Thermal parameters for different types of insulation and structural boards

openaccess, Vol. 640 (12) 2025 / poniedziałek, 29 grudnia, 2025

Parametry termiczne różnych typów płyt izolacyjnych i konstrukcyjnych

(Open Access)

DOI: 10.15199/33.2025.12.26

citation/cytuj: Rutecka A. Thermal parameters for different types of insulation and structural boards. Materiały Budowlane. 2025. Volume 640. Issue 12. Pages 243-251. DOI: 10.15199/33.2025.12.26

The article presents determined thermal conductivity coefficients, volumetric heat capacity, specific heat and thermal diffusivity of the tested materials. The weakest parameters such as specific heat and thermal conductivity were obtained for Portland cement reinforced with cellulose fibres. The parameters were improved by the presence of wood fibres or shavings in the materials, demonstrating the best ability to heat accumulation. Mineral wool have the best (the lowest) values of thermal conductivity coefficients and the highest (the most unfavourable) values of thermal diffusivity, indicating the worst ability to heat accumulation of the material.

W artykule przedstawiono wyznaczone współczynniki przewodzenia ciepła, objętościową pojemność cieplną, ciepło właściwe oraz dyfuzyjność termiczną przebadanych materiałów. Najsłabsze parametry, takie jak ciepło właściwe i przewodność cieplna uzyskano w przypadku materiału z cementu portlandzkiego zbrojonego włóknami celulozowymi. Parametry te poprawił dodatek włókien lub wiórów drewnianych i materiały te wykazały się najlepszą zdolnością do akumulacji ciepła. Wełna mineralna charakteryzowała się natomiast najmniejszą wartością współczynnika przewodzenia ciepła przy jednocześnie największej (najbardziej niekorzystnej) wartości dyfuzyjności termicznej, świadczącej o małej zdolności do akumulacji ciepła.
thermal conductivity; specific heat; thermal diffusivity; structural boards; insulation boards.

przewodność cieplna; ciepło właściwe; dyfuzyjność termiczna; płyty konstrukcyjne; płyty izolacyjne.
  1. Lakatos A, Csik A. Multiscale Thermal Investigations of Graphite Doped Polystyrene Thermal Insulation. Polymers, tom 14, nr 8, p. 1606, 2022.
  2. LakatosA. Thermal insulation capability of nanostructured insulations and their combination as hybrid insulation system. Case Studies in Thermal Engineering, tom 41, p. 102630, 2023.
  3. Lakatos A, M. Csontos M, Csik A. Investigation of Both Thermal Parameters and Applications of Closed-Cell Plastic Thermal Insulation Foams with Building Energetic Aspects. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2023-12.
  4. Szabo A, Lakatos A. Thermal analysis of aerogels and their vacuum-formed forms, their potential uses, and their effects on the environment. Case Studies in Thermal Engineering, tom 56, 2024.
  5. Kaliszuk-Wietecka A. Budownictwo zrównoważone – Wybrane zagadnienia z fizyki budowli,Warszawa:Wydawnictwo Naukowe PWN SA, 2017.
  6. Garbalińska H, Bochenek M. Izolacyjność termiczna a akumulacyjność cieplna wybranych materiałów ściennych. Czasopismo Techniczne. Architektura, pp. 89-96, 2011.
  7. Zegardło B, HalickaA.Analiza właściwości cieplnych betonu z kruszywem. Budownictwo i Architektura, tom 9, pp. 39-49, 2011.
  8. Yousefi Y, Tariku F. Thermal Conductivity and Specific Heat Capacity of Insulation materials at Different Mean Temperatures, w J. Phys.: Conf. Ser. 2069 012090, 2021.
  9. Ricciu R, Besalduch LA, Galatioto A, Ciulla G. Thermal characterization of insulating materials. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018; Tomy 1 z 382, Part 2, nr ISSN 1364-0321, pp. 1765-1773.
  10. BouguerraA,Ait-MokhtarA,Amiri O,DiopM.Measurement of thermal conductivity thermal diffusivity and heat capacity of highly porous building materials using transient plane source technique. Int Comm Heat Mass Transf, tom 28 (8), pp. 1065-1078, 2001.
  11. AsdrubaliA, D’Alessandro F, Schiavoni S.Areview of unconventional sustainable building insulation materials. Sustain Mater Technol. 2015; tom 4, pp. 1-17.
  12. Hostler, S Abramson A, Gawryla M, Bandi S, Schiraldi D. Thermal conductivity of a clay-based aerogel. Int J Heat Mass Transf. 2008; tom 52, pp. 665-669.
  13. Baetens R, Jelle B, Gustavsen A. Aerogel insulation for building applications: a state-of-the-art review. Energy Build. 2011; tom 43, pp. 761-769.
  14.  Jelle B. Traditional, state-of-the-art and future thermal building insulation materials and solutions – Properties, requirements and possibilities. Energy Build, tom 43, pp. 2549-2563, 2011.
  15.  Nematollahi B, Ranade R, Sanjayan J, Ramakrishnan S. Thermal and mechanical properties of sustainable lightweight strain hardening geopolymer composites. Arch Civil Mech Eng. 2017; tom 17 (1), pp. 55-64.
  16. Ghazi Wakili K, Binder B, Vonbank R. A simple method to determine the specific heat capacity of thermal insulations used in building construction. Energy and Buildings, pp. 413-415, 2003.
  17.  Ghazi Wakili K, Rädle W, Rohner T. Measuring the Specific Heat Capacity of Thermal InsulationMaterials Used in Buildings byMeans of a Guarded Hot Plate Apparatus. International Journal of Thermophysics. 2023.
  18.  Karta Techniczna – płyta cementowo-włóknowa.
  19.  Karta techniczna – płyta cementowo-drzazgowa.
  20. Karta techniczna – płyta gipsowo-włóknowa z włóknem szklanym.
  21. Karta techniczna – płyta gipsowo-włóknowa z włókien drzewnych.
  22.  ASTM C518 Standard Test Method for Steady-State Thermal Transmission Properties by Means of the Heat Flow Meter Apparatus.
  23. ISO 8301 Thermal insulation – Determination of steady-state thermal resistance and related properties – Heat flow meter apparatus”.
dr inż. Agnieszka Rutecka, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-0029-071X

dr inż. Agnieszka Rutecka, Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
ORCID: 0000-0002-0029-071X

Correspondence address: agnieszka.rutecka@pw.edu.pl

Full paper:

DOI: 10.15199/33.2025.12.26

Article in PDF file

Received: 14.08.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 14.08.2025 r.
Revised: 17.09.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 17.09.2025 r.
Published: 23.12.2025 / Opublikowano: 23.12.2025 r.