ミネラルウールの熱伝導率

ミネラルウールとは、岩石や高炉スラグ、ガラスなどを原料とした無機断熱材の総称です。今日、ミネラルウールは需要があり、建設に広く使用されています。この断熱材は、熱伝導率と手頃な価格により人気を博しました。

ミネラルウールは、マットにプレスされた細い繊維で構成されています。外見は医療用脱脂綿に似ていますが、より硬いだけです。 ミネラルウールは、次の利点があるため、最高の断熱材の 1 つとして専門家に認められています。

• 効率、

• 人間の健康に対する安全性、

• インストールの容易さ、

• 手頃なコスト。

ミネラルウールは3種類。

1. 結石 - 溶岩から作られています。それを作成するには、ドロマイト、玄武岩、石灰岩が主に使用されます。このようなヒーターは信頼性が高く耐久性があり、長寿命です。

2. スラグ - 高炉の溶融スラグから作られています。作成の際、鉄・非鉄金属の廃材を使用します。この断熱材は耐久性が低く、ストーンウールよりも品質が劣ります。湿度が高く、温度が急激に変化する気候帯では使用しないでください。

3. ガラス（グラスファイバー） - 溶融ガラス繊維、および砂、ソーダ、石灰岩、ドロマイト、ホウ砂から得られます。主な特徴は、高密度、弾力性、形状記憶です。熱伝導性、透湿性に優れていますが、石材（玄武岩）やスラグウールに比べて品質は劣ります。品質と手頃な価格の比率のために人気があります。

原材料は異なりますが、すべての種類のミネラルウールには共通の特性があります。材料は緩く、繊維構造で密度が低いため、熱伝導率が低くなります。

ミネラルウールの熱伝導率は、鉱物組成、密度、湿度の影響を受けます。 さまざまな種類のミネラル ウールの平均指標は、通常、1 立方体あたり 115 kg と考えられています。 m 吸水量が体積あたり 1% 以下。繊維の直径は平均で0.2ミクロン以下です。

材料の熱伝導率は、断熱材の重要なパラメーターの 1 つである、部屋に熱エネルギーを蓄える能力です。 それらの使用範囲は、断熱材の特性によって異なります。

係数は、1 時間に 1 時間に 1 マスあたりに運ばれる熱の量を表します。断熱面のm 厚さ1 m、側面に熱漏れがないこと、および両面の温度差が1°Cであることも考慮に入れています。つまり、ミネラルウールの熱伝導率パラメーターが低いということは、熱損失が最小であることを示しています。

係数はW /（m°C）で測定され、最初は原料に依存し、繊維構造に影響を与えます。指標は常に同じレベルに留まるわけではありません。たとえば、構造に水分が入ると、3年で50％増加する可能性があります。このパラメータは、内装または外装仕上げに必要な断熱層の厚さの計算に使用されます。 指標が低いほど、建物構造（屋根、壁、床など）を断熱するために必要な層が薄くなり、したがってコストが低くなります。

レイヤーの厚さを増減しても、係数にはまったく影響しません。熱伝導率の値は、選択した原材料のみに影響されますが、断熱材の厚さは構造物を保護するために重要です。たとえば、熱損失が小さく、スペースを節約する必要がある部屋（床、間仕切り、床間の天井など）の内部断熱材には、厚さ50 mmまでのミネラルウールがよく使用されます。外部断熱材（家の正面、屋根）には、層厚100〜200 mmのミネラルウールが使用されています。

原料を考慮した熱伝導係数は次のとおりです。

• ストーン（玄武岩）ウール - 0.032-0.046 W /（m°C）;

• スラグウール - 0.46-0.48 W /（m°C）;

• グラスファイバーウール - 0.038-0.046 W /（m°C）。

ミネラルウールの主な欠点は、水分が材料に入ると熱伝導率が変化することです。 したがって、湿度が 5% 上昇すると、断熱特性はほぼ 50% 低下します。また、凍結中に内部に入った湿気は、断熱材を変形させ、性能特性を損なう可能性があります.

たとえば、玄武岩からの石綿は、熱伝導率の変化の影響を最も受けません。 高レベルの蒸気透過性 (吸水率 - 1% 未満) と最小限の吸湿性により、余分な水分が蒸発し、製品内に蓄積しません。このため、ストーンウールは、外部断熱材（建物のファサード、屋根）、および熱損失を減らすために1階の床の断熱材によく使用されます。

屋外の断熱材や、湿度の高いファイバーグラスやスラグ ウールのある部屋での使用には適していません。 これは、湿度レベルが高くなると熱伝導率が高くなるためです。したがって、これらのタイプのミネラルウールを取り付けるときは、湿気から完全に隔離する必要があります。

各断熱材には熱伝導率があり、製品の品質とその範囲を決定するのはこの能力です。 平均的なミネラルウールは 0.045 W / (m ° C) であり、このような低い値は断熱材の高品質を裏付けています。

さまざまな断熱材の平均熱伝導率を比較すると、熱を保持するために必要な層の厚さの例を見ることができます。

• レンガ 1460 mm - 0.520 W / (m ° C);

• 膨張粘土 869 mm - 0.170 W / (m ° C);

• ガラス繊維ウール 189 mm - 0.044 W / (m ° C);

• ストーン（玄武岩）ウール167 mm - 0.039 W /（m°C）;

• 発泡ポリスチレン 159 mm - 0.037 W / (m ° C)。

ミネラルウールを他のヒーターと比較すると、長所と短所の両方を評価できます。

• 発泡スチレン.それほど人気のない断熱材（フォームの一種）です。熱伝導率の値は 0.028 ～ 0.035 W/(m°C) です。熱伝導特性をミネラルウールと比較すると、そのエネルギー集約的な特性はあまり効果的ではありません.それにもかかわらず、耐火性とヒーターの煙の有害性を比較すると、ミネラルウールが大幅に勝ちます。このタイプの断熱材の設置の容易さとコストは、ミネラルウールに劣りません。

• ペノプレックス.これもフォームの一種ですが、これらはより近代化された製品です。断熱特性は、ミネラルウールの断熱特性よりも優れています-0.03-0.032 W /（m°C）。素材は非常に硬く、腐ったり、乾燥したり、崩れたりする恐れはありません。これらの品質はミネラルウールに似ています。設置の容易さと稼働時間もミネラルウールに近いです。しかし、ミネラルウールの利点は、融点が1000°Cを超え、発泡プラスチックが火災危険物と見なされているため、耐火性です。

• 膨張粘土.熱伝導率は約0.09W/(m℃)とミネラルウールより劣りますが、この断熱材の最大のメリットは安全性と環境への配慮です。熱伝導率が高いため、部屋の断熱には、ストーンウールなどよりも厚い層が必要です。ミネラルウール製品は設置が簡単ですが、耐久性の点では、ミネラルウールは発泡粘土よりも劣っています.

• 木のおがくず。 建物の断熱に優れた素材で、熱伝導率パラメーターは0.06〜0.08 W /（m°C）です。断熱材の利点は、高い透湿性と、結露や湿気に対する耐性です。利点には、環境への配慮、安価な材料、および人間の健康に対する安全性も含まれます。しかし、そのような断熱材の設置はより複雑であり、高品質の断熱材を得るには、おがくずと粘土またはセメントなどの生の混合物から層を形成する必要があります。純粋な形のおがくずは、火災の危険があるため、実際には使用されません。添加剤を含むミネラルウールとおがくずの耐用年数はほぼ同じです。

ミネラルウールの熱伝導率はパラメーターの1つであり、これを正しく使用すると、断熱材に必要な層の厚さを選択できます。