утеплителя цоколя), последующие располагаются с расчетом плотной укладки плит минваты между ними.
3. Установка минваты производится на клей, в качестве дополнительных креплений служат дюбели с широкими шляпками. В качестве клея используется сухая смесь, она продается в бумажных мешках (как для керамической плитки). Выбор клея производится с учетом местных климатических условий.
4. Клей рекомендуется наносить как на минвату, так и на стену, поскольку минвата — неоднородный волокнистый материал с рыхлой поверхностью, требующей повышенного расхода клея.
5. Стыки плит минваты во избежание образования мостиков холода следует проклеить специальным скотчем или монтажной пеной.
6. Монтаж паро- гидроизолирующей мембраны. Работа ведется снизу вверх, ряды пленки укладываются внахлест 15 см и проклеиваются скотчем. Пленка крепится степлером, дополнительно фиксируется скотчем, гвоздями или шурупами.
7. После установки мембраны монтируется вертикальная контробрешетка. Шаг рядов составляет 0,6-1 м (зависит от облицовочного материала), Толщина планок должна обеспечивать достаточный вентиляционный зазор — не менее 3 см.
8. Установка наружной обшивки.

Устройство в разрезе

Монтаж минеральных плит

Укладка утеплителя

Альтернативный метод утепления

Утепление газосиликатных стен снаружи должно производиться с учетом свойств материала, склонного к намоканию и аккумулированию влаги в своей толще. Поэтому основным условием, обеспечивающим правильную работу стенового пирога, будет беспрепятственный выход пара изнутри и надежная отсечка от влаги снаружи.

Тогда утепление сможет обеспечить экономию тепла, сохранность материала стен и комфорт в помещении.

Как утеплить стены из газобетона своими руками

Итак, стоит напомнить, что стены фасада дома, построенного из газобетонных блоков, можно утеплить различными способами. Однако, зачастую специалисты прибегают к методам и способам, которые можно сделать самостоятельно, своими руками, без привлечения специализированных организаций. Для этих целей можно использовать любой плитовой материал, который и имеет прекрасные теплонепроницаемые характеристики, и монтируется без особого труда и без использования дополнительного узкоспециализированного инструмента. Итак, утепление стен из газобетона своими руками будет означать для владельца дома следующую последовательность действий:

1. Выгонка стен из описанного материала в полном объеме, то есть, окончание возведения коробки будущего дома.
2. Выдержка в течение 2-5 месяцев для просушки и удаления излишней влаги из газобетонных блоков.
3. Проведение работ по теплоизоляции здания снаружи. Для этого потребуется непосредственно сам материал, клеящие составы, контрольные дюбеля-зонтики и традиционный ручной строительный инструмент для сверления, монтажа плит, замешивания клеящего раствора, других производственных процессов.

Таким образом, видно, что все работы по обустройству теплоизоляционного слоя постройки можно выполнить самостоятельно, не прибегая к услугам специализированных организаций. Придерживаясь основных требований при производстве данных работ, соблюдая технологию монтажа, здание, непременно, получит дополнительный термо слой, что, в сочетании с отопительной системой, придаст комнатам внутри комфорта и уюта.

Утепление стен из газосиликатных блоков снаружи в Казани: 505-товаров: бесплатная доставка, скидка-30% [перейти]

Партнерская программаПомощь

Казань

Каталог

Каталог Товаров

Одежда и обувь

Стройматериалы

Здоровье и красота

Текстиль и кожа

Детские товары

Продукты и напитки

Электротехника

Дом и сад

Мебель и интерьер

Вода, газ и тепло

Сельское хозяйство

Все категории

ВходИзбранное

-24%

9 909

13017

Жидкая теплоизоляция Корунд Фасад 20 л, тонкая теплоизоляционная краска, толщина от 1 мм, утепление стен изнутри и снаружи до 20 м2, устранение плесени, термоизоляция дома, утеплитель

-6%

2 508

2668

Пенопласт (пенополистирол) паркон плюс ПСБ-С-15 100 мм Производитель: PARKON PLUS, Ширина: 72см,

Газосиликатные блоки CubiBlock D500 625х200х200 стеновые Тип: газосиликатный, Марка плотности:

Газобетонные блоки Могилевский КСИ D600 600х250х250 стеновые Тип: газосиликатный, Марка плотности:

Утеплитель ROCKWOOL Фасад Баттс 1000х600х50мм 2. 4м2 Производитель: Rockwool, Ширина: 600 мм, Длина:

14 990

Готовый проект жилого дома 33-1002 (110,28 м2, 12,*11,0 м, газобетонный блок 375 мм, утепление 100 мм, фасадный сайдинг)

Утеплитель Технониколь Техноблок Стандарт 100мм 4 плит 600х1200мм 2,88м2 Производитель:

Монтажная пена утеплитель IRFix 890 мл Производитель: IRFix, Область применения: балконы, мансарды,

Фасадная термопанель для наружной отделки дома, для цоколя, утепления стен, бани, сауны, декоративная отделка с утеплителем 10 шт в упаковке, Ferrum

Трехслойная сэндвич-панель МП ТСП стена 200-1000 МВ Полиэстер RAL3009 Ширина: 1000 мм

Напыляемый утеплитель технониколь MASTER, 1000 мл, шт. Производитель: ТЕХНОНИКОЛЬ, Форма: напыляемая

Пенопласт Knauf Therm Дом 1000 * 600 * 50 мм Производитель: KNAUF

Фасадная термопанель для наружной отделки дома, для цоколя, утепления стен, бани, сауны, декоративная отделка с утеплителем 10 шт в упаковке, Ferrum

Жидкая теплоизоляция Корунд Фасад 10 л, тонкая теплоизоляционная краска, толщина от 1 мм, утепление стен изнутри и снаружи до 10 м2, устранение плесени, термоизоляция дома, утеплитель

Трехслойная сэндвич-панель МП ТСП стена 200-1000 МВ Полиэстер RAL6002 Ширина: 1000 мм

Пенопласт ППС16 ТУ (ПСБ-С-25Ф) 50х500х1000мм Длина: 100 см

Жидкая теплоизоляция Корунд Фасад 5 л, тонкая теплоизоляционная краска, толщина от 1 мм, утепление стен изнутри и снаружи до 5 м2, устранение плесени, термоизоляция дома, утеплитель

-18%

3 120

3785

Жидкая теплоизоляция Корунд Фасад 5 л, тонкая теплоизоляционная краска, толщина от 1 мм, утепление стен изнутри и снаружи до 5 м2, устранение плесени, термоизоляция дома, утеплитель

Трехслойная сэндвич-панель МП ТСП стена 180-1000 МВ Полиэстер RAL3005 Ширина: 1000 мм

11 800

Жидкая теплоизоляция Корунд Фасад 20 л, тонкая теплоизоляционная краска, толщина от 1 мм, утепление стен изнутри и снаружи до 20 м2, устранение плесени, термоизоляция дома, утеплитель

Фасадная термопанель для наружной отделки дома, для цоколя, утепления стен, бани, сауны, декоративная отделка с утеплителем 10 шт в упаковке, Ferrum

-21%

5 382

6790

Жидкая теплоизоляция Корунд Фасад 10 л, тонкая теплоизоляционная краска, толщина от 1 мм, утепление стен изнутри и снаружи до 10 м2, устранение плесени, термоизоляция дома, утеплитель

Газобетонные блоки Могилевский КСИ D600 625х300х250 стеновые Тип: газосиликатный, Марка плотности:

Эковата утеплитель изоляционные материалы Smart. kzm/Эковата Утепление домов,стен,полов Ширина: 450

Газосиликатные блоки Бонолит Дмитров D500 625x200x300 стеновые Тип: газосиликатный, Производитель:

-30%

2 550

3650

Утеплитель Технониколь под сайдинг 50мм 5.76 м2, минеральная (каменная) вата 8 плит Производитель:

Газосиликатные блоки Кубиблок D500 625х200х200 стеновые Тип: газосиликатный, Марка плотности: D500,

Газосиликатные блоки Кубиблок D500 625х500х200 стеновые Тип: газосиликатный, Марка плотности: D500,

Газосиликатные блоки Кубиблок D500 625х300х250 стеновые Тип: газосиликатный, Марка плотности: D500,

2 страница из 18

Утепление стен из газосиликатных блоков снаружи

Высокоэффективная (R-10/дюйм) изоляционная плита из глины, целлюлозы и кремнезема с нанопорами для новых и модифицированных зданий

Здания

15 февраля 2022 г.

Ведущий исполнитель: Liatris Inc. – Bethesda, MD
Партнеры:
— Sto Corp. – Atlanta, GA
— Dvele – La Jolla, CA
— Auburn University – Auburn, AL
9000 7 Общее финансирование : 2 214 850 долларов США
Финансирование Министерства энергетики: 1 659 850 долларов США
Доля расходов: 555 000 долларов США
Срок проекта:  1 октября 2021 г. – 30 сентября 2024 г.

Стратегическим направлением этого проекта является использование преимущественно неорганического нанокомпозитного состава целлюлозы. /глина/кремнезем, и значительно повысить тепловые характеристики без ущерба для экономической эффективности. Нашей ключевой технической целью высокого уровня является разработка новой схемы обработки нанопор, которая использует сушку под давлением окружающей среды. Этот процесс в конечном итоге должен быть совместим со стандартными для отрасли процессами экструзии и формования, используемыми для производства существующих изоляционных продуктов, чтобы снизить капитальные и технологические затраты на изготовление суперизоляции на основе аэрогеля.

Композиты на основе аэрогеля обладают чрезвычайно высокими изоляционными свойствами благодаря высокой пористости и порам нанометрового размера. Эти особые структурные свойства также являются причиной технологических трудностей, связанных с потерей нанопор в слабом материале при высоких нагрузках при сушке, чего сегодня можно избежать только за счет сверхкритической сушки без межфазных напряжений. Однако дорогостоящая сушка под давлением и периодическая сушка большого количества растворителя из слабого геля ограничивает использование в обычных строительных приложениях. Наш подход использует механические свойства целлюлозы и запатентованные методы укрепления, чтобы смягчить эту проблему.

Liatris планирует интегрировать три ключевых элемента в разработку своей продукции, чтобы сделать эту композитную суперизоляцию для зданий конкурентоспособной по установленной стоимости / коэффициенту R:

1. целлюлоза, глина и диоксид кремния для уменьшения усадки при сушке под давлением при комнатной температуре
2. Повышение эффективности суперизоляции при сохранении огнестойкости класса А1 за счет сокращения использования легковоспламеняющихся органических материалов
3. Интеграция сушки под давлением более мелких нанопор с высокообъемным вспениванием, чтобы продукт можно было массово производить на стандартном производственном оборудовании

Liatris также будет работать с клиентами в области модернизации и нового строительства, чтобы выполнить полевые проверки прототипов в экспериментальной среде.

Project Impact

Эта технология имеет потенциал для прорыва в производительности и демонстрации в полевых условиях. Он легко подходит как для модернизации, где более тонкая изоляция значительно снижает сложность отделки вокруг окон и дверей, так и для новых построек, а также отвечает ключевым отраслевым требованиям, поскольку он прост в установке (заменяет пенопласт; застегивается), негорючий (класс А или выше) и влагостойкие. Эта технология сочетает в себе значительную экономию энергии и сокращение выбросов углерода с быстрой окупаемостью. На основе сравнения прогнозируемой производительности технологии с существующими спецификациями производителей для полиизо и использования инструмента DOE Scout для расчета выбросов и энергетического воздействия общая потенциальная экономия энергии составляет 1,65 Quads в год, что позволит сократить до 8,7 миллиардов метрических тонн. СО ² выбросов в год. Простая окупаемость составляет два года или менее для коммерческих и бытовых тарифов на коммунальные услуги, исходя из средних тарифов на электроэнергию и газ по стране.

Ориентация R-10/in на новый, но масштабируемый неорганический нанокомпозит соответствует цели Министерства энергетики по достижению высоких уровней изоляции в тонких продуктах, которые могут экономически эффективно соответствовать требованиям пожарной безопасности, безопасности и другим строительным нормам, которые частный сектор не выполняет. преследует самостоятельно. Экономичное повышение коэффициента сопротивления теплопередаче расширит возможности строительной отрасли по внедрению глубокой энергетической модернизации с использованием более тонкой изоляции, где достижение R-15 с изоляцией <1,5 дюйма имеет решающее значение для минимизации затрат на установку. Уменьшение толщины также принесет пользу приложениям с ограничениями по плотности застройки и толщине стен (например, многоквартирные дома, городская засыпка) без увеличения стоимости установки.

Контакты

Технический менеджер Министерства энергетики: Свен Мумм
Ведущий исполнитель: Артур Дж. Янг, Liatris Inc.

Связанные публикации

https://patents.google.com/patent/US8 785509B2/en

Презентация экспертной оценки BTO 2023 г. — Высокоэффективная изоляция на основе нанопор глины, целлюлозы и кремнезема для зданий

Силикагельный аэрогель облегчает «теплоизоляцию»

В современном обществе пропагандируются модели развития, связанные с энергосбережением, сокращением потребления и сокращением выбросов. Среди возможных мер, помимо эффективного преобразования энергии и рационального развития возобновляемых источников энергии, повышение эффективности использования энергии также является ключом к энергосбережению, поэтому «изоляционные материалы» стали привлекать внимание.

Причина этого в том, что теплоизоляционный материал позволяет снизить теплопотери в процессе производства, транспортировки, хранения и использования тепла в силу его чрезвычайно низкой теплопроводности, поэтому он широко применяется в строительстве, химической промышленности, электронике , одежда, аэрокосмическая и т. д. области. Среди них наиболее типичным представителем является аэрогель кремнезема, благодаря его низкой теплопроводности (<20,0 мВт/м·К), диэлектрической проницаемости (<1,7), показателю преломления (<1,1) и высоким уникальным свойствам, таким как площадь поверхности (>1000,0 м²/г) может играть роль во многих отношениях. Среди всех предлагаемых приложений потенциальные кандидаты для теплоизоляционных приложений, несомненно, являются одним из наиболее целенаправленных направлений.

Принцип теплоизоляции кремнеземного аэрогеля

Чрезвычайно низкая теплопроводность кремнеземного аэрогеля в основном объясняется его уникальными нанопорами и трехмерной сетчатой ​​структурой. Поскольку поры аэрогеля находятся в наномасштабе, что близко к длине свободного пробега фононов, когда тепло проходит через поры аэрогеля, нанопоры будут оказывать серьезное рассеивающее влияние на фононы, уменьшая длину свободного пробега. фононов и выделение тепла. Эффективность теплопередачи через газо-твердое взаимодействие снижается.

При этом пористость внутри аэрогеля очень высока, которая может достигать более 90%, а стенки нанопор являются как бы тепловыми экранами, непрерывно отражающими и преломляющими тепловое излучение. Бесконечное количество стенок пор создает излучение. Теплопередача продолжает уменьшаться; размер пор аэрогеля аналогичен длине свободного пробега молекул воздуха, а молекулы газа в нанопорах часто теряют способность свободно течь, переводя поры в вакуумное состояние, а эффективность конвективного теплообмена близка к нулю.

Использование диоксида кремния для теплоизоляции

Силикагельный аэрогель в настоящее время является твердым материалом с лучшими теплоизоляционными характеристиками. Из-за его хрупкости обычно используются различные методы легирования для улучшения механических свойств при применении. В настоящее время применение сопутствующих товаров охватывает случаи теплоизоляции, такие как научные исследования, промышленность, национальная оборона и т. д., особенно в аэрокосмической и навигационной областях.

1. Аэрогелевый войлок

Композитные материалы, полученные путем армирования волокном, обычно называют аэрогелевыми матами. В настоящее время одеяла из силикагеля в основном используются в теплоизоляционных зданиях. По сравнению с имеющимися на рынке традиционными материалами для изоляции стен, такими как минеральная вата, кирпичная кладка и волокно, аэрогелевый войлок не только обладает превосходными теплоизоляционными характеристиками, но также имеет соответствующую механическую прочность, которая может соответствовать требованиям к теплоизоляции и теплоизоляции для изоляции стен. требования к прочности. Более того, войлок из кремнезема и аэрогеля представляет собой сэндвич-структуру, поэтому его можно непосредственно наносить на наружную изоляцию стен.

2. Стеклопакеты

В настоящее время Китай является крупнейшим в мире производителем и потребителем стеклянных навесных стен. Несмотря на отличные световые и эстетические преимущества, стеклянные навесные стены также вызывают чрезмерное потребление энергии из-за поглощения тепла и отражения света. Однако, если в стеклянную навесную стену добавить аэрогель, это может повысить теплоизоляционную способность здания и снизить энергопотребление здания со стеклянной навесной стеной, не влияя на исходное освещение и эстетику стекла. Дженсен и др. использовали аэрогель из пористого кремнезема для заполнения среднего слоя стекла и обнаружили, что теплоизоляционные характеристики действительно улучшились, тем самым демонстрируя широкие рыночные перспективы окон из аэрогеля из кремнезема, которые, как ожидается, станут отличным инструментом для энергосбережения и сокращения выбросов в будущее.

3. Теплоизоляционное покрытие/пленка

В настоящее время постепенно проводятся исследования аэрогелей в области покрытий/пленок. Что касается покрытий, Лу Бин и другие сотрудники Центрально-Южного университета смешали силикагельный аэрогель с акриловой смолой на водной основе для приготовления теплоизоляционных покрытий для стекла.