La construcción de casas con tecnología de marcos comenzó hace más de 500 años. En los países escandinavos, Alemania, Finlandia, Japón y América, su participación es de aproximadamente el 80 % del volumen total de construcción de baja altura. Los edificios prefabricados no requieren cimientos profundos potentes, son energéticamente eficientes, tienen menos intensidad de material en comparación con las estructuras de hormigón capital o ladrillo. Sin embargo, los méritos de este tipo de objeto dependen directamente de las características de los materiales utilizados, incluido el aislamiento térmico. La densidad del aislamiento para las paredes exteriores de una casa de marco debe proporcionar a la vivienda una protección confiable para que sea realmente cálida y cómoda.
- 1 Características del aislamiento de los marcos.
- 2 Aislamiento para las paredes de las casas de marco
Características del aislamiento de las canales.
El sistema de bastidor es un marco de puntales de carga, barras transversales de soporte, puntales de refuerzo, elementos estructurales. La mayoría de las veces está hecho de madera maciza o madera laminada encolada, con menos frecuencia, de acero. El revestimiento de las paredes externas se lleva a cabo con OSB, DSP, revestimiento, revestimiento de madera o casa de bloques, láminas de asbesto-cemento o metal, paneles decorativos. Las juntas se llenan con un sellador o se conectan con cerraduras en la lengüeta y la ranura. Es posible enlucido, revestimiento con ladrillo o piedra sobre una base de hormigón o una viga tratada con antisépticos.
Para el revestimiento interno, se utilizan cartón de yeso o láminas de fibra de yeso, aglomerado, tablero de fibra, materiales de acabado hechos de madera.
El aislamiento se coloca en los huecos de las paredes en forma de placas o esteras protegidas de los efectos de la precipitación y el condensado. Se insertan en el espacio entre los bastidores, asegurándose de que no haya roturas o grietas. La capacidad de encogerse y deslizarse bajo la influencia de su propio peso es una característica de los materiales con una estructura fibrosa. Por lo tanto, se selecciona un aislante térmico teniendo en cuenta no solo las características de la conductividad térmica, sino también la densidad.
La barrera de vapor mantiene el material seco, eliminando así la causa de la pérdida de propiedades de aislamiento térmico. Se realiza desde el lado de la habitación calentada a partir de películas densas de polietileno con un grosor de al menos 0,15 mm o membranas protectoras. La capa se coloca continuamente, sin dejar huecos ni agujeros. Esto se logra mediante paños superpuestos de al menos 15-20 cm y un pegado cuidadoso de las costuras.
En el exterior, el aislamiento está protegido de la penetración de la humedad atmosférica mediante impermeabilización.
Debe ser suficientemente a prueba de aire y humedad, pero al mismo tiempo permitir que el vapor del aislante térmico pase en la dirección opuesta. Estas propiedades son poseídas por películas de membrana modernas, cuyos poros tienen una forma cónica que evita la difusión de vapor de agua en el material.
Para eliminar la condensación, que inevitablemente aparece en el límite de dos superficies con diferentes temperaturas, se deja un espacio de ventilación de al menos 25 mm entre el revestimiento y el aislamiento.
El espesor mínimo del aislamiento térmico se determinará mediante cálculo térmico. Tiene en cuenta la zona climática, el tipo y la humedad estándar de la habitación, las características de los materiales de la pared, incluidas las capas de decoración.
Si el valor resultante supera la altura de sección transversal de la viga del bastidor calculada en función de la capacidad portante, el aislamiento no podrá colocarse dentro de la pared en su totalidad. En este caso, las tablas o esteras fibrosas se montan entre los bastidores en los huecos, y se coloca una capa adicional de aislante rígido, como poliestireno expandido o tablero de fibra, en el exterior del marco. Puede realizar las funciones de revestimiento protector de la casa.
El aislamiento térmico debe cumplir con los requisitos de seguridad ambiental y contra incendios, realizar efectivamente funciones de protección térmica.
Aislamiento para las paredes de las casas de marco
La eficiencia energética de las casas construidas con tecnología de bastidor se logra mediante el uso de aislantes térmicos con baja conductividad térmica. El Código de Prácticas SP 31-105-2002 recomienda el uso de materiales en los que este valor no exceda de 0.1 W / m ° C.
En esta categoría:
- Lana de piedra (basalto);
- Lana de vidrio;
- Ecowool;
- Espuma de poliestireno (espuma de poliestireno).
Lana mineral
La lana de piedra o vidrio se utiliza para aislar las paredes de las casas de marco. Estos son materiales fibrosos con una gran cantidad de cavidades de aire. La estructura porosa proporciona una baja conductividad térmica del aislante, ya que el intercambio de calor en los gases es mucho menor que en los sólidos.
La lana mineral se produce a partir de rocas de basalto derretidas o de la guerra del vidrio. Los aditivos hidrófobos (repelentes al agua) se introducen en la composición. Las fibras con un diámetro de 6-8 μm se forman en una centrífuga bajo la influencia de un fuerte flujo de aire. La alfombra de hilos finos se trata con un aglutinante orgánico a base de resinas de fenol-formaldehído o urea. Luego se corta en hojas de 50-2000 mm de largo, 400-1000 mm de ancho.
Las placas se marcarán de acuerdo con la densidad de PM 40 a PT 300. El aislamiento blando, semirrígido, rígido y duro se utiliza en diversas áreas donde los materiales están sujetos a requisitos no solo de conductividad térmica, sino también de resistencia y resistencia al calor. GOST 9573-2012 especifica las características normativas del aislamiento térmico a partir de materias primas minerales.
La lana mineral es un material no combustible, por lo que se recomienda para colocar dentro de las paredes de los edificios de marco.
Aislamiento de espuma
Los productos de aislamiento térmico hechos de espuma plástica -plástico relleno de gas- se utilizan ampliamente para el aislamiento de paredes de edificios de marco. Las normas permiten que se utilicen para la fijación a la superficie exterior, ya que la materia prima para la producción es el poliestireno, una sustancia combustible. El revestimiento de yeso o no inflamable es una condición para la seguridad contra incendios durante el funcionamiento de dicho aislamiento.
Los gránulos de polímero se catalizan a alta temperatura y presión con una mezcla de freón y dióxido de carbono. Una masa similar a la crema batida se forma en productos con una estructura microporosa por extrusión, exprimiendo a través de los moldes.
El material tiene baja conductividad térmica y absorción de agua, durabilidad, resistencia biológica, ligereza y resistencia. Etiquetado en función de la densidad. Las más ligeras son las placas PPS 10, su gravedad específica es de solo 10 kg / m³.
La espuma de poliestireno más "pesada" es la PPP 45. Un metro cúbico de este material pesa 45 kg.
Los tamaños estándar de los productos son de 60×120 cm. La industria de la construcción produce losas con una longitud de más de 2 m, un ancho de más de 1 m, un espesor de 20-100 mm. Resistencia a la compresión: de 40 a 350 kPa. El coeficiente de conductividad térmica no supera los 0.044 W / m ° C, el tiempo de combustión independiente es de 1-4 s. Las especificaciones técnicas para tableros de poliestireno expandido térmicamente aislantes están reguladas por GOST 15588-2014.
Ecowool
El aislamiento de celulosa recibió este nombre debido a su parecido con el algodón y las materias primas rentables. El 80% consiste en papel de desecho, el resto: antisépticos no volátiles y retardantes de llama de baja toxicidad.
Ecowool tiene baja conductividad térmica (a nivel de lana mineral), es respetuoso con el medio ambiente, no teme a la humedad. La estructura capilar del material después del secado restaura sus propiedades. La densidad del aislamiento de celulosa es de 28-65 kg / m³, el grupo de inflamabilidad G2 es moderado. Tratado con marrón (la sal de sodio del ácido bórico), el polímero natural se enciende, pero el fuego se desvanece rápidamente.
En nuestro país, la ecolana se utiliza desde 1992. Su producción está creciendo, las líneas tecnológicas incluyen el procesamiento de reciclables, molienda, mezcla con ácido bórico y marrón, envases.
Utilice 3 métodos de instalación:
- Colocación manual sobre superficies horizontales;
- Soplado en seco con una instalación especial;
- Pulverización de celulosa húmeda sobre superficies verticales e inclinadas.
Esta última opción es preferible para las paredes de una casa de marco, ya que le permite controlar la calidad de la instalación. La superficie plana resultante está lista para un acabado posterior en 12 horas.
Ecowool cumple con los requisitos del GOST nacional 16381-77.
Otros materiales
La espuma de poliuretano se utiliza para el aislamiento de canales en forma de láminas con un bloqueo a lo largo de los bordes o espuma en aerosol. No es inflamable, penetra bien en pequeñas grietas, tiene alta adherencia, pureza ambiental, baja conductividad térmica.
Los tableros de partículas unidos al cemento con una densidad de 600 kg/m³ están revestidos en tabiques internos, y los tabiques de alta densidad (950-1050 kg/m³) se utilizan para el aislamiento de paredes externas. El material no es inflamable, duradero, sirve hasta 50 años. La composición no contiene resinas de fenol-formaldehído y otros compuestos orgánicos que puedan liberar sustancias tóxicas para los seres humanos.
Dependencia de la conductividad térmica y la resistencia a la densidad
La densidad de aislamiento es una característica que determina la conductividad térmica y la resistencia. Cuanto más alto es, menor es la distancia entre las partículas de materia, por lo tanto, la energía se transfiere más rápido. Las conexiones cortas le permiten resistir mejor el estrés mecánico.
La velocidad de transferencia de calor se caracteriza por un coeficiente de conductividad térmica. En la construcción, se utilizan tablas o SNiP para determinarlo. Se utiliza en cálculos térmicos. Para el aislamiento de las paredes de una casa de marco, el valor está limitado a 0.10 W / m ° C. Cuanto mayor sea el valor del coeficiente, más rápido penetrará la energía térmica a través del material.
Pero la velocidad de transferencia de calor depende sólo en cierta medida de la densidad de la sustancia. La relación entre el cambio en la gravedad específica y la propagación de la energía no es lineal.
Las propiedades de aislamiento térmico se ven afectadas por la estructura del material.
Con el mismo contenido volumétrico de los poros de aire, la tasa de transferencia de calor es mayor cuando las cavidades tienen un mayor tamaño y conexión con la atmósfera.
La conductividad térmica de las losas de lana mineral depende de la densidad: cuanto menor sea, menor será la tasa de transferencia de calor a través del espesor del material. Por ejemplo, PP-60 con una gravedad específica de 60 kg / m³ se caracteriza por un coeficiente de conductividad térmica de 0.038 W / m ° C, y PT 300 con una densidad de 270-330 kg / m³ – 0.042 W / m ° C. El cambio en el indicador es insignificante, ya que en el aislante compactado aumenta el número de pequeños poros cerrados que no se comunican con la atmósfera. La transferencia de calor a través de ellos se ralentiza.
Mucho más relacionado con la densidad es la resistencia de los materiales. Cuanto más pequeñas sean las células y su menor número, mayor será la capacidad del aislamiento para soportar el estrés mecánico. Aquí la dependencia es casi directa. Durante la prueba de compresión, pp-60 mostró una deformación lineal del 10% a 4 kPa, mientras que PT 300 a 150 kPa.
A los mismos valores de densidad, la lana mineral con una estructura fibrosa pierde resistencia frente al poliestireno expandido formado por la masa de pequeñas burbujas varias veces. Por ejemplo, la placa PP 60 percibe una fuerza de compresión máxima de 4 kPa, y la PPS 45 – 350 kPa.
¿Cuál debe ser la densidad del aislamiento para las paredes de una casa de marco, de modo que la estructura esté protegida de manera confiable del frío y, al mismo tiempo, conserve su forma y propiedades originales?
Aplicación
El material más común para el aislamiento de paredes son las losas o esteras de lana mineral. Esto se debe a su seguridad contra incendios y ambiental. Si se observa la tecnología de instalación, el aislamiento térmico puede durar muchos años sin perder sus cualidades.
Se recomienda aislar superficies horizontales sin carga (pisos, pisos entre viguetas) con las placas más ligeras de grados PM40 y PM50 y aislantes de rollo sueltos. Puede usarlos como aislamiento acústico para particiones internas.
Las placas semirrígidas PP60, 70, 80 hacen frente bien al aislamiento de las paredes externas y, debido a su mayor resistencia, soportan la carga de su propio peso y no se deslizan. Las placas rígidas con una densidad de 100-140 kg / m³ se utilizan para el aislamiento térmico de fachadas con un espacio ventilado. Los productos de grados sobre PPZh160 se pueden enyesar en una malla de refuerzo.
Los tableros de poliestireno expandido PPS10, 12, 13 y 14 se utilizan para el aislamiento de paredes externas en ausencia de carga. Si se supone que el enlucido se debe usar como un acabado adicional, entonces se utilizan productos más densos de las marcas PPS15F, 16F, 20F.
La densidad del aislamiento para las paredes de una casa de marco se selecciona teniendo en cuenta las condiciones de su funcionamiento. Cuanto mayor sea la carga efectiva, mayor debe ser el grado del material.