Condutividade térmica da lã mineral

Lã mineral é um termo geral para isolamento inorgânico, que é feito de rochas, escória de alto-forno e vidro. Hoje a lã mineral é procurada e amplamente utilizada na construção. Este isolamento ganhou popularidade devido à sua condutividade térmica e custo aceitável.

A lã mineral consiste em fibras finas pressionadas em uma esteira. Externamente, é semelhante ao algodão medicinal, só que mais rígido. O Minvata é reconhecido pelos especialistas como um dos melhores isolantes térmicos, pois apresenta as seguintes vantagens:

• eficiência,

• segurança para a saúde humana,

• facilidade de instalação,

• custo acessível.

Existem 3 tipos de lã mineral.

1. Pedra - é feito de rochas derretidas. Dolomita, basalto e calcário são usados ​​principalmente para sua criação. Esse isolamento é confiável e durável, tem uma longa vida útil.

2. Escória - é feito de escória derretida de alto forno. Na criação, são usados ​​resíduos de metais ferrosos e não ferrosos. Este isolamento é menos durável, inferior em qualidade à lã de rocha - não deve ser usado em zonas climáticas com altos níveis de umidade e mudanças bruscas de temperatura.

3. Vidro (fibra de vidro) - é obtido a partir de fibra de vidro fundida, bem como de areia, soda, calcário, dolomita, bórax. As principais características são alta densidade, elasticidade e memória de forma. Possui bons indicadores de condutividade térmica e permeabilidade ao vapor, mas as características são inferiores em qualidade à pedra (basalto) e lã de escória. Popular pela relação qualidade e custo acessível.

Apesar das diferentes matérias-primas, todas as variedades de lã mineral têm uma propriedade comum - o material é solto, com estrutura fibrosa e baixa densidade, e por isso tem baixa condutividade térmica.

A condutividade térmica da lã mineral é influenciada pela composição mineralógica, densidade e umidade. O indicador médio para diferentes tipos de lã mineral é geralmente 115 kg por 1 metro cúbico. m com absorção de água não superior a 1% por volume. O diâmetro médio da fibra não é superior a 0,2 mícron.

A condutividade térmica dos materiais é a capacidade de armazenar energia térmica em uma sala, um dos parâmetros importantes dos materiais de isolamento térmico. A área de uso depende das características dos isoladores térmicos.

O coeficiente reflete a quantidade de calor que é realizada em 1 hora após 1 sq. m de superfície de isolamento com espessura de 1 m, a ausência de vazamentos de calor nas laterais e uma diferença de temperatura de 1 ° C para ambas as superfícies também são levados em consideração. Ou seja, o parâmetro de baixa condutividade térmica da lã mineral indica uma perda mínima de calor.

O coeficiente é medido em W / (m ° C), inicialmente depende da matéria-prima, que afeta a estrutura da fibra. O indicador não permanece constantemente no mesmo nível - por exemplo, em 3 anos pode aumentar em 50% devido à entrada de umidade na estrutura. O parâmetro é usado no cálculo da espessura necessária da camada de isolamento térmico para decoração interna ou externa. Quanto mais baixo for o indicador, mais fina será a camada necessária para isolar a estrutura do edifício (telhado, paredes, pisos, etc.) e, consequentemente, menores serão os custos.

Aumentar ou diminuir a espessura da camada não afetará o coeficiente de forma alguma.Apenas as matérias-primas selecionadas afetam o valor da condutividade térmica, mas a espessura do isolamento é importante para proteger as estruturas. Por exemplo, lã mineral de até 50 mm de espessura é frequentemente usada para isolamento interno de instalações (pisos, divisórias, tetos entre pisos, etc.), onde as perdas de calor são pequenas e é necessário economizar espaço. Para o isolamento externo (fachadas de casas, telhados), utiliza-se lã mineral com espessura de camada de 100-200 mm.

Os coeficientes de condutividade térmica, levando em consideração a matéria-prima, são:

• lã de pedra (basalto) - 0,032-0,046 W / (m ° C);

• lã de escória - 0,46-0,48 W / (m ° C);

• lã de fibra de vidro - 0,038-0,046 W / (m ° C).

A principal desvantagem da lã mineral é a mudança no nível de condutividade térmica quando a umidade entra no material. Assim, um aumento de 5% na umidade piora as propriedades de isolamento térmico em quase 50%. E a umidade que entra durante o congelamento pode deformar o isolamento e prejudicar as propriedades operacionais.

A lã mineral, por exemplo, de basalto, é menos suscetível a mudanças na condutividade térmica. Devido ao alto nível de permeabilidade ao vapor (absorção de água - menos de 1%) e higroscopicidade mínima, o excesso de umidade evapora e não se acumula dentro do produto. Por este motivo, a lã de rocha é frequentemente utilizada para isolamento externo (fachadas, coberturas de edifícios) e para isolamento térmico dos pavimentos dos primeiros pisos, a fim de reduzir as perdas de calor.

A fibra de vidro e a lã de escória não são adequadas para isolamento externo e para uso em ambientes com alta umidade. Isso se deve a um aumento na condutividade térmica com o aumento dos níveis de umidade. Portanto, ao instalar esses tipos de lã mineral, é necessário um isolamento completo contra umidade.

Cada isolamento possui condutividade térmica, e é essa capacidade que determina a qualidade do produto e o escopo de sua aplicação. Os valores médios da lã mineral são 0,045 W / (m ° C), e um valor tão baixo confirma a alta qualidade do isolador de calor.

Se compararmos os coeficientes médios de condutividade térmica de vários isoladores de calor, veremos exemplos ilustrativos da espessura da camada necessária para reter o calor:

• tijolo 1460 mm - 0,520 W / (m ° C);

• argila expandida 869 mm - 0,170 W / (m ° C);

• lã de fibra de vidro 189 mm - 0,044 W / (m ° C);

• lã de pedra (basalto) 167 mm - 0,039 W / (m ° C);

• poliestireno expandido 159 mm - 0,037 W / (m ° C).

Ao comparar a lã mineral com outros aquecedores, você pode avaliar suas vantagens e desvantagens.

• Poliestireno expandido... Isolamento não menos popular (um tipo de espuma). O valor de condutividade térmica é 0,028-0,035 W / (m ° C). Se compararmos as qualidades condutoras de calor com a lã mineral, então suas propriedades intensivas de energia serão menos eficazes. No entanto, a lã mineral ganha significativamente quando se compara a resistência ao fogo e a nocividade dos fumos de isolamento. A facilidade de instalação e o custo deste tipo de isolador térmico não são inferiores aos da lã mineral.

• Penoplex... Também é um tipo de espuma, mas são produtos mais modernizados. As características de isolamento térmico são melhores que as da lã mineral - 0,03-0,032 W / (m ° C). O material é bastante duro, não corre o risco de apodrecer, secar e esfarelar. Essas qualidades são semelhantes à lã mineral. Facilidade de instalação e durabilidade também se aproximam da lã mineral. Mas a vantagem da lã mineral é sua resistência ao fogo, já que seu ponto de fusão é superior a 1000 ° C, e o penoplex é considerado um material perigoso para o fogo.

• Argila expandida... O valor da condutividade térmica é de cerca de 0,09 W / (m ° C), pior do que o indicador da lã mineral, mas a principal vantagem desse isolante térmico é sua alta segurança e respeito ao meio ambiente. Devido à alta condutividade térmica, uma espessura de camada maior é necessária para isolar uma sala do que, por exemplo, lã de pedra. Produtos feitos de lã mineral são mais fáceis de instalar, mas em termos de durabilidade, a lã mineral ainda é inferior à argila expandida.

• Serragem de madeira. Um excelente material para isolamento térmico de instalações, possui um parâmetro de condutividade térmica de 0,06-0,08 W / (m ° C).A vantagem do isolamento é sua alta permeabilidade ao vapor, bem como resistência à condensação e umidade. As vantagens também incluem respeito ao meio ambiente, baixo custo do material e segurança para a saúde humana. Mas, na instalação, esse isolante térmico é mais complicado e, para um isolamento de alta qualidade, é necessário formar uma camada de uma mistura bruta, por exemplo, serragem e argila ou cimento. A serragem pura praticamente não é utilizada devido ao risco de incêndio. A vida útil da lã mineral e da serragem com aditivos é praticamente a mesma.

A condutividade térmica da lã mineral é um dos parâmetros, cujo uso correto permitirá selecionar a espessura da camada necessária para o isolamento térmico.