Toplotna provodljivost osnovnih građevinskih materijala. Toplotna provodljivost građevinskih materijala Materijali za vanjske zidove

Proces prijenosa energije sa toplijeg dijela tijela na manje zagrijani naziva se toplotno provođenje. Numerička vrijednost takvog procesa odražava toplinsku provodljivost materijala. Ovaj koncept je veoma važan u izgradnji i popravci zgrada. Pravilno odabrani materijali omogućavaju vam stvaranje povoljne mikroklime u prostoriji i značajnu uštedu na grijanju.

Koncept toplotne provodljivosti

Toplotna provodljivost je proces razmjene toplinske energije, koji nastaje zbog sudara najsitnijih čestica tijela. Štaviše, ovaj proces se neće zaustaviti sve dok ne dođe trenutak temperaturne ravnoteže. Za to je potrebno određeno vrijeme. Što se više vremena troši na izmjenu topline, to je niža toplinska provodljivost.

Ovaj indikator se izražava kao koeficijent toplinske provodljivosti materijala. Tabela sadrži već izmjerene vrijednosti za većinu materijala. Proračun se vrši prema količini toplinske energije koja je prošla kroz datu površinu materijala. Što je veća izračunata vrijednost, objekt će brže predati svu svoju toplinu.

Faktori koji utiču na toplotnu provodljivost

Toplotna provodljivost materijala ovisi o nekoliko faktora:

• S povećanjem ovog pokazatelja, interakcija materijalnih čestica postaje jača. Shodno tome, oni će brže prenijeti temperaturu. To znači da se povećanjem gustoće materijala poboljšava prijenos topline.

• Poroznost supstance. Porozni materijali su po svojoj strukturi heterogeni. U njima ima puno vazduha. A to znači da će molekulama i drugim česticama biti teško da pokreću toplinsku energiju. Shodno tome, povećava se koeficijent toplotne provodljivosti.

• Vlažnost takođe utiče na toplotnu provodljivost. Vlažne površine materijala omogućavaju prolazak veće količine topline. Neke tablice čak pokazuju izračunatu toplinsku provodljivost materijala u tri stanja: suho, srednje (normalno) i mokro.

Prilikom odabira materijala za izolaciju prostorija važno je uzeti u obzir i uvjete u kojima će se koristiti.

Koncept toplotne provodljivosti u praksi

Toplotna provodljivost se uzima u obzir u fazi projektovanja zgrade. Ovo uzima u obzir sposobnost materijala da zadrži toplinu. Zahvaljujući njihovom pravilnom odabiru, stanari unutar prostorija uvijek će biti ugodni. Tokom rada značajno će se uštedjeti novac za grijanje.

Izolacija u fazi projektiranja je optimalna, ali ne i jedino rješenje. Nije teško izolirati već gotovu zgradu izvođenjem unutrašnjih ili vanjskih radova. Debljina izolacijskog sloja ovisit će o odabranom materijalu. Neki od njih (na primjer, drvo, pjenasti beton) se u nekim slučajevima mogu koristiti bez dodatnog sloja toplinske izolacije. Glavna stvar je da njihova debljina prelazi 50 centimetara.

Posebnu pažnju treba obratiti na izolaciju krova, otvora prozora i vrata, te poda. Većina toplote izlazi kroz ove elemente. Vizualno, to se može vidjeti na fotografiji na početku članka.

Konstrukcijski materijali i njihovi pokazatelji

Za izgradnju zgrada koriste se materijali s niskim koeficijentom toplinske provodljivosti. Najpopularniji su:

• Armirani beton, čija je vrijednost toplinske provodljivosti 1,68 W / m * K. Gustina materijala dostiže 2400-2500 kg/m 3 .

• Drvo se koristi kao građevinski materijal od davnina. Njegova gustina i toplinska provodljivost, ovisno o stijeni, su 150-2100 kg / m 3 i 0,2-0,23 W / m * K, respektivno.

Još jedan popularan građevinski materijal je cigla. U zavisnosti od sastava, ima sledeće indikatore:

• ćerpič (od gline): 0,1-0,4 W / m * K;

• keramika (izrađena pečenjem): 0,35-0,81 W/m*K;

• silikat (iz pijeska s dodatkom vapna): 0,82-0,88 W / m * K.

Betonski materijali sa dodatkom poroznih agregata

Koeficijent toplinske provodljivosti materijala omogućava vam da koristite potonje za izgradnju garaža, šupa, ljetnih kuća, kupatila i drugih objekata. Ova grupa uključuje:

• Ekspandirani beton od gline, čija izvedba ovisi o njegovoj vrsti. Čvrsti blokovi nemaju šupljine i rupe. Sa šupljinama unutar, napravljeni su koji su manje izdržljivi od prve opcije. U drugom slučaju, toplinska provodljivost će biti niža. Ako uzmemo u obzir opće brojke, onda je to 500-1800 kg / m3. Njegov indikator je u rasponu od 0,14-0,65 W / m * K.

• Gazirani beton, unutar kojeg se formiraju pore veličine 1-3 mm. Ova struktura određuje gustinu materijala (300-800 kg/m3). Zbog toga koeficijent dostiže 0,1-0,3 W / m * K.

Indikatori termoizolacionih materijala

Koeficijent toplinske provodljivosti termoizolacijskih materijala, najpopularniji u naše vrijeme:

• ekspandirani polistiren, čija je gustoća ista kao i kod prethodnog materijala. Ali u isto vrijeme, koeficijent prijenosa topline je na nivou od 0,029-0,036 W / m * K;

• staklene vune. Karakterizira ga koeficijent jednak 0,038-0,045 W / m * K;

• sa indikatorom od 0,035-0,042 W / m * K.

Tabela indikatora

Radi praktičnosti, koeficijent toplinske provodljivosti materijala obično se unosi u tablicu. Osim samog koeficijenta, u njemu se mogu odraziti indikatori kao što su stupanj vlažnosti, gustoća i drugi. Materijali sa visokim koeficijentom toplotne provodljivosti kombinovani su u tabeli sa pokazateljima niske toplotne provodljivosti. Primjer ove tabele je prikazan u nastavku:

Korištenje koeficijenta toplinske provodljivosti materijala omogućit će vam da izgradite željenu zgradu. Glavna stvar: odabrati proizvod koji ispunjava sve potrebne zahtjeve. Tada će zgrada biti udobna za život; održavaće povoljnu mikroklimu.

Pravilno odabran će se smanjiti zbog čega više neće biti potrebno "grijati ulicu". Zahvaljujući tome, finansijski troškovi za grijanje bit će značajno smanjeni. Takva ušteda će uskoro vratiti sav novac koji će biti utrošen na kupovinu toplotnog izolatora.

Termin "toplotna provodljivost" primjenjuje se na svojstva materijala da prenose toplinsku energiju iz toplih u hladna područja. Toplotna provodljivost se temelji na kretanju čestica unutar tvari i materijala. Sposobnost prenosa toplotne energije u kvantitativnom smislu je koeficijent toplotne provodljivosti. Ciklus prenosa toplotne energije, odnosno razmene toplote, može se odvijati u svim supstancama sa nejednakim rasporedom različitih temperaturnih preseka, ali toplotna provodljivost zavisi od pritiska i temperature u samom materijalu, kao i od njegovog stanja - gasovito, tečno. ili čvrsta.

Fizički, toplotna provodljivost materijala jednaka je količini toplote koja protiče kroz homogeni objekat utvrđenih dimenzija i površine za određeni vremenski period na određenoj temperaturnoj razlici (1 K). U SI sistemu, jedan indikator koji ima koeficijent toplotne provodljivosti obično se meri u W / (m K).

Kako izračunati toplotnu provodljivost koristeći Fourierov zakon

U datom termičkom režimu, gustina protoka tokom prenosa toplote je direktno proporcionalna vektoru maksimalnog porasta temperature, čiji se parametri menjaju od jednog preseka do drugog, i po modulu sa istom brzinom porasta temperature u smeru vektora:

q → = − ϰ x grad x (T), gdje je:

• q → - pravac gustine objekta koji prenosi toplotu, ili zapremina toplotnog toka koji teče kroz lokaciju za datu vremensku jedinicu kroz određeno područje, okomito na sve ose;
• ϰ je specifični koeficijent toplotne provodljivosti materijala;
• T je temperatura materijala.

Prilikom primjene Fourierovog zakona ne uzima se u obzir inercija protoka toplinske energije, što znači da se misli na trenutni prijenos topline iz bilo koje tačke na bilo koju udaljenost. Stoga se formula ne može koristiti za izračunavanje prijenosa topline tokom procesa s velikom stopom ponavljanja. To je ultrazvučno zračenje, prijenos toplinske energije udarnim ili impulsnim valovima itd. Postoji rješenje Fourierovog zakona sa relaksacionim terminom:

τ x ∂ q / ∂ t = − (q + ϰ x ∇T) .

Ako je relaksacija τ trenutna, formula se pretvara u Fourierov zakon.

Približna tabela toplotne provodljivosti materijala:

Data tabela toplotne provodljivosti uzima u obzir prenos toplote toplotnim zračenjem i razmenu toplote čestica. Budući da vakuum ne prenosi toplinu, on teče uz pomoć sunčevog zračenja ili druge vrste stvaranja topline. U plinovitom ili tekućem mediju, slojevi s različitim temperaturama se miješaju umjetno ili prirodno.

Prilikom izračunavanja toplinske provodljivosti zida, mora se uzeti u obzir da prijenos topline kroz zidne površine varira od činjenice da je temperatura u zgradi i na ulici uvijek različita, te ovisi o površini zida. u200ball površine kuće i na toplotnu provodljivost građevinskih materijala.

Za kvantificiranje toplinske provodljivosti uvedena je vrijednost kao što je koeficijent toplinske provodljivosti materijala. Pokazuje kako određeni materijal može prenijeti toplinu. Što je veća ova vrijednost, na primjer, toplinska provodljivost čelika, to će čelik efikasnije provoditi toplinu.

• Prilikom izolacije kuće od drveta preporučuje se odabir građevinskih materijala s niskim koeficijentom.
• Ako je zid od cigle, tada sa vrijednošću koeficijenta od 0,67 W / (m2 K) i debljinom zida od 1 m, površine od 1 m 2, s razlikom između vanjske i unutrašnje temperature od 1 0 C, cigla će prenijeti 0,67 W energije. Uz temperaturnu razliku od 10 0 C, cigla će prenositi 6,7 W itd.

Standardna vrijednost koeficijenta toplotne provodljivosti toplotne izolacije i drugih građevinskih materijala vrijedi za debljinu zida od 1 m. Za izračunavanje toplinske provodljivosti površine različite debljine, koeficijent treba podijeliti sa odabranom vrijednošću debljine zida ( metara).

U SNiP-u i pri izvođenju proračuna pojavljuje se izraz "toplinska otpornost materijala", što znači obrnutu toplinsku provodljivost. Odnosno, s toplotnom provodljivošću pjene od 10 cm i njenom toplotnom provodljivošću od 0,35 W / (m 2 K), toplinski otpor lima je 1 / 0,35 W / (m 2 K) = 2,85 (m 2 K) / W.

Ispod je tabela toplinske provodljivosti za popularne građevinske materijale i toplinske izolatore:

Osim toga, potrebno je uzeti u obzir toplinsku provodljivost grijača zbog njihovih mlaznih toplinskih tokova. U gustom mediju moguće je „prebaciti“ kvazičestice sa jednog zagrejanog građevinskog materijala na drugi, hladniji ili topliji, kroz submikronske pore, što pomaže u širenju zvuka i toplote, čak i ako u tim porama postoji apsolutni vakuum.

Od čega sagraditi kuću? Njegovi zidovi treba da obezbede zdravu mikroklimu bez suvišne vlage, buđi, hladnoće. Zavisi od njihovih fizičkih svojstava: gustoće, vodootpornosti, poroznosti. Najvažnija je toplinska provodljivost građevinskih materijala, što znači njihovu sposobnost da propuštaju toplinsku energiju kroz sebe na temperaturnoj razlici. Za kvantificiranje ovog parametra koristi se koeficijent toplinske provodljivosti.

Da bi kuća od cigle bila topla kao drveni okvir (od bora), debljina njenih zidova mora biti tri puta veća od debljine zidova okvira.

Koliki je koeficijent toplotne provodljivosti

Ova fizička veličina jednaka je količini topline (mjerenoj u kilokalorijama) koja prođe kroz materijal debljine 1 m za 1 sat. U tom slučaju, temperaturna razlika na suprotnim stranama njegove površine trebala bi biti jednaka 1 °C. Toplotna provodljivost se izračunava u W/m deg (Watt podijeljen umnoškom metra i stepena).

Korištenje ove karakteristike diktira potreba za kompetentnim odabirom vrste fasade kako bi se stvorila maksimalna toplinska izolacija. Ovo je neophodan uslov za udobnost ljudi koji žive ili rade u zgradi. Također, toplinska provodljivost građevinskih materijala uzima se u obzir pri odabiru dodatne izolacije za kuću. U ovom slučaju, njegov proračun je posebno važan, jer greške dovode do pogrešnog pomaka tačke rose i, kao rezultat toga, zidovi se mokri, kuća je vlažna i hladna.

Uporedne karakteristike toplinske provodljivosti građevinskih materijala

Koeficijent toplinske provodljivosti materijala je različit. Na primjer, za bor, ova brojka je 0,17 W / m stepen, za pjenasti beton - 0,18 W / m stepen: to jest, oni su približno identični u smislu njihove sposobnosti zadržavanja topline. Koeficijent toplinske provodljivosti cigle je 0,55 W/m st, a obične (pune) cigle 0,8 W/m st. Iz svega proizilazi da da bi kuća od cigle bila topla kao drvena brvnara (od bora), debljina njenih zidova mora biti tri puta veća od debljine zidova kuće od brvnara.

Praktična upotreba materijala niske toplotne provodljivosti

Moderne tehnologije za proizvodnju toplotnoizolacionih materijala pružaju široke mogućnosti građevinskoj industriji. Danas apsolutno nije potrebno graditi kuće sa debelim zidovima: možete uspješno kombinirati različite materijale za izgradnju energetski učinkovitih zgrada. Ne baš visoka toplinska provodljivost cigle može se nadoknaditi korištenjem dodatne unutarnje ili vanjske izolacije, na primjer, ekspandiranog polistirena, čiji je koeficijent toplinske vodljivosti samo 0,03 W / m °.

Umjesto skupih kuća od cigle i neefikasnih monolitnih i okvirno panelnih kuća od teškog i gustog betona, danas se grade zgrade od celularnog betona. Njegovi parametri su isti kao i kod drveta: u kući napravljenoj od ovog materijala, zidovi ne promrzavaju čak ni u najhladnijim zimama.

Gubitak topline kod kuće u postocima.

Ova tehnologija vam omogućava da gradite jeftinije zgrade. To je zbog činjenice da je nizak koeficijent toplinske provodljivosti građevinskih materijala pojednostavio izgradnju uz minimalne troškove financiranja. Također smanjuje vrijeme utrošeno na građevinske radove. Za lakše konstrukcije nije potrebno postaviti tešku, duboko ukopanu osnovu: u nekim slučajevima dovoljan je lagani trakast ili stubni temelj.

Ovaj princip izgradnje postao je posebno atraktivan za izgradnju kuća s laganim okvirom. Danas se sve više vikendica, supermarketa, skladišta i industrijskih zgrada gradi od materijala niske toplinske provodljivosti. Takve zgrade mogu se koristiti u bilo kojoj klimatskoj zoni.

Princip tehnologije konstrukcije okvirnih ploča je da se toplinski izolator postavlja između tankih listova šperploče ili OSB ploča. To može biti mineralna vuna ili polistirenska pjena. Debljina materijala odabire se uzimajući u obzir njegovu toplinsku provodljivost. Tanki zidovi su sasvim sposobni nositi se sa zadatkom toplinske izolacije. Na isti način je uređen i krov. Ova tehnologija vam omogućava da izgradite zgradu u kratkom vremenu uz minimalne finansijske troškove.

Usporedba parametara popularnih materijala za izolaciju i izgradnju kuća

Ekspandirani polistiren i mineralna vuna zauzeli su vodeću poziciju u izolaciji fasada. Mišljenja stručnjaka su podijeljena: neki tvrde da pamučna vuna akumulira kondenzat i prikladna je za upotrebu samo kada se koristi istovremeno s paronepropusnom membranom. Ali tada zidovi gube svojstva prozračnosti, a kvaliteta nanošenja je upitna. Drugi tvrde da izrada ventiliranih fasada rješava ovaj problem. Istovremeno, ekspandirani polistiren ima nisku toplinsku provodljivost i dobro diše. Za njega to proporcionalno zavisi od gustine listova: 40/100/150 kg/m3 = 0,03/0,04/0,05 W/m*ºC.

Još jedna važna karakteristika koja se mora uzeti u obzir prilikom izgradnje je paropropusnost. To znači sposobnost zidova da propuštaju vlagu iznutra. U tom slučaju nema gubitka sobne temperature i nema potrebe za ventilacijom prostorije. Niska toplotna provodljivost i visoka paropropusnost zidova pružaju idealnu mikroklimu za život ljudi u kući.

Na osnovu ovih uslova moguće je odrediti najefikasnije kuće za stanovanje ljudi. Pjenasti beton ima najmanju toplotnu provodljivost (0,08 W
m*ºC) pri gustini od 300 kg/m3. Ovaj građevinski materijal također ima jedan od najviših stupnjeva paropropusnosti (0,26 Mg / m * h * Pa). Drugo mjesto s pravom zauzima drvo, posebno - bor, smreka, hrast. Njihova toplotna provodljivost je prilično niska (0,09 W/m*ºC) pod uslovom da se drvo obrađuje preko vlakana. A paropropusnost ovih sorti je najveća (0,32 Mg / m * h * Pa). Za poređenje, upotreba bora tretiranog duž zrna povećava toplotni učinak na 0,17-0,23 W/m*ºC.

Stoga su pjenasti beton i drvo najprikladniji za izgradnju zidova, jer imaju najbolje parametre za osiguravanje čistoće okoliša i dobre mikroklime u zatvorenom prostoru. Za izolaciju fasada pogodna je poliuretanska pjena, ekspandirani polistiren, mineralna vuna. Odvojeno, treba reći o vuči. Postavlja se kako bi se isključili hladni mostovi tokom polaganja brvnare. Povećava ionako odlična svojstva drvene fasade: koeficijent toplotne provodljivosti vuča je najniži (0,05 W/m*ºC), a paropropusnost je najveća (0,49 Mg/m*h*Pa).

Izgradnju svakog objekta bolje je započeti planiranjem projekta i pažljivim proračunom toplinskih parametara. Precizni podaci omogućit će vam da dobijete tablicu toplinske provodljivosti građevinskih materijala. Pravilna izgradnja zgrada doprinosi optimalnim klimatskim parametrima u prostoriji. A tabela će vam pomoći da odaberete prave sirovine koje će se koristiti za izgradnju.

Toplotna provodljivost materijala utiče na debljinu zidova

Toplotna provodljivost je mjera prijenosa toplinske energije sa zagrijanih predmeta u prostoriji na objekte sa nižom temperaturom. Proces izmjene topline se provodi dok se indikatori temperature ne izjednače. Za označavanje toplinske energije koristi se poseban koeficijent toplinske provodljivosti građevinskih materijala. Tabela će vam pomoći da vidite sve potrebne vrijednosti. Parametar pokazuje koliko toplotne energije prolazi kroz jedinicu površine u jedinici vremena. Što je ova oznaka veća, to će biti bolji prijenos topline. Prilikom podizanja zgrada potrebno je koristiti materijal s minimalnom vrijednošću toplinske provodljivosti.

Koeficijent toplinske provodljivosti je vrijednost koja je jednaka količini topline koja prolazi kroz metar debljine materijala na sat. Upotreba takve karakteristike neophodna je za stvaranje najbolje toplinske izolacije. Pri odabiru dodatnih izolacijskih konstrukcija treba uzeti u obzir toplinsku provodljivost.

Šta utiče na toplotnu provodljivost?

Toplinsku provodljivost određuju sljedeći faktori:

• poroznost određuje heterogenost strukture. Kada toplota prolazi kroz takve materijale, proces hlađenja je zanemariv;
• povećana vrijednost gustoće utječe na bliski kontakt čestica, što doprinosi bržem prijenosu topline;
• visoka vlažnost povećava ovaj pokazatelj.

Upotreba vrijednosti toplotne provodljivosti u praksi

Materijali su predstavljeni strukturalnim i toplotnoizolacionim varijantama. Prvi tip ima visoku toplotnu provodljivost. Koriste se za izradu plafona, ograda i zidova.

Uz pomoć tablice određuju se mogućnosti njihovog prijenosa topline. Da bi ovaj pokazatelj bio dovoljno nizak za normalnu mikroklimu u zatvorenom prostoru, zidovi od nekih materijala moraju biti posebno debeli. Da bi se to izbjeglo, preporučuje se korištenje dodatnih komponenti za toplinsku izolaciju.

Indikatori toplotne provodljivosti za gotove zgrade. Vrste izolacije

Prilikom izrade projekta moraju se uzeti u obzir sve metode curenja topline. Može izaći kroz zidove i krovove, kao i kroz podove i vrata. Ako projektne proračune izvršite pogrešno, morat ćete se zadovoljiti samo toplinskom energijom primljenom od uređaja za grijanje. Zgrade izgrađene od standardnih sirovina: kamena, cigle ili betona potrebno je dodatno izolirati.

Dodatna toplinska izolacija se izvodi u okvirnim zgradama. Istovremeno, drveni okvir daje krutost konstrukciji, a izolacijski materijal se polaže u prostor između stubova. U zgradama od cigle i blokova od pjegavosti, izolacija se izvodi izvan konstrukcije.

Prilikom odabira grijača potrebno je obratiti pažnju na faktore kao što su nivo vlage, učinak povišenih temperatura i vrsta konstrukcije. Uzmite u obzir određene parametre izolacijskih konstrukcija:

• indeks toplinske provodljivosti utječe na kvalitetu procesa toplinske izolacije;
• apsorpcija vlage je od velike važnosti pri izolaciji vanjskih elemenata;
• debljina utiče na pouzdanost izolacije. Tanka izolacija pomaže u uštedi korisne površine prostorije;
• zapaljivost je važna. Visokokvalitetne sirovine imaju sposobnost samogašenja;
• termička stabilnost odražava sposobnost da izdrži promjene temperature;
• ekološka prihvatljivost i sigurnost;
• zvučna izolacija štiti od buke.

Kao grijači se koriste sljedeće vrste:

• Mineralna vuna je otporna na vatru i ekološki prihvatljiva. Važne karakteristike uključuju nisku toplotnu provodljivost;

• Stiropor je lagan materijal sa dobrim izolacijskim svojstvima. Lako se postavlja i otporan je na vlagu. Preporučuje se za upotrebu u nestambenim zgradama;
• bazaltna vuna, za razliku od mineralne, ima bolju otpornost na vlagu;
• penoplex je otporan na vlagu, visoke temperature i vatru. Ima odličnu toplotnu provodljivost, jednostavan za ugradnju i izdržljiv;

• poliuretanska pjena je poznata po takvim kvalitetama kao što su nesagorivost, dobra vodoodbojna svojstva i visoka otpornost na vatru;
• ekstrudirana polistirenska pjena prolazi kroz dodatnu obradu tokom proizvodnje. Ima ujednačenu strukturu;

• penofol je višeslojni izolacijski sloj. Sadrži polietilensku pjenu. Površina ploče je prekrivena folijom kako bi se osigurala refleksija.

Za toplinsku izolaciju mogu se koristiti rasute vrste sirovina. To su papirne granule ili perlit. Otporne su na vlagu i vatru. A od organskih sorti možete uzeti u obzir drvena vlakna, lan ili plutu. Prilikom odabira obratite posebnu pažnju na pokazatelje kao što su ekološka prihvatljivost i sigurnost od požara.

Bilješka! Prilikom projektiranja toplinske izolacije važno je uzeti u obzir postavljanje hidroizolacijskog sloja. Ovo će izbjeći visoku vlažnost i povećati otpornost na prijenos topline.

Tablica toplinske provodljivosti građevinskih materijala: karakteristike indikatora

Tabela toplinske provodljivosti građevinskih materijala sadrži pokazatelje različitih vrsta sirovina koje se koriste u građevinarstvu. Koristeći ove podatke, lako možete izračunati debljinu zidova i količinu izolacije.

Kako koristiti tablicu toplinske provodljivosti materijala i grijača?

Tablica otpornosti materijala na prijenos topline prikazuje najpopularnije materijale. Prilikom odabira određene opcije za toplinsku izolaciju, važno je uzeti u obzir ne samo fizička svojstva, već i karakteristike kao što su trajnost, cijena i jednostavnost ugradnje.

Jeste li znali da je najlakši način ugradnje penooizola i poliuretanske pjene. Distribuiraju se po površini u obliku pjene. Takvi materijali lako ispunjavaju šupljine konstrukcija. Prilikom usporedbe čvrstih i pjenastih opcija, treba napomenuti da pjena ne stvara spojeve.

Vrijednosti koeficijenata prijenosa topline materijala u tabeli

Prilikom proračuna treba znati koeficijent otpornosti na prijenos topline. Ova vrijednost je omjer temperatura na obje strane i količine toplotnog toka. Za pronalaženje toplinske otpornosti pojedinih zidova koristi se tablica toplinske provodljivosti.

Sve proračune možete napraviti sami. Za to se debljina sloja toplinske izolacije dijeli s koeficijentom toplinske provodljivosti. Ova vrijednost je često naznačena na ambalaži ako je riječ o izolaciji. Materijali za domaćinstvo se sami mjere. Ovo se odnosi na debljinu, a koeficijenti se mogu naći u posebnim tabelama.

Koeficijent otpora pomaže u odabiru određene vrste toplinske izolacije i debljine sloja materijala. Podaci o paropropusnosti i gustoći mogu se naći u tabeli.

Uz pravilnu upotrebu tabelarnih podataka, možete odabrati visokokvalitetni materijal za stvaranje povoljne mikroklime u prostoriji.

Toplotna provodljivost građevinskih materijala (video)

Možda će vas zanimati i:

Kako napraviti grijanje u privatnoj kući od polipropilenskih cijevi vlastitim rukama Hidrostrelica: svrha, princip rada, proračuni Shema grijanja s prisilnom cirkulacijom dvokatne kuće - rješenje problema topline

Izgradnja bilo koje kuće, bilo da se radi o vikendici ili skromnoj seoskoj kući, trebala bi započeti razvojem projekta. U ovoj fazi se postavlja ne samo arhitektonski izgled budućeg objekta, već i njegove strukturne i termičke karakteristike.

Glavni zadatak u fazi projekta neće biti samo razvoj jakih i izdržljivih strukturnih rješenja koja mogu održati najudobniju mikroklimu uz minimalne troškove. Uporedna tablica toplinske provodljivosti materijala može vam pomoći da napravite izbor.

Koncept toplotne provodljivosti

Općenito govoreći, proces provođenja topline karakterizira prijenos toplinske energije sa više zagrijanih čestica čvrste tvari na manje zagrijane. Proces će se nastaviti sve dok se ne postigne termička ravnoteža. Drugim riječima, dok se temperature ne izjednače.

Što se tiče ogradnih konstrukcija kuće (zidovi, pod, plafon, krov), proces prenosa toplote će biti određen vremenom tokom kojeg je temperatura u prostoriji jednaka temperaturi okoline.

Što duže ovaj proces traje, prostorija će se osjećati ugodnije i ekonomičnija u pogledu operativnih troškova.

Numerički, proces prijenosa topline karakterizira koeficijent toplinske provodljivosti. Fizičko značenje koeficijenta pokazuje koliko topline u jedinici vremena prođe kroz jediničnu površinu. One. što je veća vrijednost ovog indikatora, toplina se bolje provodi, što znači da će se proces prijenosa topline odvijati brže.

Shodno tome, u fazi projektiranja potrebno je projektirati konstrukcije čija toplinska provodljivost treba biti što niža.

Povratak na indeks

Faktori koji utiču na vrijednost toplotne provodljivosti

Toplotna provodljivost materijala koji se koriste u građevinarstvu ovisi o njihovim parametrima:

1. Poroznost - prisutnost pora u strukturi materijala narušava njegovu uniformnost. Tokom prolaska toplotnog toka, dio energije se prenosi kroz zapreminu koju zauzimaju pore i ispunjenu zrakom. Prihvaćeno je kao referentna točka uzeti toplinsku provodljivost suhog zraka (0,02 W / (m * ° C)). Shodno tome, što će veći volumen zauzimati zračne pore, to će biti niža toplinska provodljivost materijala.
2. Struktura pora - mala veličina pora i njihova zatvorena priroda doprinose smanjenju brzine protoka topline. U slučaju upotrebe materijala sa velikim komunikacionim porama, pored toplotne provodljivosti, u procesu prenosa toplote će učestvovati i procesi prenosa toplote konvekcijom.
3. Gustina – pri višim vrijednostima čestice međusobno tješnje međusobno djeluju i doprinose prijenosu toplinske energije u većoj mjeri. U općem slučaju, vrijednosti toplinske provodljivosti materijala ovisno o njegovoj gustoći određuju se ili na osnovu referentnih podataka ili empirijski.
4. Vlažnost - vrijednost toplotne provodljivosti za vodu je (0,6 W / (m * ° C)). Kada se zidne konstrukcije ili izolacija pokvase, suhi zrak se istiskuje iz pora i zamjenjuje ga kapljicama tekućeg ili zasićenog vlažnog zraka. Toplotna provodljivost u ovom slučaju će se značajno povećati.
5. Utjecaj temperature na toplinsku provodljivost materijala odražava se kroz formulu:

λ=λo*(1+b*t), (1)

gde je, λo - koeficijent toplotne provodljivosti na temperaturi od 0 °S, W/m*°S;

b - referentna vrijednost temperaturnog koeficijenta;

t je temperatura.

Povratak na indeks

Praktična primjena vrijednosti toplotne provodljivosti građevinskih materijala

Iz koncepta toplotne provodljivosti direktno sledi koncept debljine sloja materijala da bi se dobila potrebna vrednost otpora toplotnom toku. Toplotni otpor je normalizirana vrijednost.

Pojednostavljena formula koja određuje debljinu sloja izgledat će ovako:

gdje je, H - debljina sloja, m;

R - otpor prenosa toplote, (m2*°S)/W;

λ - koeficijent toplotne provodljivosti, W/(m*°S).

Ova formula, primijenjena na zid ili strop, ima sljedeće pretpostavke:

• ogradna konstrukcija ima homogenu monolitnu strukturu;
• korišćeni građevinski materijali imaju prirodnu vlažnost.

Prilikom projektovanja potrebni su normalizovani i referentni podaci preuzeti iz regulatorne dokumentacije:

• SNiP23-01-99 - Građevinska klimatologija;
• SNiP 23-02-2003: Toplotna zaštita zgrada;
• SP 23-101-2004: Projektovanje toplotne zaštite zgrada.

Povratak na indeks

Toplotna provodljivost materijala: parametri

Usvojena je uslovna podjela materijala koji se koriste u građevinarstvu na konstrukcijske i toplotnoizolacijske materijale.

Konstrukcioni materijali se koriste za izgradnju ogradnih konstrukcija (zidovi, pregrade, plafoni). Razlikuju se po visokim vrijednostima toplinske provodljivosti.

Vrijednosti koeficijenata toplinske provodljivosti sumirane su u tabeli 1:

Tabela 1

Zamjenom u formulu (2) podataka preuzetih iz normativne dokumentacije i podataka iz tabele 1, moguće je dobiti potrebnu debljinu zida za određeno klimatsko područje.

Kada se zidovi izrađuju samo od konstrukcijskih materijala bez upotrebe toplinske izolacije, njihova potrebna debljina (u slučaju armiranog betona) može doseći nekoliko metara. Dizajn će se u ovom slučaju pokazati pretjerano velikim i glomaznim.

Omogućuju izgradnju zidova bez upotrebe dodatne izolacije, možda samo pjenastog betona i drveta. Čak iu ovom slučaju, debljina zida doseže pola metra.

Toplotnoizolacijski materijali imaju prilično male vrijednosti koeficijenta toplinske provodljivosti.

Njihov glavni raspon je u rasponu od 0,03 do 0,07 W / (m * ° C). Najčešći materijali su ekstrudirana polistirenska pjena, mineralna vuna, polistirenska pjena, staklena vuna, izolacijski materijali na bazi poliuretanske pjene. Njihova upotreba može značajno smanjiti debljinu ogradnih konstrukcija.