Контент-платформа Pandia.ru:     2 872 000 материалов , 128 197 пользователей.     Регистрация


Теплоизоляционный материал вакуумное пеностекло

 просмотров


Теплоизоляционный материал Вакуумное Пеностекло

Каким должен быть российский дом будущего?

Дом должен быть таким, чтобы в нем было комфортно жить.

Будущего – таким, чтобы жить в нем можно было долго.

Российский – таким, чтобы он мог выдержать российский климат.

А что особенного в российском климате? Чем он отличается от других климатов? Если говорить о средней полосе нашей Родины, то это климатическая зона, характеризующаяся довольно высокой влажностью, теплым летом, холодной зимой и большим количеством циклов заморозка/оттаивание, разрушающе влияющих на здания и сооружения. Кирпич, бетон, ячеистые бетоны, используемые при строительстве дома, имеют высокопористую структуру с содержанием воздуха порядка 2% -- 60%. В эти поры разными способами проникает вода, в том числе в виде пара, диффундирующего из теплых помещений с довольно высокой абсолютной влажностью сквозь стены наружу, где абсолютная влажность зимой во много раз меньше. Если в процессе диффузии влага проникнет в утеплитель (например, через дыры в пароизоляционной пленке) и в каком-то месте внутри утеплителя температура будет достаточно низка для выпадения влаги в виде росы или льда, то плотность утеплителя многократно вырастет и он просядет, и при этом не поднимется даже если летом все высохнет. В стене появятся и будут со временем увеличиваться нетеплоизолированные участки.

Кроме того, вода зимой замерзает, расширяется и крошит окружающий ее материал. Вода разрушает не только утеплитель, но и цементные швы, кирпичи, бетон и ячеистые бетоны, заставляет ржаветь металлические конструкции и, в конечном счете, приводит здание в состояние полной негодности. Именно из-за высокой влажности и чередования оттепелей с заморозками в нашей климатической зоне необходимо использовать высококачественные, долговечные, негигроскопичные теплоизоляционные материалы, которые должны защищать от холода конструкции дома, не говоря уже о том, что они должны снижать расходы на отопление. При этом сами эти теплоизоляторы должны быть устойчивы к влаге, заморозкам, грызунам, плесени и прочим разрушающим факторам.

Вакуумное пеностекло

Теплоизолятором нового поколения может стать разработка российских ученых – вакуумное пеностекло.

Материал представляет собой вспененное стекло, в пузырьках которого создается низкое давление, благодаря чему получается чрезвычайно низкая теплопроводность материала: 0,005-0,02Вт/мК. Прочность и плотность будут расти примерно пропорционально теплопроводности от уровня 0,2МПа (>2кгс/см2) для стекла с плотностью 100 –120 кг/м3 и теплопроводностью 0,005 Вт/мК. Высокая прочность материала позволяет использовать его для утепления крыш, фундаментов, дорог и других нагруженных конструкций.

Слой вакуумного пеностекла толщиной 1 см по теплоизолирующим свойствам эквивалентен газобетонной стене толщиной 15см, кирпичной стене толщиной 0,5м или бетонной стене толщиной 1м.

Себестоимость материала довольно низка, а эффективность теплоизоляции, долговечность (более 50 лет), прочность, устойчивость к пожарам, влаге, грызунам и плесени и прочие характеристики намного выше, чем у большей части субститутов. Вакуумное пеностекло не горит и не выделяет токсичных газов в течение всего своего срока службы.

Выгодность для потребителя и производителя

Ожидаемая себестоимость материала составит от 1500 до 3000руб/м3, а рыночная цена (основана на сравнении с ценой других теплоизоляторов) составит около 15000руб/м3. Для нижеследующих расчетов мы предполагаем отпускную цену 8000руб/м3, при которой в выгоде окажется и производитель и потребитель.

Использование вакуумного пеностекла поможет существенно снизить как расходы на капитальное строительство (до 10%), так и расходы на отопление здания (до 30%) и его ремонты (до 60%), и, кроме того, в некоторых случаях увеличить полезную площадь жилых помещений примерно на 5% за счет уменьшения толщины ограждающей конструкции. В таблице представлено сравнение самых популярных теплоизоляционных материалов.

Таблица 1 Сравнение теплоизоляционных материалов (цены – характерные для Подмосковья в июне 2007)

Название

цена за куб. м.

Теплопро-водность (Вт/м*К)

толщина стены необходимая для к-та теплосопротивления 1м2К/Вт

Плотность, кг/м3

цена за кв. м. стены

срок службы (лет)

недостатки/достоинства

Газобетон

3500

0,14

0,14

600

490

 50

Прочный, разрушается влагой и циклами заморозка – разморозка

Кирпич

3500

0,4-0,5

0,4-0,5

1800

1700

25-50

Пенобетон

3000

0,22-0,28

0,22-0,28

600-700

660-840

50

Пеностекло (Гомель)

6000

0,03-0,08

0,03-0,08

180

180-480

>>50

Долговечное, прочное, не разрушается влагой и заморозками

Дерево

4500

0,2

0,2

700

900

подвержено гнили и грызунам

Минераль-ная вата

2500

0,08

0,08

>30

200

<20

Быстро оседает, впитывает воду, требует вентилируемости, в условиях России недолговечна

Пенополи-стирол

3500

~0,04

0,04

~25

140

10-20

Очень горюч, быстро оседает вследствие саморазрушения и постройки нор грызунами, не может применяться для внешней теплоизоляции, так как солнечное УФ-излучение ускоряет разрушение.

Разрабатываемый материал

Вакуумное Пеностекло

8000

0,,02

0,005 – 0,02

200

4

>>50

Долговечное; эффективное; компактное; не горит; не гниет; не разрушается грызунами; легкое; прочное; пригодное для утепления крыш, фундаментов, дорог, труб и стен; простое в укладке и обработке; химически стойкое; температурный диапазон от -200С до +500С

Расчеты стоимостей популярных в Подмосковье утепленных ограждающих конструкций, принятых при строительстве высотных и малоэтажных зданий, показывают, что уже на этапе строительства использование вакуумного пеностекла позволит сэкономить от 200руб./м2 при возведении ограждающей конструкции. К этому следует добавить экономию на фундаменте здания за счет уменьшения толщины стены, экономию на будущих ремонтах и главное – высокую экологичность конструкции и безопасность ее для жителей здания. Расчеты показывают, что для 2-этажного дома с основанием 10*10м первоначальная экономия на работах и материалах при возведении фундамента, ограждающей конструкции и крыши составит около $5 000 (при общей стоимости здания порядка $150 000).

Конструкция стены

Стоимость теплоограждающей несущей конструкции вместе с работой (не включает облицовку)

Коэффициент сопротивления теплопередаче

2700 руб./м2

2,25 м2К/Вт

2310 руб./м2

2,7 м2К/Вт

2090 руб./м2

2,7 м2К/Вт

Не верите в осуществимость?

Вакуумное пеностекло является улучшенной модификацией известного уже около 80 лет материала пеностекло, представляющего собой вспененное стекло и более всего похожего на пемзу. В отличие от пемзы и обычного пеностекла, вакуумное пеностекло будет иметь в пузырьках вакуум (точнее, газы при очень низком давлении), что обеспечит крайне низкую теплопроводность материала. В настоящий момент образцов материала еще не получено – это и является основным препятствием к привлечению масштабных инвестиций для его производства. Планируется получение образцов материала к осени 2007 года, испытание его характеристик и сертификация зимой 2007/2008 года и начало его массового производства в годах.

Теоретически предсказанная нами теплопроводность вакуумного пеностекла (0,005 – 0,01Вт/мК) подтверждается информацией, например, из патента США 5 в котором предлагался способ изготовления пакетов с пластмассовым пористым материалом при давлении газов внутри менее 100 Па. Для известного газонаполненного пеностекла теплопроводность 50-100 мВт/м*К в 4-14 раз выше, чем для предлагаемого по патенту США 5989371 "вакуумному" материалу с теплопроводностью 7-12 мВт/м*К и в 3-4 раза выше, чем для лучших невакуумных теплоизоляторовмВт/м*К. Отметим, однако, что "их" материал очень недолговечен и теряет свои высокие параметры при малейшем повреждении пленочной изоляции, закрывающей вакуумную начинку. Газонаполненное же пеностекло, как это показано на практике, служит 50 и более лет. Комплексный анализ имеющихся химических и физических данных из справочников, патентов и др. литературы, показывает, что получение пенистого материала из стекла, который сможет сохранять вакуум в пузырьках в течение 50 лет и более – абсолютно реальная задача.

Начаты опытно-конструкторские работы, целью которых является создание лабораторной установки для производства вакуумного пеностекла.

Вакуумное пеностекло будет не только таким же долговечным, как и обычное пеностекло, но еще и таким же прочным и устойчивым к факторам внешней среды: грызунам, температуре, кислотам и щелочам. Не даром обычное пеностекло сейчас является одним из самых дорогих утеплителей. Не даром именно его используют при утеплении атомных подводных лодок, химически-агрессивных производств и АЭС, а также является идеальным утеплителем для крыш. Однако у вакуумного пеностекла будет одно неоспоримое преимущество: оно будет дешевым, а это значит – доступным широкому кругу потребителей. Себестоимость одного кубометра вакуумного и газонаполненного пеностекла примерно одинакова, но для теплоизоляции здания потребуется примерно в 5-10 раз меньше вакуумного пеностекла, чем газонаполненного. Применение вакуумного пеностекла будет выгоднее, чем применение минеральной ваты и др. теплоизоляторов.

Также ведутся работы над светопропускающей модификацией вакуумного пеностекла, которую можно будет использовать при сооружении теплиц, витражей и крыш.

Контактные данные:

Климов Дмитрий Андреевич, *****@***com
http://online. /~klimov/VacuumFoamedGlass. htm

Ищем инвесторов и партнеров из области строительства, производства строительных и теплоизоляционных материалов.

Будем рады ответить на любые ваши вопросы и услышать ваши комментарии и пожелания.

Мы в соцсетях:


Подпишитесь на рассылку:
Посмотрите по Вашей теме:

Энергосберегающие технологии
теплоизоляция

Пеностекло

   Архитектура


  • Водоснабжение и водоотвод
  • Электротехнические системы электропотребления
  • Водоснабжение и канализация
  • Дачи и коттеджи
  • Дизайн интерьера
  • Кондиционирование и вентиляция
  • Ландшафтный дизайн
  • Окна
  • Отопление
  • Строительные работы
  • Электротехнические работы
  • Решения на строительство
  • Подрядное строительство
  • Планировки
  • Транспортные схемы строительства

  • Проекты по теме:

    Основные порталы, построенные редакторами

    Бизнес и финансы

    Бизнес: • БанкиБогатство и благосостояниеКоррупция(Преступность)МаркетингМенеджментИнвестицииЦенные бумагиНедвижимость(Аренда)ПрофессииРаботаТорговляУслугиФинансыБюджетФинансовые услугиКредитыКомпанииЭкономикаМакроэкономикаМикроэкономикаНалоги
    Промышленность: • МеталлургияНефтьСельское хозяйствоЭнергетика
    СтроительствоАрхитектураИнтерьерПолы и перекрытияПроцесс строительстваСтроительные материалыТеплоизоляцияЭкстерьер

    Домашний очаг

    ДомДачаСадоводствоДетиАктивность ребенкаИгрыКрасотаЖенщины(Беременность)СемьяХобби
    Здоровье: АнатомияБолезниВредные привычкиДиагностикаНародная медицинаПервая помощьПитаниеФармацевтика

    Мир

    Регионы: АзияАмерикаАфрикаЕвропаПрибалтикаЕвропейская политикаОкеанияГорода мира
    Россия: • МоскваКавказЭкономикаРегионы РоссииПрограммы регионов
    История: СССРИстория РоссииРоссийская ИмперияВремя2016 год
    Окружающий мир: Животные • (Домашние животные) • НасекомыеРастенияПриродаКатаклизмыКосмосКлиматСтихийные бедствия

    Образование и наука

    Наука: Контрольные работыНаучно-технический прогрессПедагогикаРабочие программыФакультетыМетодические рекомендацииШкола
    Предметы: БиологияГеографияГеологияИсторияЛитератураЛитературные жанрыЛитературные героиМатематикаМедицинаМузыкаПравоЖилищное правоЗемельное правоУголовное правоКодексыПсихология (Логика) • Русский языкСоциологияФизикаФилологияФилософияХимияЮриспруденция

    Общество

    БезопасностьГражданские права и свободыИскусство(Музыка)Культура(Этика)Мировые именаПолитика(Геополитика)(Идеологические конфликты)ВластьЗаговоры и переворотыГражданская позицияМиграцияРелигии и верования(Конфессии)ХристианствоМифологияРазвлеченияМасс МедиаСпорт (Боевые искусства)ТранспортТуризм
    Войны и конфликты: АрмияВоенная техникаЗвания и награды

    Справочная информация

    ДокументыЗаконыИзвещенияУтверждения документовДоговораЗапросы предложенийТехнические заданияПланы развитияДокументоведениеАналитикаМероприятияКонкурсыИтогиАдминистрации городовМуниципалитетыМуниципальные районыМуниципальные образованияМуниципальные программыБюджетные организацииОтчетыПоложенияПостановленияРегламентыТермины(Научная терминология)

    Техника

    АвиацияАвтоВычислительная техникаОборудование(Электрооборудование)РадиоТехнологии(Аудио-видео)(Компьютеры)

    Каталог авторов (частные аккаунты)

    Авто

    АвтосервисАвтозапчастиТовары для автоАвтотехцентрыАвтоаксессуарыавтозапчасти для иномарокКузовной ремонтАвторемонт и техобслуживаниеРемонт ходовой части автомобиляАвтохимиямаслатехцентрыРемонт бензиновых двигателейремонт автоэлектрикиремонт АКППШиномонтаж

    Бизнес

    Автоматизация бизнес-процессовИнтернет-магазиныСтроительствоТелефонная связьОптовые компании

    Досуг

    ДосугРазвлеченияТворчествоОбщественное питаниеРестораныБарыКафеКофейниНочные клубыЛитература

    Технологии

    Автоматизация производственных процессовИнтернетИнтернет-провайдерыСвязьИнформационные технологииIT-компанииWEB-студииПродвижение web-сайтовПродажа программного обеспеченияКоммутационное оборудованиеIP-телефония

    Инфраструктура

    ГородВластьАдминистрации районовСудыКоммунальные услугиПодростковые клубыОбщественные организацииГородские информационные сайты

    Наука

    ПедагогикаОбразованиеШколыОбучениеУчителя

    Товары

    Торговые компанииТоргово-сервисные компанииМобильные телефоныАксессуары к мобильным телефонамНавигационное оборудование

    Услуги

    Бытовые услугиТелекоммуникационные компанииДоставка готовых блюдОрганизация и проведение праздниковРемонт мобильных устройствАтелье швейныеХимчистки одеждыСервисные центрыФотоуслугиПраздничные агентства