Pobierz pełny numer IZOLACJI

Pełny numer IZOLACJI 6/2018 [PDF]

możesz pobrać BEZPŁATNIE - po prostu ZAREJESTRUJ konto w portalu

Badania nad zastosowaniem mat refleksyjnych do dociepleń ścian od wewnątrz

Research on the application of radiant barriers for wall lagging from the inside
Archiwum autora

Oferta materiałów proponowanych do docieplania ścian od wewnątrz jest coraz bogatsza. Producenci mat refleksyjnych również podejmują starania, aby ich produkty dopisać do tej listy.

Obecnie odnotowuje się znaczne nasilenie podaży izolacji wielowarstwowych MLI (Multilayer Insulations) zawierających powłoki refleksyjne.

Wartości zastępczego współczynnika przewodzenia ciepła materiałów składających się z dziesiątek, a nawet setek ekranów niskoemisyjnych przedzielonych włóknami szklanymi lub przekładkami wynoszą nawet poniżej 0,01 W/(m·K).

Przeczytaj: Ocieplanie przegród zewnętrznych celulozą w świetle nowych wymagań cieplnych

Z powodzeniem znajdują więc zastosowanie w kriogenice, a także technologiach kosmicznych. Jest to możliwe dzięki wytworzeniu w materiale próżni wysokiej (10-3 mbar), eliminującej konwekcyjne przewodzenie ciepła w fazie gazowej.

Maty oferowane na rynku budowlanym (FOT. 1) nie są poddawane próżniowaniu, co zdecydowanie wpływa na obniżenie ich ceny kosztem wyższej przewodności cieplnej.

Mimo braku próżni maty refleksyjne można zaliczyć do materiałów mających dobrą termoizolacyjność. Czy są one jednak lepsze od tradycyjnych izolacji typu styropian czy wełna mineralna i rzeczywiście umożliwiają znaczące ograniczenie grubości zastosowanego materiału?

Budowa i właściwości mat refleksyjnych

Rozwiązania wykorzystujące efekt odbijania promieniowania cieplnego są znane i stosowane od co najmniej kilku dekad. Jako materiał refleksyjny stosuje się głównie folie aluminiowe pokryte jedno- lub dwustronnie przezroczystą folią poliestrową, a także folie aluminiowe pozbawione jakichkolwiek zabezpieczeń.

ABSTRAKT

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości termoizolacyjnych mat refleksyjnych zamocowanych na wewnętrznej powierzchni ścian zewnętrznych. Uzyskane wyniki pomiarów przy zastosowaniu komory typu hot-box potwierdziły stosunkowo dobre właściwości tych materiałów. Opór cieplny tego typu rozwiązań jest porównywany z oporem cieplnym płyt poliuretanowych w osłonie aluminiowej. Przeprowadzone badania nie potwierdziły informacji o wielokrotnie lepszych parametrach termoizolacyjnych w stosunku do rozwiązań tradycyjnych.

The article presents results of research on heat insulation properties of radiant barriers fixed to the external walls of a building from the inside. The obtained results of measurements made using a Hot-Box-type chamber confirmed the relatively good properties of those materials. Thermal resistance of such solutions is comparable to thermal resistance of aluminium-covered polyurethane slabs. The conducted study did not confirm the hypothesis that radiant barriers offer multiple times higher heat insulation parameters than traditional solutions.

Aluminium, mimo wyjątkowo dobrej wartości współczynnika przewodzenia ciepła (λ = 237 W/(m·K)), charakteryzuje się wysoką, zależną od długości fali promieniowania podczerwonego, skutecznością odbicia promieniowania podczerwonego. W przedziale fal o dł. > 2 μm odbicie doskonale wypolerowanej folii aluminiowej jest zbliżone do odbicia srebra, a nawet złota.

Oczywiście, po pokryciu ekranu przezroczystą warstwą ochronną właściwości refleksyjne znacznie się pogorszają. Współczynnik odbicia fali padającego promieniowania podczerwonego, definiowany jako stosunek natężenia fali odbitej do natężenia fali padającej, może wynosić w przypadku aluminium polerowanego nawet 97%.

Takie wyniki uzyskuje się np. podczas pomiaru gęstości strumienia ciepła przepływającego przez przegrody przy użyciu ciepłomierzy czarnych oraz pokrytych warstwą polerowanego aluminium.

Niektórzy producenci w charakterystyce wyrobu refleksyjnego podają również bezwymiarową względną zdolność emisyjną.

Wielkość ta jest odniesiona do emisji promieniowania ciała czarnego w funkcji temperatury i częstotliwości emitowanego promieniowania ε (T,v) i skrótowo bywa nazywana „emisyjnością”.

Jest to iloraz zdolności emisyjnej materiału do ciała doskonale czarnego. W przypadku aluminium wynosi on od 0,02 (czysta folia) do 0,5 (folia z warstwą ochronną).

Jako przekładki stosuje się przede wszystkim pianki polietylenowe, a także coraz częściej folie bąbelkowe (pęcherzykowe), wykorzystywane głównie do zabezpieczania towarów w czasie transportu przed uszkodzeniem mechanicznym. Folie bąbelkowe są dostępne w wersji jedno-, dwu- i trzywarstwowej z pęcherzykami o wielkości od 10 do 30 mm.

Ponadto stosuje się również przekładki charakteryzujące się dodatkowo znaczącym oporem cieplnym. Są to spienione tworzywa sztuczne, a także watolina, wełna szklana itd.

Najczęściej jest to spieniony polietylen lub neopren, charakteryzujące się znaczną odpornością na uszkodzenia mechaniczne i komprymację postępującą w czasie.

Poszczególne warstwy klejone są w całości lub punktowo za pomocą kleju lub techniką zgrzewania. Oferowane są również maty zespolone punktowo łącznikami mechanicznymi typu łopatkowego, powszechnie wykorzystywanymi do metkowania towarów pistoletami igłowymi.

Podczas oceny właściwości termoizolacyjnych konglomeratów wygodnie posługiwać się średnim zastępczym (efektywnym) współczynnikiem przewodności cieplnej. Przy założeniu prostopadłości płaszczyzny poszczególnych komponentów do kierunku przepływu ciepła wielkość ta jest zdefiniowana wzorem:

gdzie:
d1, d2... dn - grubości poszczególnych warstw [m],
λ1, λ2... λn - współczynniki przewodzenia ciepła poszczególnych warstw [W/(m·K)].

Za główną zaletę mat refleksyjnych uznaje się wysoki opór cieplny przy stosunkowo małej grubości materiału, a także odporność na korozję biologiczną, brak pylenia i łatwość montażu.

Zdarzają się również informacje sprzeczne, np. o spełnianiu funkcji paroizolacyjnej przy zachowaniu otwartości dyfuzyjnej, co z technicznego punktu widzenia jest niemożliwe. Znacznie lepszym określeniem takich produktów jest „opóźniacz przepływu pary wodnej”.

Producenci zachęcają także klientów do zastępowania tradycyjnych materiałów matami wielokrotnie cieńszymi przy zachowaniu porównywanego oporu cieplnego. W Laboratorium Fizyki Budowli UWM w Olsztynie podjęto badania służące sprawdzeniu właściwości tych materiałów.

Przebieg badania

Badania przeprowadzono z wykorzystaniem komory klimatycznej typu hot-box (FOT. 2), wyposażonej w precyzyjne ciepłomierze i rozbudowane systemy stabilizacji temperatury. Poszukiwano optymalnego zestawu różnorodnych ekranów refleksyjnych oraz przekładek na pionowych modelach wzorcowych murów w warunkach odzwierciedlających rzeczywistą wymianę ciepła.

Różnica temperatury ciepłej i zimnej strony komory wynosząca 20°C (temp. wew. 20°C oraz 0°C po stronie zimnej) odzwierciedlała w przybliżeniu średnie warunki sezonu grzewczego w Polsce.

Zobacz też: Projektowanie izolacji cieplnych od wewnątrz

W pierwszej kolejności przeprowadzono standardowe badania przewodzenia ciepła w aparacie płytowym. Przebadano 5 różnych zestawów odzwierciedlających w przybliżeniu ofertę rynkową. Sprawdzana przydatność do dociepleń wykonywanych od wewnątrz wymuszała przyjęcie założenia, że łączna grubość warstwy dociepleniowej nie może przekroczyć określonej grubości. Arbitralnie przyjęto, że będzie to grubość 10 cm.

W zaleceniach montażowych akcentuje się konieczność zachowania szczelin powietrznych dwustronnych lub od strony ekranu zlokalizowanego po cieplejszej stronie przegrody. Ten postulat w całości jest trudny do zrealizowania, badano zatem przypadki wpływu miejscowego braku szczelin na właściwości ciepłochronne, spowodowanych deformacją mat, przyjętym sposobem montażu, występowaniem łączników itd.

Pomiary rozpoznawcze wykonano w aparacie płytowym na próbkach o wymiarach 60×60 cm ułożonych w pozycji poziomej. Przebadano następujące układy warstw:

  • mata 1 - 10 warstw folii bąbelkowej oraz 4 ekrany refleksyjne w układzie:
    - 2×folia bąbelkowa,
    - folia aluminiowa (bez osłon antykorozyjnych),
    - 2×folia bąbelkowa,
    - folia aluminiowa (bez osłon antykorozyjnych),
    - 2×folia bąbelkowa,
    - folia aluminiowa (bez osłon antykorozyjnych),
    - 2×folia bąbelkowa,
    - folia aluminiowa (bez osłon antykorozyjnych),
    - 2×folia bąbelkowa;
  • mata 2 - składająca się z dwóch mat 1.

W stosowanym aparacie płytowym badany materiał można poddawać komprymacji lub pozostawiać bez obciążenia. Badania wykazały, że efektywny współczynnik badanych konglomeratów oscyluje w przedziale 10% wokół λef = 0,028 W/(m·K). Stwierdzono również, że zwiększanie liczby warstw przy jednoczesnym komprymowaniu materiału nie wpływa na poprawę właściwości ciepłochronnych.

W kolejnych badaniach określono wartości współczynnika przewodzenia ciepła mat wykonanych z ekranów refleksyjnych pokrytych ochronną folią poliestrową (w tym również zbrojoną). Dodatkowo rozszerzono zakres stosowanych przekładek o maty poliestrowe, a mianowicie:

  • mata 3 (3 warstwy) gr. 5 mm:
    - folia refleksyjna z powłoką ochronną,
    - folia bąbelkowa,
    - folia refleksyjna z powłoką ochronną;
  • mata 4 (5 warstw) gr. 27 mm:
    - folia refleksyjna ze zbrojoną powłoką ochronną,
    - mata poliestrowa,
    - folia refleksyjna z powłoką ochronną,
    - warstwa maty poliestrowej,
    - folia refleksyjna ze zbrojoną powłoką ochronną;
  • mata 5 (9 warstw) gr. 47 mm:
    - folia refleksyjna ze zbrojoną powłoką ochronną,
    - 3 warstwy maty poliestrowej,
    - folia refleksyjna z powłoką ochronną,
    - 3 warstwy maty poliestrowej,
    - folia refleksyjna ze zbrojoną powłoką ochronną.
POBIERZ E-BOOK [bezpłatnie]
warunki techniczne
Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki
– stan na 2014 r.

Przeprowadzone badania wykazały, że wyeksponowanie ekranu na zewnątrz konglomeratu poprawia właściwości ciepłochronne. Przykładowo, mata 3 charakteryzowała się najlepszą wartością efektywnego współczynnika przewodzenia ciepła λef = 0,022 W/(m·K). Izolacyjność kolejnych wynosiła odpowiednio: mata 4 - λef = 0,054 W/(m·K), mata 5 - λef = 0,037 W/(m·K).

Maty wykorzystujące przekładki poliestrowe miały nieco gorsze właściwości ciepłochronne niż maty z przekładkami z foli bąbelkowej. Są za to nieporównywalnie odporniejsze na obciążenia mechaniczne i stabilne w czasie eksploatacji.

Najciekawsze z punku widzenia przyjętego w badaniach celu są wyniki uzyskane w komorze klimatycznej przy wykorzystaniu modelu wykonanego skali 1:1. Na murze modelowym z cegły ceramicznej pełnej na zaprawie wapienno-cementowej, jednostronnie otynkowanym wykonano warstwy dociepleniowe w postaci szczeliny wypełnianej różnymi matami osłoniętymi płytą gipsowo-kartonową.

Docieplenie muru modelowego o początkowej wartości współczynnika przenikania ciepła U = 2,18 W/(m²·K) z jednym zestawem maty 1 pozwoliło uzyskać dla całego zestawu wartość U = 0,54 W/(m²·K). Przy zastosowaniu dwóch zetkniętych ze sobą mat 1 wartość współczynnika przenikania ciepła przegrody wyniosła U = 0,34 W/(m²·K).

Dołożenie trzeciej maty (co jednak zgodnie z przyjętym założeniem wymagało skomprymowania uzyskanego konglomeratu do gr. 90 mm i rezygnacji ze szczelin) pozwoliło uzyskać wartość współczynnika przenikania ciepła U = 0,27 W/(m²·K). Jest to najlepszy wynik (dysponując przestrzenią o gr. 10 cm) przy docieplaniu modelowej ściany matami refleksyjnymi.

Rezultat jest zadawalający, odbiega jednak od niektórych informacji handlowych dotyczących możliwości kilkukrotnego ograniczenia grubości izolacji w stosunku do izolacji tradycyjnych.

WNIOSKI

Uzyskane wyniki nie potwierdziły informacji o możliwości zastępowania tradycyjnych izolacji wielokrotnie cieńszymi matami refleksyjnym. Określone w przeprowadzonych eksperymentach efekty ciepłochronne są porównywane z zastosowaniem np. tej samej grubości płyt poliuretanowych w osłonie aluminiowej.

W wielu przypadkach natomiast znaczące korzyści z zastosowania mat refleksyjnych można uzyskać dzięki poprawie szczelności powietrznej izolowanych przestrzeni. Dotyczy to szczególnie izolowania lekkich przegród szkieletowych, w których mogą one stanowić cenne uzupełnienie dociepleń wykonanych z tradycyjnych materiałów termoizolacyjnych.

Warto przeczytać: Minimalizacja wpływu mostków cieplnych na izolacyjność przegrody

Obecnie prowadzone są badania nad trwałością mat refleksyjnych w odniesieniu do konglomeratów, w których zastosowano ekrany z foli aluminiowej bez zabezpieczenia antykorozyjnego. Kluczowe w tych przypadkach są dyfuzja pary wodnej oraz stan wilgotnościowy docieplanej przegrody.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 11/12/2014

Komentarze

(1)
MajorDamage | 22.09.2019, 20:08
Stosuję maty refleksyjne przy wykonywaniu ocieplenia poddaszy. Czasami w połączeniu z wełną drzewną z nasypu. Od ponad 6lat praktykuję z tym właśnie sposobem izolacji i po 15latach męki z wełną mineralną jest to idealna alternatywa dla niekomfortowych sposobów izolacji. Polecam wszystkim wypróbować ten rodzaj izolacji. Mamy w końcu XXI wiek.
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Maksymalną mocą jaką można wykorzystać bezpośrednio z energii słonecznej na jednym metrze kwadratowym powierzchni jest tzw. stała słoneczna, która wynosi...  czytaj dalej »


Czego użyć do izolacji balkonu, a czego do izolacji dachu?

Jak uzyskać pełne uprawnienia architektoniczne?

Najczęściej spotykane w polskim budownictwie dachy to dachy płaskie, pokryte papą lub blachą, więc... czytaj dalej » Co zrobić, by samodzielnie wykonywać zawód architekta w Polsce i UE? czytaj dalej »

Jak i czym ocieplić poddasze?


W systemie termoizolacji na krokwiach, która z pewnością jest najbardziej efektywną metodą termoizolacji, stosuje się... ZOBACZ »



Gdy ważna jest termoizolacyjność i estetyka...

Tłumienie dźwięków uderzeniowych i drgań budynków. Zobacz »

Ukryte mocowanie oznacza, że łączniki płyt są niewidoczne, co poprawia...
czytaj dalej »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających... czytaj dalej »

Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


Wsporniki przejmują ciężar muru i za pomocą zabetonowanych szyn kotwiących lub kotew przekazują go na ścianę nośną... ZOBACZ »


Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »

Jak usunąć wilgoć ze ścian?

W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i eketrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?


Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa i czyszczeniu... ZOBACZ »


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Popularność tego materiału rośnie. Dlaczego?

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » To nowoczesny materiał termoizolacyjny, który zdobył... czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji kanałów wentylacyjnych?


Systemy ochrony energii w budownictwie i w instalacjach technicznych, spełniają najbardziej restrykcyjne normy europejskie definiując... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Czego jeszcze nie wiesz o izolacji natryskowej?


Poliole to grupa wyrobów przeznaczonych do wytwarzania szerokiej gamy poliuretanów, które... ZOBACZ »


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
11/12/2019

Aktualny numer:

Izolacje 11/12/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Modernizacja poddaszy użytkowych
  • - Okładziny podłogowe
Zobacz szczegóły
Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

W aktualnych przepisach prawa podatkowego nie znajdziemy wielu ulg, które obowiązywały w poprzednich latach. Wśród nich jest ulga remontowo- modernizacyjna. Niektórzy...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.