Vật liệu cách nhiệt là gì? các loại vật liệu cách nhiệt hiện nay:

  Vật liệu cách nhiệt là những vật liệu có hệ số dẫn nhiệt nhỏ hơn hoặc bằng 0.157w/m.oC, được sử dụng để giảm sự truyền nhiệt, thất thoát nhiệt trong các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, công nghiệp lạnh, các thiết bị công nghiệp,... Hệ số dẫn nhiệt hay còn được gọi là hệ số truyền nhiệt, hệ số này càng nhỏ thì khả năng cách nhiệt của vật liệu càng tốt. Mục đích chính của việc cách nhiệt cho các công trình xây dựng là để bảo tồn nhiệt hoặc giữ cho nhiệt độ bên trong tòa nhà không đổi, bất kể nhiệt độ bên ngoài thay đổi như thế nào.

  Vật liệu cách nhiệt được vận hành từ các vật liệu sợi cồng kềnh như tấm sợi thủy tinh, đá và xỉ len, xenlulo và sợi tự nhiên cho đến các tấm xốp cứng cho đến các lá bóng mượt. Các vật liệu cách nhiệt được sử dụng để chống lại sự dẫn điện và - ở một mức độ thấp hơn - dòng nhiệt đối lưu trong khoang của tòa nhà.

  Tấm xốp cứng cách nhiệt giữ không khí hoặc một loại khí khác để chống lại dòng nhiệt. Các lá phản xạ cao trong các thanh chắn bức xạ và hệ thống cách nhiệt phản xạ phản xạ nhiệt bức xạ ra khỏi không gian sống, làm cho chúng đặc biệt hữu ích trong việc làm mát không khí. Các vật liệu khác ít phổ biến hơn như bọt xi măng và phenolic, vermiculite và perlite cũng có sẵn.

bông thủy tinh cách nhiệt mái nhà xưởng

Tìm hiểu về các vật liệu cách nhiệt sau:

• Sợi thủy tinh
• Len khoáng
• Sợi gốm ceramic
• Tấm panel cách nhiệt
• Trần thạch cao
• Xenluloza
• Sợi tự nhiên
• Polystyrene
• Polyisocyanurat
• Polyurethane
• Vermiculite và đá trân châu
• Bọt urê-fomanđehit
• Bọt gốc xi măng
• Bọt phenolic
• Mặt tiền cách nhiệt

Sợi thủy tinh cách nhiệt.

  Sợi thủy tinh (hoặc glasswool) - bao gồm các sợi thủy tinh cực mịn - là một trong những vật liệu cách nhiệt phổ biến nhất. Nó thường được sử dụng trong hai loại cách nhiệt khác nhau : có 3 dạng sản phẩm chính là ống - tấm - cuộn

  Các nhà sản xuất hiện sản xuất các sản phẩm cách nhiệt bằng sợi thủy tinh mật độ trung bình và cao có giá trị R cao hơn một chút  so với các sản phẩm  tiêu chuẩn. Các sản phẩm dày đặc hơn nhằm mục đích cách nhiệt cho các khu vực cách nhiệt có không gian khoang hạn chế, chẳng hạn như trần nhà thờ, nhà kho,...

  Vật liệu cách nhiệt dạng vải bạt bằng sợi thủy tinh được làm từ thủy tinh nóng chảy được kéo thành sợi hoặc thổi thành sợi và dệt thành tấm. Hầu hết các nhà sản xuất sử dụng 40% đến 60% hàm lượng thủy tinh tái chế.

Vật liệu cách nhiệt len khoáng.

Thuật ngữ "bông khoáng" thường đề cập đến hai loại vật liệu cách nhiệt:

• Len đá, một vật liệu nhân tạo bao gồm các khoáng chất tự nhiên như bazan hoặc diabase.
• Len xỉ, một vật liệu nhân tạo từ xỉ lò cao (chất thải hình thành trên bề mặt kim loại nóng chảy).

Bông khoáng chứa trung bình 75% hàm lượng tái chế sau công nghiệp. Nó không yêu cầu hóa chất bổ sung để làm cho nó có khả năng chống cháy và nó thường có sẵn dưới dạng tấm - cuộn - ống - có bạc - có lưới.

Bông sợi gốm ceramic cách nhiệt.

  Sản phẩm được làm bằng sợi gốm, dạng cuộn, có khả năng cách nhiệt chịu nhiệt độ cao từ 1260 độ và 1430 độ C, công dụng đặc biệt cho các lò nung, lò gốm sứ, lò luyện thép, lò gạch men, lò nướng bánh mì, cửa chống cháy,…

• Bông ceramic dạng cuộn bảo ôn cách nhiệt trong nhà máy sản xuất gạch men, gạch nung, lò gốm sứ.
• Cách nhiệt hệ thống bồn chứa acid, bồn chứa dung dịch kiềm.
• Bông ceramic dạng cuộn chịu nhiệt chống nóng cho các đường ống dẫn.
• Phòng cháy và cách nhiệt cho tòa nhà cao tầng, chung cư, khu thương mại.

Tấm panel cách nhiệt.

  Tấm panel là một trong những vật liệu cách nhiệt mới (hay còn gọi là tấm cách nhiệt) là loại vật liệu xây dựng được sản xuất nhằm phục vụ mục đích giúp cách nhiệt, cách âm, chống cháy… và được thi công với phương pháp lắp ghép cho các công trình.

  Bằng những công nghệ hiện đại, panel cách nhiệt mang đến cho người sử dụng cũng như công trình thi công những tiện ích không hề nhỏ. Nó thường được sử dụng chủ yếu để lợp mái, ốp tường và làm vách ngăn.

  Ưu thế vệ sinh dễ dàng cùng nhiều màu sắc để lựa chọn nên thi công panel cách nhiệt có thể giúp bạn tiết kiệm tối đa chi phí trong khâu trang trí mà vẫn đảm bảo tính thẩm mỹ cao và giữ được vẻ đẹp bền bỉ cho công trình.

Tấm trần sợi thủy tinh.

  Tấm thạch cao là vật liệu cách nhiệt được ứng dụng cho trần nổi, được tạo nên từ lớp bông thủy tinh mật độ cao với hai bề mặt là lớp thạch cao và vải tiêu âm, mang đến khả năng tiêu âm vượt trội cùng những ưu điểm ấn tượng.

  Trần thạch cao sợi thủy tinh cũng được ưa chuộng trong thiết kế trần hiện đại cho các nơi công cộng như tòa nhà văn phòng, show room,  trung tâm mua sắm, khoang sàn, trường học, phòng thí nghiệm, bệnh viện, nhà ga, sân bay, rạp chiếu phim, vũ trường, trung tâm giải trí, vũ trường, nhà máy, phòng hoạt động, v.v. .

Vật liệu cách nhiệt xenlulo.

  Vật liệu cách nhiệt xenlulo được làm từ các sản phẩm giấy tái chế, chủ yếu là giấy in báo, và có hàm lượng vật liệu tái chế rất cao, thường là 82% đến 85%. Đầu tiên, giấy được cắt thành các mảnh nhỏ và sau đó được nghiền thành sợi, tạo ra một sản phẩm đóng gói chặt chẽ vào các hốc của tòa nhà và ngăn chặn luồng không khí.

  Các nhà sản xuất thêm borat khoáng, đôi khi được pha trộn với amoni sulfat ít tốn kém hơn, để đảm bảo khả năng chống cháy và chống côn trùng. Vật liệu cách nhiệt xenlulo thường không yêu cầu màng chắn ẩm và khi được lắp đặt ở mật độ thích hợp, nó không thể lắng đọng  trong hốc của tòa nhà.

  Vật liệu cách nhiệt xenlulo được sử dụng trong cả những ngôi nhà mới và hiện tại, như là chất lỏng trong việc lắp đặt gác mái mở và được đóng gói dày đặc trong các hốc của tòa nhà như tường và trần nhà thờ. Trong các cấu trúc hiện có, người lắp đặt loại bỏ một dải vách bên ngoài, thường cao khoảng thắt lưng; khoan một hàng lỗ ba inch, một lỗ vào mỗi lỗ đinh tán, xuyên qua lớp vỏ bọc trên tường; chèn một ống phụ đặc biệt vào đầu của hốc tường; và thổi lớp cách nhiệt vào trong khoang của tòa nhà, thường đến mật độ 3,5 lb. mỗi foot khối. Khi quá trình lắp đặt hoàn tất, các lỗ được bịt kín bằng phích cắm và tấm vách được thay thế và chạm lên nếu cần để khớp với tường.

  Trong xây dựng mới, xenlulo có thể được phun ẩm hoặc lắp đặt khô sau lưới. Khi phun ẩm, một lượng nhỏ hơi ẩm được thêm vào ở đầu vòi phun, kích hoạt tinh bột tự nhiên trong sản phẩm và khiến nó bám vào bên trong khoang. Xenlulo phun giảm ẩm thường sẵn sàng để phủ tường trong vòng 24 giờ sau khi lắp đặt. Xenluloza cũng có thể được thổi khô thành lưới được ghim trên các hốc của tòa nhà.

Vật liệu cách nhiệt từ sợi tự nhiên.

  Một số sợi tự nhiên - bao gồm bông, len cừu, rơm, và sợi gai dầu - được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt.

Bông.

  Bông cách nhiệt bao gồm 85% bông tái chế và 15% sợi nhựa đã được xử lý bằng borat - cùng một chất chống cháy và chống côn trùng / động vật gặm nhấm được sử dụng trong vật liệu cách nhiệt xenlulo. Một sản phẩm sử dụng chất thải trang trí từ vải jean xanh tái chế. Do nội dung tái chế của nó, sản phẩm này sử dụng năng lượng tối thiểu để sản xuất. Vật liệu cách nhiệt bằng bông có sẵn ở dạng batt và có giá cao hơn khoảng 15% đến 20% so với vật liệu cách nhiệt bằng sợi thủy tinh.

Len cừu.

  Để sử dụng làm vật liệu cách nhiệt, lông cừu cũng được xử lý bằng borat để chống sâu bệnh, chống cháy và nấm mốc. Nó có thể chứa một lượng lớn nước, đây là một lợi thế để sử dụng trong một số bức tường, nhưng việc làm ướt và làm khô lặp đi lặp lại có thể làm trôi chất borat. Những chiếc vợt len của cừu cho bức tường có khung đinh tán 2 x 4 inch và 2 x 6 inch cung cấp giá trị R-13 và R-19 tương ứng.

Rơm rạ.

  Việc xây dựng bằng thùng rơm, phổ biến cách đây 150 năm trên Great Plains của Hoa Kỳ, đã nhận được sự quan tâm mới.

  Quá trình nung chảy rơm thành ván mà không cần chất kết dính đã được phát triển vào những năm 1930. Các tấm thường dày từ 2 đến 4 inch (5 đến 102 mm) và được phủ giấy kraft nặng ở mỗi mặt. Các tấm ván còn làm tấm tiêu âm hiệu quả cho các vách ngăn nội thất. Một số nhà sản xuất đã phát triển  các tấm cách nhiệt cấu trúc  từ các tấm rơm nén nhiều lớp.

Cây gai dầu

  Vật liệu cách nhiệt bằng cây gai dầu tương đối ít được biết đến và không được sử dụng phổ biến ở Hoa Kỳ. Giá trị R của nó tương tự như các loại cách nhiệt dạng sợi khác.

Vật liệu cách nhiệt polystyrene.

  Hạt PS (Polystyrene): là một loại nhựa nhiệt dẻo, được tạo thành từ phản ứng trùng hợp stiren. Công thức cấu tạo hóa học của hạt Polystyrene là: (CH[C6H5]-CH2)n.

  Polystyrene hay còn được gọi là tinh thể nhựa nguyên sinh, là một loại vật liệu cách nhiệt được ép thành dạng tấm dưới cường độ nén cao và có kết cấu cứng chắc. Hợp chất Polystyrene có khả năng chống ồn và thẩm âm rất tốt. Ngoài ra, vì kết cấu của Polystyrene là các phân tử khép kín hoàn toàn nên giúp nó chịu được lực nén, ngăn cháy lan và chống nước rất tốt.

  Lợi ích nổi bật nhất của các sản phẩm chứa hợp chất nhựa Polystyrene chính là tính năng chống cháy lan nếu chẳng may xảy ra hỏa hoạn. Nhờ đó kéo dài thời gian chống chịu của công trình, giúp việc dập tắt ngọn lửa được dễ dàng hơn.

Vật liệu cách nhiệt polyisocyanurat.

  Polyisocyanurat hay polyiso là một loại nhựa nhiệt rắn, bọt xốp kín có chứa khí không có hydrochlorofluorocarbon có độ dẫn điện thấp trong các tế bào của nó.

  Vật liệu cách nhiệt polyisocyanurat có sẵn dưới dạng chất lỏng, bọt phun và tấm xốp cứng. Nó cũng có thể được làm thành các tấm cách nhiệt nhiều lớp với nhiều loại mặt tiền. Các ứng dụng tạo bọt tại chỗ của vật liệu cách nhiệt polyisocyanurat thường rẻ hơn so với lắp đặt các tấm xốp và hoạt động tốt hơn vì bọt lỏng tự tạo khuôn cho tất cả các bề mặt.

  Theo thời gian, giá trị R của vật liệu cách nhiệt polyisocyanurat có thể giảm xuống do một số khí có độ dẫn điện thấp thoát ra ngoài và không khí thay thế nó - một hiện tượng được gọi là hiện tượng trôi nhiệt hoặc lão hóa. Dữ liệu thực nghiệm chỉ ra rằng hầu hết sự trôi nhiệt xảy ra trong vòng hai năm đầu tiên sau khi vật liệu cách nhiệt được sản xuất.

  Các mặt ngoài bằng giấy và nhựa trên tấm xốp polyisocyanurat cứng có thể giúp ổn định giá trị R. Thử nghiệm cho thấy rằng giá trị R ổn định của bọt cứng với mặt ngoài bằng lá kim loại vẫn không thay đổi sau 10 năm. Lá phản quang, nếu được lắp đặt đúng cách và hướng ra không gian thoáng, cũng có thể hoạt động như một tấm  chắn bức xạ . Tùy thuộc vào kích thước và hướng của không gian, điều này có thể thêm một R-2 khác vào điện trở nhiệt tổng thể.

  Một số nhà sản xuất sử dụng polyisocyanurat làm vật liệu cách nhiệt trong các tấm cách nhiệt cấu trúc (SIP). Tấm xốp hoặc bọt lỏng có thể được sử dụng để sản xuất SIP. Bọt lỏng có thể được bơm vào giữa hai tấm da dưới áp lực đáng kể, và khi cứng lại, bọt tạo ra một liên kết chặt chẽ giữa bọt và da. Tấm tường làm bằng polyisocyanurat thường dày 3,5 inch (89 mm). Tấm trần dày tới 7,5 inch (190 mm). Những tấm này, mặc dù đắt hơn, nhưng có khả năng chống cháy và chống khuếch tán hơi nước tốt hơn so với EPS. Chúng cũng cách nhiệt tốt hơn từ 30% đến 40% đối với độ dày nhất định.

Vật liệu cách nhiệt Polyurethane.

  Polyurethane là một vật liệu cách nhiệt bằng bọt có chứa một loại khí có độ dẫn điện thấp trong các ô của nó. Bọt cách nhiệt polyurethane có sẵn trong các công thức ô kín và ô hở. Với bọt xốp kín, các ô có mật độ cao được đóng lại và chứa đầy khí giúp bọt nở ra để lấp đầy các khoảng trống xung quanh. Các tế bào bọt ô tô hở không dày đặc và chứa đầy không khí, điều này làm cho vật liệu cách nhiệt có kết cấu xốp và giá trị R thấp hơn.

  Giống như bọt polyiso, giá trị R của vật liệu cách nhiệt polyurethane tế bào kín có thể giảm theo thời gian khi một số khí có độ dẫn điện thấp thoát ra ngoài và không khí thay thế nó trong một hiện tượng được gọi là trôi nhiệt hoặc lão hóa. Hầu hết sự trôi nhiệt xảy ra trong vòng hai năm đầu tiên sau khi vật liệu cách nhiệt được sản xuất, sau đó giá trị R không thay đổi trừ khi bọt bị hư hỏng.

  Vật liệu cách nhiệt polyurethane có sẵn dưới dạng bọt phun lỏng và tấm xốp cứng. Nó cũng có thể được làm thành các tấm cách nhiệt nhiều lớp với nhiều loại mặt tiền. 

  Các ứng dụng phun hoặc tạo bọt tại chỗ của vật liệu cách nhiệt polyurethane thường rẻ hơn so với lắp đặt các tấm xốp và các ứng dụng này thường hoạt động tốt hơn vì bọt lỏng tự tạo khuôn cho tất cả các bề mặt. Tất cả vật liệu cách nhiệt bọt polyurethane ô kín được sản xuất ngày nay được sản xuất bằng khí không chứa HCFC (hydrochlorofluorocarbon) làm chất tạo bọt.

  Bọt polyurethane có tế bào hở, mật độ thấp sử dụng không khí làm tác nhân thổi và có giá trị R không thay đổi theo thời gian. Những loại bọt này tương tự như bọt polyurethane thông thường, nhưng linh hoạt hơn. Một số giống mật độ thấp sử dụng carbon dioxide (CO2) làm chất tạo bọt.

  Các sản phẩm phun bọt lỏng làm từ đậu nành, polyurethane cũng có sẵn. Các sản phẩm này có thể được áp dụng với cùng một thiết bị được sử dụng cho các sản phẩm bọt polyurethane gốc dầu mỏ.

  Một số nhà sản xuất sử dụng polyurethane làm vật liệu cách nhiệt trong các tấm cách nhiệt cấu trúc (SIP). Tấm xốp hoặc bọt lỏng có thể được sử dụng để sản xuất SIP. Bọt lỏng có thể được bơm vào giữa hai tấm da dưới áp lực đáng kể, và khi cứng lại, bọt tạo ra một liên kết chặt chẽ giữa bọt và da. Tấm tường làm bằng polyurethane thường dày 3,5 inch (89 mm). Tấm trần dày tới 7,5 inch (190 mm). Những tấm này, mặc dù đắt hơn, nhưng có khả năng chống cháy và chống khuếch tán hơi nước tốt hơn so với EPS. Chúng cũng cách nhiệt tốt hơn từ 30% đến 40% đối với độ dày nhất định.

Vật liệu cách nhiệt Vermiculite và Perlite.

  Vật liệu cách nhiệt Vermiculite và đá trân châu thường được tìm thấy như vật liệu cách nhiệt trên gác mái trong những ngôi nhà được xây dựng trước năm 1950. Vật liệu cách nhiệt Vermiculite ngày nay không được sử dụng rộng rãi vì chúng đôi khi chứa amiăng. Tuy nhiên, theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ, amiăng không phải là bản chất của vermiculite. Chỉ một số nguồn vermiculite được phát hiện có chứa nhiều hơn một lượng nhỏ vi lượng. Tuy nhiên, nếu bạn có vật liệu cách nhiệt bằng vermiculite trên gác mái của mình, đừng làm phiền nó. Nếu bạn muốn thêm lớp cách nhiệt cho gác mái của mình, hãy sử dụng nhà thầu cách nhiệt được đào tạo và chứng nhận về xử lý amiăng.

  Vermiculite và đá trân châu bao gồm các viên rất nhỏ, nhẹ, được tạo ra bằng cách nung nóng các viên đá cho đến khi chúng bật ra. Điều này tạo ra một loại vật liệu cách nhiệt dạng lỏng làm từ các viên có thể đổ tại chỗ hoặc trộn với xi măng để tạo ra một loại bê tông nhẹ, ít dẫn nhiệt.

Vật liệu cách nhiệt bằng bọt urê-Formaldehyde.

  Xốp urê-formaldehyde (UF) đã được sử dụng trong các gia đình trong những năm 1970 và đầu những năm 1980. Tuy nhiên, sau nhiều phiên tòa liên quan đến sức khỏe do lắp đặt không đúng cách, bọt UF không còn được sử dụng trong dân dụng nữa và đã bị mất uy tín do phát thải và co ngót formaldehyde. Hiện nay nó được sử dụng chủ yếu cho các bức tường xây trong các tòa nhà thương mại và công nghiệp.

  Xốp cách nhiệt UF sử dụng khí nén làm chất tạo bọt. Bọt UF gốc nitơ có thể mất vài tuần để chữa khỏi hoàn toàn. Không giống như vật liệu cách nhiệt polyurethane, bọt UF không nở ra khi nó đóng rắn. Hơi nước có thể dễ dàng đi qua nó và nó bị phân hủy ở nhiệt độ kéo dài trên 190 ° F (88 ° C). Bọt UF không chứa chất chống cháy.

Vật liệu cách nhiệt bọt xi măng.

  Vật liệu cách nhiệt gốc xi măng là một loại bọt gốc xi măng được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt dạng phun hoặc dạng bọt. Một loại cách nhiệt dạng bọt phun gốc xi măng được gọi là air krete® có chứa magie silicat và có độ sệt ban đầu tương tự như kem cạo râu. Krete® không khí được bơm vào các khoang kín. Bọt kết dính có giá tương đương với bọt polyurethane, không độc hại và không cháy, và được làm từ các khoáng chất (như magie oxit) chiết xuất từ nước biển.

Vật liệu cách nhiệt bọt Phenolic.

  Xốp phenolic (phenol-fomanđehit) đã khá phổ biến những năm trước đây như một tấm cách nhiệt bằng tấm xốp cứng. Nó hiện chỉ có sẵn dưới dạng vật liệu cách nhiệt được tạo bọt tại chỗ.

  Vật liệu cách nhiệt tạo bọt tại chỗ bằng phenolic sử dụng không khí làm chất tạo bọt. Một nhược điểm lớn của bọt phenolic là nó có thể co lại tới 2% sau khi đóng rắn, điều này làm cho nó ngày nay ít phổ biến hơn.

Mặt cách nhiệt.

  Các mặt được gắn chặt vào vật liệu cách nhiệt trong quá trình sản xuất. Một mặt bảo vệ bề mặt của vật liệu cách nhiệt, giữ các vật liệu cách nhiệt lại với nhau và tạo điều kiện thuận lợi cho việc gắn chặt vào các cấu kiện của tòa nhà. Một số loại bề mặt cũng có thể hoạt động như một  rào cản không khí ,  rào cản bức xạ và / hoặc  rào cản hơi  và một số thậm chí còn cung cấp khả năng chống cháy.

  Các vật liệu phổ biến bao gồm giấy kraft, tấm vinyl trắng và lá nhôm. Tất cả các vật liệu này hoạt động như một lớp ngăn không khí và ngăn hơi. Lá nhôm cũng có thể hoạt động như một rào cản bức xạ. Khí hậu của bạn và vị trí và cách bạn lắp đặt vật liệu cách nhiệt trong nhà sẽ xác định loại mặt và / hoặc rào cản, nếu có, bạn sẽ cần.

  Một số vật liệu tương tự được sử dụng làm mặt ngoài cách nhiệt có thể được lắp đặt riêng biệt để tạo ra rào cản không khí, rào cản hơi và / hoặc rào cản bức xạ.

► Xem thêm: các loại vật liệu cách nhiệt của Minh Quân