Acasă
Canalizare pluvială
Ce este. Conductivitate termică și coeficient de conductivitate termică

Ce este. Conductivitate termică și coeficient de conductivitate termică

În ultimii ani, la construirea unei case sau la repararea acesteia, s-a acordat multă atenție eficienței energetice. Având în vedere prețurile la combustibil deja existente, acest lucru este foarte important. Și se pare că economiile suplimentare vor deveni din ce în ce mai importante. Pentru a selecta corect compoziția și grosimea materialelor din plăcinta structurilor de închidere (pereți, podele, tavane, acoperișuri), este necesar să se cunoască conductivitatea termică a materialelor de construcție. Această caracteristică este indicată pe ambalajul cu materiale și este necesară în faza de proiectare. La urma urmei, este necesar să decideți din ce material să construiți pereții, cum să îi izolați, cât de gros ar trebui să fie fiecare strat.

Ce este conductivitatea termică și rezistența termică

Atunci când alegeți materiale de construcție pentru construcție, este necesar să acordați atenție caracteristicilor materialelor. Una dintre pozițiile cheie este conductivitatea termică. Este afișat prin coeficientul de conductivitate termică. Aceasta este cantitatea de căldură pe care o poate conduce un anumit material pe unitatea de timp. Adică, cu cât acest coeficient este mai mic, cu atât materialul conduce căldura mai rău. În schimb, cu cât numărul este mai mare, cu atât căldura este mai bine îndepărtată.

Materialele cu conductivitate termică scăzută sunt utilizate pentru izolație, cu înaltă - pentru transferul sau îndepărtarea căldurii. De exemplu, caloriferele sunt fabricate din aluminiu, cupru sau oțel, deoarece transferă bine căldura, adică au o conductivitate termică ridicată. Pentru izolare se folosesc materiale cu un coeficient scăzut de conductivitate termică - rețin mai bine căldura. Dacă un obiect este format din mai multe straturi de material, conductivitatea sa termică este determinată ca suma coeficienților tuturor materialelor. În calcule, se calculează conductivitatea termică a fiecăreia dintre componentele „plăcintei”, valorile găsite sunt rezumate. În general, obținem capacitatea de termoizolare a anvelopei clădirii (pereți, podea, tavan).

Există, de asemenea, rezistența termică. Reflectă capacitatea materialului de a preveni trecerea căldurii prin el. Adică este reciproca conductibilității termice. Si, daca vezi un material cu rezistenta termica mare, poate fi folosit si pentru termoizolatie. Un exemplu de materiale termoizolante poate fi vata minerală sau bazaltică populară, polistirenul etc. Materialele cu rezistență termică scăzută sunt necesare pentru a elimina sau transfera căldura. De exemplu, radiatoarele din aluminiu sau oțel sunt folosite pentru încălzire, deoarece degajă bine căldură.

Tabel de conductivitate termică a materialelor termoizolante

Pentru ca casa să fie mai ușor de cald iarna și răcoroasă vara, conductivitatea termică a pereților, podelelor și acoperișurilor trebuie să fie cel puțin o anumită cifră, care se calculează pentru fiecare regiune. Compoziția „plăcintei” de pereți, podea și tavan, grosimea materialelor sunt luate în așa fel încât cifra totală să nu fie mai puțin (sau mai bună - măcar puțin mai mult) recomandată pentru regiunea dumneavoastră.

La alegerea materialelor, trebuie avut în vedere faptul că unele dintre ele (nu toate) conduc căldura mult mai bine în condiții de umiditate ridicată. Dacă în timpul funcționării o astfel de situație este probabil să apară pentru o lungă perioadă de timp, conductivitatea termică pentru această stare este utilizată în calcule. Coeficienții de conductivitate termică ai principalelor materiale utilizate pentru izolație sunt prezentați în tabel.

Denumirea materialuluiConductivitate termică W/(m °C)
UscatSub umiditate normalăCu umiditate ridicată
Pâslă de lână0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
Vata minerala de piatra 25-50 kg/mc0,036 0,042 0,045
Vata minerala de piatra 40-60 kg/mc0,035 0,041 0,044
Vata minerala de piatra 80-125 kg/mc0,036 0,042 0,045
Vata minerala de piatra 140-175 kg/mc0,037 0,043 0,0456
Vata minerala de piatra 180 kg/mc0,038 0,045 0,048
Vata de sticla 15 kg/mc0,046 0,049 0,055
Vata de sticla 17 kg/mc0,044 0,047 0,053
Vata de sticla 20 kg/mc0,04 0,043 0,048
Vata de sticla 30 kg/mc0,04 0,042 0,046
Vata de sticla 35 kg/mc0,039 0,041 0,046
Vata de sticla 45 kg/mc0,039 0,041 0,045
Vata de sticla 60 kg/mc0,038 0,040 0,045
Vata de sticla 75 kg/mc0,04 0,042 0,047
Vata de sticla 85 kg/mc0,044 0,046 0,050
Polistiren expandat (polistiren, PPS)0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
Spumă de polistiren extrudat (EPS, XPS)0,029 0,030 0,031
Beton spumos, beton celular pe mortar de ciment, 600 kg/mc0,14 0,22 0,26
Beton spumos, beton celular pe mortar de ciment, 400 kg/mc0,11 0,14 0,15
Beton spumos, beton celular pe mortar de var, 600 kg/mc0,15 0,28 0,34
Beton spumos, beton celular pe mortar de var, 400 kg/mc0,13 0,22 0,28
Sticlă spumă, pesmet, 100 - 150 kg/m30,043-0,06
Sticlă spumă, pesmet, 151 - 200 kg/mc0,06-0,063
Sticlă spumă, pesmet, 201 - 250 kg/mc0,066-0,073
Sticlă spumă, pesmet, 251 - 400 kg/mc0,085-0,1
Bloc de spuma 100 - 120 kg/mc0,043-0,045
Bloc de spuma 121- 170 kg/mc0,05-0,062
Bloc de spumă 171 - 220 kg/mc0,057-0,063
Bloc de spumă 221 - 270 kg/mc0,073
Ecowool0,037-0,042
Spuma poliuretanica (PPU) 40 kg/mc0,029 0,031 0,05
Spuma poliuretanica (PPU) 60 kg/mc0,035 0,036 0,041
Spuma poliuretanica (PPU) 80 kg/mc0,041 0,042 0,04
Spumă de polietilenă reticulata0,031-0,038
Vid0
Aer +27°C. 1 atm0,026
Xenon0,0057
argon0,0177
Aerogel (Aerogel Aspen)0,014-0,021
lână de zgură0,05
Vermiculit0,064-0,074
cauciuc spumat0,033
Foi de pluta 220 kg/mc0,035
Foi de pluta 260 kg/mc0,05
Covorașe de bazalt, pânze0,03-0,04
Remorcare0,05
Perlit, 200 kg/m30,05
Perlit expandat, 100 kg/m30,06
Plăci izolatoare lenjerie, 250 kg/mc0,054
Beton polistiren, 150-500 kg/mc0,052-0,145
Plută granulată, 45 kg/mc0,038
Plută minerală pe bază de bitum, 270-350 kg/mc0,076-0,096
Pardoseala pluta, 540 kg/mc0,078
Plută tehnică, 50 kg/mc0,037

O parte din informații este preluată din standardele care prescriu caracteristicile anumitor materiale (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Anexa 2)). Acele materiale care nu sunt precizate în standarde se găsesc pe site-urile producătorilor. Deoarece nu există standarde, acestea pot varia semnificativ de la producător la producător, așa că atunci când cumpărați, acordați atenție caracteristicilor fiecărui material pe care îl cumpărați.

Tabelul conductivității termice a materialelor de construcție

Pereții, podelele, podelele pot fi realizate din diferite materiale, dar s-a întâmplat ca conductivitatea termică a materialelor de construcție să fie de obicei comparată cu zidăria. Toată lumea cunoaște acest material, este mai ușor să faci asocieri cu el. Cele mai populare diagrame, care demonstrează clar diferența dintre diferitele materiale. O astfel de imagine este în paragraful anterior, a doua - o comparație între un zid de cărămidă și un perete de bușteni - este prezentată mai jos. De aceea, materialele termoizolante sunt alese pentru pereții din cărămizi și alte materiale cu conductivitate termică ridicată. Pentru a fi mai ușor de selectat, conductivitatea termică a principalelor materiale de construcție este tabelată.

Nume material, densitateCoeficient de conductivitate termică
uscatla umiditate normalăla umiditate ridicată
CPR (mortar de ciment-nisip)0,58 0,76 0,93
Mortar de var-nisip0,47 0,7 0,81
Tencuiala din gips0,25
Beton spumos, beton celular pe ciment, 600 kg/mc0,14 0,22 0,26
Beton spumos, beton celular pe ciment, 800 kg/mc0,21 0,33 0,37
Beton spumos, beton celular pe ciment, 1000 kg/mc0,29 0,38 0,43
Beton spumos, beton gazos pe var, 600 kg/mc0,15 0,28 0,34
Beton spumos, beton gazos pe var, 800 kg/mc0,23 0,39 0,45
Beton spumos, beton gazos pe var, 1000 kg/mc0,31 0,48 0,55
Geam de sticla0,76
Arbolit0,07-0,17
Beton cu piatra naturala sparta, 2400 kg/mc1,51
Beton ușor cu piatră ponce naturală, 500-1200 kg/mc0,15-0,44
Beton pe zgura granulata, 1200-1800 kg/mc0,35-0,58
Beton pe zgura cazan, 1400 kg/mc0,56
Beton pe piatra sparta, 2200-2500 kg/mc0,9-1,5
Beton pe zgură de combustibil, 1000-1800 kg/mc0,3-0,7
Bloc ceramic poros0,2
Beton vermiculit, 300-800 kg/mc0,08-0,21
Beton argilos expandat, 500 kg/mc0,14
Beton argilos expandat, 600 kg/mc0,16
Beton argilos expandat, 800 kg/mc0,21
Beton argilos expandat, 1000 kg/mc0,27
Beton argilos expandat, 1200 kg/mc0,36
Beton argilos expandat, 1400 kg/mc0,47
Beton argilos expandat, 1600 kg/mc0,58
Beton argilos expandat, 1800 kg/mc0,66
Scară din cărămizi solide ceramice la CPR0,56 0,7 0,81
Zidărie din cărămizi ceramice goale la CPR, 1000 kg/m3)0,35 0,47 0,52
Zidărie din cărămizi ceramice goale la CPR, 1300 kg/m3)0,41 0,52 0,58
Zidărie din cărămizi ceramice tubulare la CPR, 1400 kg/m3)0,47 0,58 0,64
Zidărie din cărămizi solide de silicat la CPR, 1000 kg/m3)0,7 0,76 0,87
Zidărie din cărămizi goale de silicat la CPR, 11 goluri0,64 0,7 0,81
Zidărie din cărămizi goale de silicat la CPR, 14 goluri0,52 0,64 0,76
Calcar 1400 kg/mc0,49 0,56 0,58
Calcar 1+600 kg/mc0,58 0,73 0,81
Calcar 1800 kg/mc0,7 0,93 1,05
Calcar 2000 kg/mc0,93 1,16 1,28
Nisip de constructii, 1600 kg/mc0,35
Granit3,49
Marmură2,91
Argila expandata, pietris, 250 kg/mc0,1 0,11 0,12
Argila expandata, pietris, 300 kg/mc0,108 0,12 0,13
Argila expandata, pietris, 350 kg/mc0,115-0,12 0,125 0,14
Argila expandata, pietris, 400 kg/mc0,12 0,13 0,145
Argila expandata, pietris, 450 kg/mc0,13 0,14 0,155
Argila expandata, pietris, 500 kg/mc0,14 0,15 0,165
Argila expandata, pietris, 600 kg/mc0,14 0,17 0,19
Argila expandata, pietris, 800 kg/mc0,18
Placi de gips carton, 1100 kg/mc0,35 0,50 0,56
Placi de gips carton, 1350 kg/mc0,23 0,35 0,41
Argila, 1600-2900 kg/mc0,7-0,9
Argila refractară, 1800 kg/mc1,4
Argila expandata, 200-800 kg/mc0,1-0,18
Beton argilos expandat pe nisip cuarțos cu porizare, 800-1200 kg/m30,23-0,41
Beton argilos expandat, 500-1800 kg/mc0,16-0,66
Beton argilos expandat pe nisip perlit, 800-1000 kg/mc0,22-0,28
Caramida clincher, 1800 - 2000 kg/mc0,8-0,16
Caramida fatada ceramica, 1800 kg/mc0,93
Zidarie de moloz de densitate medie, 2000 kg/mc1,35
Placi de gips-carton, 800 kg/mc0,15 0,19 0,21
Placi de gips-carton, 1050 kg/mc0,15 0,34 0,36
Placaj0,12 0,15 0,18
Plăci din fibre, PAL, 200 kg/mc0,06 0,07 0,08
Plăci din fibre, PAL, 400 kg/mc0,08 0,11 0,13
Plăci din fibre, PAL, 600 kg/mc0,11 0,13 0,16
Plăci din fibre, PAL, 800 kg/mc0,13 0,19 0,23
Plăci din fibre, PAL, 1000 kg/mc0,15 0,23 0,29
Linoleum PVC pe bază termoizolantă, 1600 kg/mc0,33
Linoleum PVC pe bază termoizolantă, 1800 kg/mc0,38
Linoleum PVC pe bază de țesătură, 1400 kg/m30,2 0,29 0,29
Linoleum PVC pe bază de țesătură, 1600 kg/m30,29 0,35 0,35
Linoleum PVC pe bază de țesătură, 1800 kg/m30,35
Placi plate din azbociment, 1600-1800 kg/mc0,23-0,35
Covor, 630 kg/mc0,2
Policarbonat (foli), 1200 kg/mc0,16
Beton polistiren, 200-500 kg/mc0,075-0,085
Stâncă de scoici, 1000-1800 kg/mc0,27-0,63
Fibră de sticlă, 1800 kg/m30,23
Tigla de beton, 2100 kg/mc1,1
Tigla ceramica, 1900 kg/mc0,85
Tigla PVC, 2000 kg/mc0,85
Tencuiala de var, 1600 kg/mc0,7
Tencuiala ciment-nisip, 1800 kg/mc1,2

Lemnul este unul dintre materialele de construcție cu conductivitate termică relativ scăzută. Tabelul oferă date orientative pentru diferite rase. Când cumpărați, asigurați-vă că vă uitați la densitatea și coeficientul de conductivitate termică. Nu toate sunt aceleași cu cele prevăzute în documentele de reglementare.

NumeCoeficient de conductivitate termică
UscatSub umiditate normalăCu umiditate ridicată
Pin, molid peste bob0,09 0,14 0,18
Pin, molid de-a lungul bobului0,18 0,29 0,35
Stejar de-a lungul bobului0,23 0,35 0,41
Stejar peste bob0,10 0,18 0,23
Arborele de plută0,035
mesteacăn0,15
Cedru0,095
Cauciuc natural0,18
arțar0,19
Tei (15% umiditate)0,15
zada0,13
Rumeguş0,07-0,093
Remorcare0,05
Parchet stejar0,42
Parchet bucata0,23
Parchet panou0,17
Brad0,1-0,26
Plop0,17

Metalele conduc foarte bine căldura. Ele sunt adesea puntea de frig în design. Și acest lucru trebuie luat în considerare, pentru a exclude contactul direct folosind straturi termoizolante și garnituri, care se numesc ruperi termice. Conductivitatea termică a metalelor este rezumată într-un alt tabel.

NumeCoeficient de conductivitate termică NumeCoeficient de conductivitate termică
Bronz22-105 Aluminiu202-236
Cupru282-390 Alamă97-111
Argint429 Fier92
Staniu67 Oţel47
Aur318

Cum se calculează grosimea peretelui

Pentru ca casa sa fie calda iarna si racoroasa vara, este necesar ca structurile de inchidere (pereti, podea, tavan/acoperis) sa aiba o anumita rezistenta termica. Această valoare este diferită pentru fiecare regiune. Depinde de temperatura medie și umiditatea dintr-o anumită zonă.

Rezistenta termica a inchiderii
structuri pentru regiunile rusești

Pentru ca facturile de încălzire să nu fie prea mari, este necesar să selectați materialele de construcție și grosimea acestora, astfel încât rezistența lor termică totală să nu fie mai mică decât cea indicată în tabel.

Calculul grosimii peretelui, grosimii izolației, straturilor de finisare

Construcția modernă se caracterizează printr-o situație în care peretele are mai multe straturi. Pe lângă structura de susținere, există izolație, materiale de finisare. Fiecare strat are propria sa grosime. Cum se determină grosimea izolației? Calculul este ușor. Pe baza formulei:

R este rezistența termică;

p este grosimea stratului în metri;

k este coeficientul de conductivitate termică.

Mai întâi trebuie să decideți asupra materialelor pe care le veți folosi în construcție. Mai mult, trebuie să știi exact ce tip de material de perete, izolație, finisaj etc va fi. La urma urmei, fiecare dintre ele contribuie la izolarea termică, iar conductivitatea termică a materialelor de construcție este luată în considerare în calcul.

În primul rând, se ia în considerare rezistența termică a materialului structural (din care se va construi peretele, tavanul etc.), apoi se selectează grosimea izolației selectate conform principiului „rezidual”. De asemenea, puteți lua în considerare caracteristicile de termoizolație ale materialelor de finisare, dar de obicei merg „plus” la cele principale. Deci se pune o anumită rezervă „pentru orice eventualitate”. Această rezervă vă permite să economisiți la încălzire, care ulterior are un efect pozitiv asupra bugetului.

Un exemplu de calcul al grosimii izolației

Să luăm un exemplu. Vom construi un zid de cărămidă - o cărămidă și jumătate, vom izola cu vată minerală. Conform tabelului, rezistența termică a pereților pentru regiune ar trebui să fie de cel puțin 3,5. Calculul pentru această situație este prezentat mai jos.


Dacă bugetul este limitat, puteți lua 10 cm de vată minerală, iar cele care lipsesc vor fi acoperite cu materiale de finisare. Vor fi înăuntru și afară. Dar, dacă doriți ca facturile la încălzire să fie minime, este mai bine să începeți finisajul cu un „plus” la valoarea calculată. Aceasta este rezerva dvs. pentru timpul celor mai scăzute temperaturi, deoarece normele de rezistență termică pentru structurile închise sunt calculate în funcție de temperatura medie pe mai mulți ani, iar iernile sunt anormal de reci. Deoarece conductivitatea termică a materialelor de construcție utilizate pentru decorare pur și simplu nu este luată în considerare.

Deci, ce este conductivitatea termică? Din punct de vedere al fizicii conductivitate termică- acesta este transferul molecular de căldură între corpuri în contact direct sau particule ale aceluiași corp cu temperaturi diferite, la care are loc schimbul de energie al mișcării particulelor structurale (molecule, atomi, electroni liberi).

E mai ușor de spus conductivitate termică este capacitatea unui material de a conduce căldura. Dacă există o diferență de temperatură în interiorul corpului, atunci energia termică trece din partea sa mai fierbinte în cea mai rece. Transferul de căldură are loc datorită transferului de energie în timpul ciocnirii moleculelor unei substanțe. Acest lucru se întâmplă până când temperatura din interiorul corpului devine aceeași. Un astfel de proces poate avea loc în substanțe solide, lichide și gazoase.

În practică, de exemplu, în construcția cu izolarea termică a clădirilor, se ia în considerare un alt aspect al conductivității termice, asociat cu transferul de energie termică. Să luăm ca exemplu „casa abstractă”. În „casa abstractă” există un încălzitor care menține o temperatură constantă în interiorul casei, să zicem 25 ° C. În exterior, temperatura este și ea constantă, de exemplu, 0 °C. Este destul de clar că, dacă opriți încălzitorul, atunci după un timp casa va fi, de asemenea, la 0 ° C. Toată căldura (energia termică) prin pereți va ieși afară.

Pentru a menține temperatura în casă la 25 ° C, încălzitorul trebuie să fie permanent pornit. Încălzitorul creează în mod constant căldură, care scapă constant prin pereți spre stradă.

Coeficient de conductivitate termică.

Cantitatea de căldură care trece prin pereți (și științific - intensitatea transferului de căldură din cauza conductibilității termice) depinde de diferența de temperatură (în casă și pe stradă), de suprafața pereților și conductivitatea termică a materialului din care sunt fabricați acești pereți.

Pentru a cuantifica conductivitatea termică, există coeficientul de conductivitate termică a materialelor. Acest coeficient reflectă proprietatea unei substanțe de a conduce energia termică. Cu cât este mai mare valoarea conductibilității termice a unui material, cu atât conducă mai bine căldura. Dacă vom izola casa, atunci trebuie să alegem materiale cu o valoare mică a acestui coeficient. Cu cât este mai mic, cu atât mai bine. Acum, ca materiale pentru izolarea clădirilor, încălzitoarele din și diversele sunt cele mai utilizate pe scară largă. Un nou material cu calități îmbunătățite de izolare termică câștigă popularitate -.

Coeficientul de conductivitate termică a materialelor este indicat prin literă ? (litera greacă mică lambda) și se exprimă în W/(m2*K). Aceasta înseamnă că dacă luăm un zid de cărămidă cu o conductivitate termică de 0,67 W / (m2 * K), 1 metru grosime și 1 m2 în suprafață, atunci cu o diferență de temperatură de 1 grad, 0,67 wați de energie termică vor trece prin perete.energie. Dacă diferența de temperatură este de 10 grade, atunci vor trece 6,7 wați. Și dacă, cu o astfel de diferență de temperatură, peretele este făcut de 10 cm, atunci pierderea de căldură va fi deja de 67 de wați. Pentru mai multe informații despre metoda de calcul a pierderilor de căldură a clădirilor, vezi

Trebuie remarcat faptul că valorile coeficientului de conductivitate termică a materialelor sunt indicate pentru o grosime a materialului de 1 metru. Pentru a determina conductivitatea termică a unui material pentru orice altă grosime, coeficientul de conductivitate termică trebuie împărțit la grosimea dorită, exprimată în metri.

În codurile de construcție și calcule, conceptul de „rezistență termică a materialului” este adesea folosit. Aceasta este inversul conductivității termice. Dacă, de exemplu, conductivitatea termică a unei spume groase de 10 cm este de 0,37 W / (m2 * K), atunci rezistența sa termică va fi de 1 / 0,37 W / (m2 * K) \u003d 2,7 (m2 * K) / Tue

Tabelul de mai jos prezintă valorile coeficientului de conductivitate termică pentru unele materiale utilizate în construcții.

Material Coeff. temp. W/(m2*K)
Dale de alabastru 0,470
Aluminiu 230,0
azbest (ardezie) 0,350
Azbest fibros 0,150
azbociment 1,760
Plăci din azbociment 0,350
Asfalt 0,720
Asfalt în podele 0,800
Bachelită 0,230
Beton pe pietriș 1,300
Beton pe nisip 0,700
Beton poros 1,400
beton solid 1,750
Beton termoizolant 0,180
Bitum 0,470
Hârtie 0,140
Vata minerala usoara 0,045
Vată minerală grea 0,055
Lână de bumbac 0,055
Foi de vermiculit 0,100
Pâslă de lână 0,045
Gips de constructii 0,350
Alumină 2,330
Pietriș (umplutură) 0,930
Granit, bazalt 3,500
Sol 10% apă 1,750
Sol 20% apă 2,100
pământ nisipos 1,160
Solul este uscat 0,400
Solul compactat 1,050
Gudron 0,300
Lemn - scânduri 0,150
Lemn - placaj 0,150
lemn de esență tare 0,200
PAL PAL 0,200
Duraluminiu 160,0
Beton armat 1,700
frasin de lemn 0,150
Calcar 1,700
Mortar de var-nisip 0,870
Iporka (rășină spumă) 0,038
O piatra 1,400
Carton de construcție multistrat 0,130
Cauciuc spumat 0,030
Cauciuc natural 0,042
Cauciuc fluorurat 0,055
Beton de argilă expandată 0,200
caramida de silice 0,150
Caramida goala 0,440
caramida de silicat 0,810
Solid cărămidă 0,670
Cărămidă de zgură 0,580
plăci de silice 0,070
Alamă 110,0
Gheață 0°С 2,210
Gheață -20°С 2,440
Tei, mesteacăn, arțar, stejar (15% umiditate) 0,150
Cupru 380,0
Mypora 0,085
Rumeguș - rambleu 0,095
Rumeguș uscat 0,065
PVC 0,190
beton spumos 0,300
Polyfoam PS-1 0,037
Polyfoam PS-4 0,040
Polyfoam PVC-1 0,050
Polyfoam Resopen FRP 0,045
Polistiren expandat PS-B 0,040
Polistiren expandat PS-BS 0,040
Foi de spumă poliuretanică 0,035
Panouri din spuma poliuretanica 0,025
Sticlă spumă ușoară 0,060
Sticlă spumă grea 0,080
sticla 0,170
Perlit 0,050
Plăci de ciment perlit 0,080
Nisip 0% umiditate 0,330
Nisip 10% umiditate 0,970
Nisip 20% umiditate 1,330
Gresie arsă 1,500
Placi de fațare 1,050
Placi termoizolante PMTB-2 0,036
Polistiren 0,082
Cauciuc spumă 0,040
Mortar de ciment Portland 0,470
placă de plută 0,043
Foi de plută ușoare 0,035
Foile de plută sunt grele 0,050
Cauciuc 0,150
Ruberoid 0,170
Ardezie 2,100
Zăpadă 1,500
Pin silvestru, molid, brad (450…550 kg/m3, 15% umiditate) 0,150
Pin rășinos (600…750 kg/m3, 15% umiditate) 0,230
Oţel 52,0
Sticlă 1,150
vată de sticlă 0,050
Fibra de sticla 0,036
Fibra de sticla 0,300
Așchii - umplutură 0,120
teflon 0,250
Hârtie tol 0,230
plăci de ciment 1,920
Mortar de ciment-nisip 1,200
Fontă 56,0
zgură granulată 0,150
Zgura cazanului 0,290
beton de zgură 0,600
Tencuiala uscata 0,210
Tencuiala de ciment 0,900
Ebonită 0,160

Conductivitate termică- capacitatea unui material de a transfera căldură dintr-una dintre părțile sale în alta datorită mișcării termice a moleculelor. Transferul de căldură în material se realizează prin conducție (prin contactul particulelor de material), convecție (mișcarea aerului sau a altui gaz în porii materialului) și radiație.


Conductivitate termică depinde de densitatea medie a materialului, structura acestuia, porozitatea, umiditatea și temperatura medie a stratului de material. Odată cu creșterea densității medii a materialului, conductivitatea termică crește. Cu cât porozitatea este mai mare, de ex. cu cât densitatea medie a materialului este mai mică, cu atât conductivitatea termică este mai mică. Odată cu creșterea conținutului de umiditate al materialului, conductivitatea termică crește brusc, în timp ce proprietățile sale de izolare termică scad. Prin urmare, toate materialele termoizolante din structura termoizolante sunt protejate de umiditate printr-un strat de acoperire - barieră de vapori.

Date comparative ale materialelor de construcție cu aceeași conductivitate termică

Coeficientul de conductivitate termică a materialelor

Material

Coeficient de conductivitate termică, W/m*K
Dale de alabastru 0,47
azbest (ardezie) 0,35
Azbest fibros 0,15
azbociment 1,76
Plăci din azbociment 0,35
Beton termoizolant 0,18
Bitum 0,47
Hârtie 0,14
Vata minerala usoara 0,045
Vată minerală grea 0,055
Lână de bumbac 0,055
Foi de vermiculit 0,1
Pâslă de lână 0,045
Gips de constructii 0,35
Alumină 2,33
Pietriș (umplutură) 0,93
Granit, bazalt 3,5
Sol 10% apă 1,75
Sol 20% apă 2,1
pământ nisipos 1,16
Solul este uscat 0,4
Solul compactat 1,05
Gudron 0,3
Lemn - scânduri 0,15
Lemn - placaj 0,15
lemn de esență tare 0,2
PAL PAL 0,2
frasin de lemn 0,15
Iporka (rășină spumă) 0,038
O piatra 1,4
Carton de construcție multistrat 0,13
Cauciuc spumat 0,03
Cauciuc natural 0,042
Cauciuc fluorurat 0,055
Beton de argilă expandată 0,2
caramida de silice 0,15
Caramida goala 0,44
caramida de silicat 0,81
Solid cărămidă 0,67
Cărămidă de zgură 0,58
plăci de silice 0,07
Rumeguș - rambleu 0,095
Rumeguș uscat 0,065
PVC 0,19
beton spumos 0,3
Styrofoam 0,037
Polistiren expandat PS-B 0,04
Foi de spumă poliuretanică 0,035
Panouri din spuma poliuretanica 0,025
Sticlă spumă ușoară 0,06
Sticlă spumă grea 0,08
sticla 0,17
Perlit 0,05
Plăci de ciment perlit 0,08
Nisip
0% umiditate 0,33
10% umiditate 0,97
20% umiditate 1,33
Gresie arsă 1,5
Placi de fațare 105
Placi termoizolante 0,036
Polistiren 0,082
Cauciuc spumă 0,04
placă de plută 0,043
Foi de plută ușoare 0,035
Foile de plută sunt grele 0,05
Cauciuc 0,15
Ruberoid 0,17
Pin silvestru, molid, brad (450...550 kg/m3, 15% umiditate) 0,15
Pin rășinos (600...750 kg/m3, 15% umiditate) 0,23
Sticlă 1,15
vată de sticlă 0,05
Fibra de sticla 0,036
Fibra de sticla 0,3
Hârtie tol 0,23
plăci de ciment 1,92
Mortar de ciment-nisip 1,2
Fontă 56
zgură granulată 0,15
Zgura cazanului 0,29
beton de zgură 0,6
Tencuiala uscata 0,21
Tencuiala de ciment 0,9
Ebonită 0,16
Ebonită expandată 0,03
Tei, mesteacăn, arțar, stejar (15% umiditate) 0,15

Procesul de transfer de energie dintr-o parte mai fierbinte a corpului într-una mai puțin încălzită se numește conducție termică. Valoarea numerică a unui astfel de proces reflectă conductivitatea termică a materialului. Acest concept este foarte important în construcția și repararea clădirilor. Materialele selectate în mod corespunzător vă permit să creați un microclimat favorabil în cameră și să economisiți o cantitate semnificativă de încălzire.

Conceptul de conductivitate termică

Conductivitatea termică este procesul de schimb de energie termică, care are loc ca urmare a ciocnirii celor mai mici particule ale corpului. Mai mult, acest proces nu se va opri până nu va veni momentul echilibrului de temperatură. Acest lucru necesită o anumită perioadă de timp. Cu cât este mai mult timp petrecut cu schimbul de căldură, cu atât conductivitatea termică este mai mică.

Acest indicator este exprimat ca coeficient de conductivitate termică a materialelor. Tabelul conține deja valori măsurate pentru majoritatea materialelor. Calculul se face în funcție de cantitatea de energie termică care a trecut printr-o anumită suprafață a materialului. Cu cât valoarea calculată este mai mare, cu atât obiectul va renunța mai repede la toată căldura.

Factori care afectează conductivitatea termică

Conductivitatea termică a unui material depinde de mai mulți factori:

  • Odată cu creșterea acestui indicator, interacțiunea particulelor de material devine mai puternică. În consecință, vor transfera temperatura mai repede. Aceasta înseamnă că, odată cu creșterea densității materialului, transferul de căldură se îmbunătățește.
  • Porozitatea unei substanțe. Materialele poroase sunt eterogene în structura lor. Există mult aer în interiorul lor. Și asta înseamnă că va fi dificil pentru molecule și alte particule să miște energia termică. În consecință, coeficientul de conductivitate termică crește.
  • Umiditatea are, de asemenea, un efect asupra conductivității termice. Suprafețele materialelor umede permit să treacă mai multă căldură. Unele tabele indică chiar conductivitatea termică calculată a materialului în trei stări: uscat, mediu (normal) și umed.

Atunci când alegeți un material pentru izolarea camerei, este important să luați în considerare și condițiile în care va fi utilizat.

Conceptul de conductivitate termică în practică

Conductivitatea termică este luată în considerare în faza de proiectare a unei clădiri. Aceasta ține cont de capacitatea materialelor de a reține căldura. Datorită selecției lor corecte, rezidenții din interiorul incintei vor fi întotdeauna confortabili. În timpul funcționării, banii pentru încălzire vor fi economisiți semnificativ.

Izolarea în faza de proiectare este optimă, dar nu singura soluție. Nu este dificil să izolați o clădire deja terminată prin efectuarea de lucrări interioare sau externe. Grosimea stratului de izolație va depinde de materialele alese. Unele dintre ele (de exemplu, lemn, beton spumant) pot fi folosite în unele cazuri fără un strat suplimentar de izolație termică. Principalul lucru este că grosimea lor depășește 50 de centimetri.

O atenție deosebită trebuie acordată izolației acoperișului, deschiderilor ferestrelor și ușilor și podelei. Cea mai mare parte a căldurii scapă prin aceste elemente. Vizual, acest lucru poate fi văzut în fotografia de la începutul articolului.

Materiale structurale și indicatorii acestora

Pentru construcția clădirilor se folosesc materiale cu un coeficient scăzut de conductivitate termică. Cele mai populare sunt:


  • Beton armat, a cărui valoare a conductibilității termice este de 1,68 W / m * K. Densitatea materialului ajunge la 2400-2500 kg/m 3 .
  • Lemnul a fost folosit ca material de construcție din cele mai vechi timpuri. Densitatea și conductibilitatea termică, în funcție de rocă, sunt de 150-2100 kg / m 3 și, respectiv, 0,2-0,23 W / m * K.

Un alt material de construcție popular este cărămida. În funcție de compoziție, are următorii indicatori:

  • chirpici (din lut): 0,1-0,4 W / m * K;
  • ceramica (realizat prin ardere): 0,35-0,81 W/m*K;
  • silicat (din nisip cu adaos de var): 0,82-0,88 W / m * K.

Materiale din beton cu adaos de agregate poroase

Coeficientul de conductivitate termică a materialului vă permite să îl utilizați pe acesta din urmă pentru construcția de garaje, magazii, case de vară, băi și alte structuri. Acest grup include:

  • Beton de argilă expandată, a cărui performanță depinde de tipul său. Blocurile solide nu au goluri și găuri. Cu goluri în interior, acestea sunt făcute care sunt mai puțin durabile decât prima opțiune. În al doilea caz, conductivitatea termică va fi mai mică. Dacă luăm în considerare cifrele generale, atunci este de 500-1800 kg / m3. Indicatorul său este în intervalul 0,14-0,65 W / m * K.
  • Beton celular, în interiorul căruia se formează pori de 1-3 mm. Această structură determină densitatea materialului (300-800kg/m3). Din acest motiv, coeficientul ajunge la 0,1-0,3 W / m * K.

Indicatori ai materialelor termoizolante

Coeficientul de conductivitate termică al materialelor termoizolante, cel mai popular în timpul nostru:

  • polistiren expandat, a cărui densitate este aceeași cu cea a materialului anterior. Dar, în același timp, coeficientul de transfer de căldură este la nivelul de 0,029-0,036 W / m * K;
  • vată de sticlă. Se caracterizează printr-un coeficient egal cu 0,038-0,045 W / m * K;
  • cu un indicator de 0,035-0,042 W / m * K.

Tabelul indicatorilor

Pentru comoditatea muncii, coeficientul de conductivitate termică a materialului este de obicei introdus în tabel. În plus față de coeficientul în sine, se pot reflecta în el indicatori precum gradul de umiditate, densitatea și alții. Materialele cu un coeficient ridicat de conductivitate termică sunt combinate în tabel cu indicatori de conductivitate termică scăzută. Un exemplu al acestui tabel este prezentat mai jos:

Utilizarea coeficientului de conductivitate termică a materialului vă va permite să construiți clădirea dorită. Principalul lucru: să alegi un produs care să îndeplinească toate cerințele necesare. Atunci clădirea va fi confortabilă pentru locuit; va menţine un microclimat favorabil.

Alegerea corectă se va reduce, motiv pentru care nu va mai fi necesară „încălzirea străzii”. Datorită acestui fapt, costurile financiare pentru încălzire vor fi reduse semnificativ. Astfel de economii vor returna în curând toți banii care vor fi cheltuiți pentru achiziționarea unui izolator termic.

Unul dintre cei mai importanți indicatori ai materialelor de construcție, în special în clima rusă, este conductivitatea termică a acestora, care este, în general, definită ca capacitatea corpului de a face schimb de căldură (adică, distribuția căldurii dintr-un mediu mai cald într-unul mai rece).

În acest caz, mediul mai rece este strada, iar cel mai fierbinte este spațiul interior (vara este adesea invers). Caracteristicile comparative sunt prezentate în tabel:

Coeficientul se calculeaza ca cantitatea de caldura care va trece printr-un material de 1 metru grosime in 1 ora cu o diferenta de temperatura de 1 grad Celsius in interior si exterior. În consecință, unitatea de măsură pentru materialele de construcție este W / (m * ° C) - 1 Watt, împărțit la produsul unui metru și un grad.

Material Conductivitate termică, W/(m grade) Capacitate termică, J / (kg grade) Densitate, kg/m3
azbociment 27759 1510 1500-1900
tabla de azbociment 0.41 1510 1601
Asbozurit 0.14-0.19 — 400-652
Asbomica 0.13-0.15 — 450-625
Asbotekstolit G (GOST 5-78) — 1670 1500-1710
Asfalt 0.71 1700-2100 1100-2111
Beton asfaltic (GOST 9128-84) 42856 1680 2110
Asfalt în podele 0.8 — —
Acetal (poliacetal, poliformaldehidă) POM 0.221 — 1400
mesteacăn 0.151 1250 510-770
Beton ușor cu piatră ponce naturală 0.15-0.45 — 500-1200
Beton de pietriș de frasin 0.24-0.47 840 1000-1400
Beton pe pietriș 0.9-1.5 — 2200-2500
Beton pe zgura cazanului 0.57 880 1400
Beton pe nisip 0.71 710 1800-2500
Beton de zgură combustibil 0.3-0.7 840 1000-1800
Beton silicat, dens 0.81 880 1800
Bitumoperlit 0.09-0.13 1130 300-410
Bloc de beton celular 0.15-0.3 — 400-800
Bloc ceramic poros 0.2 — —
Vata minerala usoara 0.045 920 50
Vată minerală grea 0.055 920 100-150
spumă de beton, gaz și spumă de silicat 0.08-0.21 840 300-1000
Beton de cenusa cu gaz si spuma 0.17-0.29 840 800-1200
Getinaks 0.230 1400 1350
Gips turnat uscat 0.430 1050 1100-1800
Gips-carton 0.12-0.2 950 500-900
Mortar de perlit de gips 0.140 — —
Lut 0.7-0.9 750 1600-2900
Argila refractară 42826 800 1800
Pietriș (umplutură) 0.4-0.930 850 1850
Pietriș de argilă expandată (GOST 9759-83) - rambleu 0.1-0.18 840 200-800
Pietriș shungizit (GOST 19345-83) - rambleu 0.11-0.160 840 400-800
Granit (placare) 42858 880 2600-3000
Sol 10% apă 27396 — —
pământ nisipos 42370 900 —
Solul este uscat 0.410 850 1500
Gudron 0.30 — 950-1030
Fier 70-80 450 7870
Beton armat 42917 840 2500
Umplut din beton armat 20090 840 2400
frasin de lemn 0.150 750 780
Aur 318 129 19320
praf de carbune 0.1210 — 730
Piatra ceramica poroasa 0.14-0.1850 — 810-840
Carton ondulat 0.06-0.07 1150 700
Confruntat cu carton 0.180 2300 1000
Carton cerat 0.0750 — —
Carton gros 0.1-0.230 1200 600-900
Placa de pluta 0.0420 — 145
Carton de construcție multistrat 0.130 2390 650
Carton termoizolant 0.04-0.06 — 500
Cauciuc natural 0.180 1400 910
Cauciuc, dur 0.160 — —
Cauciuc fluorurat 0.055-0.06 — 180
Cedru roșu 0.095 — 500-570
Argila expandată 0.16-0.2 750 800-1000
Beton de argilă expandată ușor 0.18-0.46 — 500-1200
Furnal de cărămidă (refractar) 0.5-0.8 — 1000-2000
Caramida de diatomee 0.8 — 500
Caramida izolatoare 0.14 — —
Carborundum de cărămidă — 700 1000-1300
Roșu cărămidă dens 0.67 840-880 1700-2100
Roșu cărămidă poros 0.440 — 1500
Caramida de clincher 0.8-1.60 — 1800-2000
caramida de silice 0.150 — —
Fata de caramida 0.930 880 1800
Caramida goala 0.440 — —
caramida de silicat 0.5-1.3 750-840 1000-2200
Silicat de cărămidă din acelea. goluri 0.70 — —
Fantă de silicat de cărămidă 0.40 — —
Solid cărămidă 0.670 — —
Cărămidă de construcție 0.23-0.30 800 800-1500
Cărămidă 0.270 710 700-1300
Cărămidă de zgură 0.580 — 1100-1400
Foi de plută grele 0.05 — 260
Magnezia sub formă de segmente pentru izolarea țevilor 0.073-0.084 — 220-300
Mastic de asfalt 0.70 — 2000
Covorașe, pânze de bazalt 0.03-0.04 — 25-80
Covorașe din vată minerală 0.048-0.056 840 50-125
Nailon 0.17-0.24 1600 1300
rumeguş 0.07-0.093 — 200-400
Remorcare 0.05 2300 150
Panouri de perete din gips 0.29-0.41 — 600-900
Parafină 0.270 — 870-920
Parchet stejar 0.420 1100 1800
Parchet bucata 0.230 880 1150
Parchet panou 0.170 880 700
Piatră ponce 0.11-0.16 — 400-700
piatra ponce 0.19-0.52 840 800-1600
beton spumos 0.12-0.350 840 300-1250
Polyfoam resopen FRP-1 0.041-0.043 — 65-110
Panouri din spuma poliuretanica 0.025 — —
Penozicalcit 0.122-0.320 — 400-1200
Sticlă spumă ușoară 0.045-0.07 — 100..200
Sticlă spumă sau sticlă gazoasă 0.07-0.11 840 200-400
Penofol 0.037-0.039 — 44-74
Pergament 0.071 — —
Nisip 0% umiditate 0.330 800 1500
Nisip 10% umiditate 0.970 — —
Nisip 20% umiditate 12055 — —
placă de plută 0.043-0.055 1850 80-500
Placi pentru fața, gresie 42856 — 2000
Poliuretan 0.320 — 1200
Polietilenă de înaltă densitate 0.35-0.48 1900-2300 955
Polietilenă cu densitate scăzută 0.25-0.34 1700 920
Cauciuc spumă 0.04 — 34
Ciment Portland (mortar) 0.470 — —
presspan 0.26-0.22 — —
Plută granulată 0.038 1800 45
Mineral pentru dop pe bază de bitum 0.073-0.096 — 270-350
Tehnic plută 0.037 1800 50
Pardoseală din plută 0.078 — 540
stâncă coajă 0.27-0.63 835 1000-1800
Mortar de gips 0.50 900 1200
Cauciuc poros 0.05-0.17 2050 160-580
Ruberoid (GOST 10923-82) 0.17 1680 600
vată de sticlă 0.03 800 155-200
Fibra de sticla 0.040 840 1700-2000
Beton de tuf 0.29-0.64 840 1200-1800
Cărbune 0.24-0.27 — 1200-1350
Zgură-pemzobeton (beton termozit) 0.23-0.52 840 1000-1800
Tencuiala din gips 0.30 840 800
Piatră zdrobită din zgura de furnal 0.12-0.18 840 400-800
Ecowool 0.032-0.041 2300 35-60

În tabel este prezentată o comparație a conductivității termice a materialelor de construcție, precum și a densității și a permeabilității la vapori.

Cele mai eficiente materiale utilizate în construcția caselor sunt evidențiate cu caractere aldine.

Mai jos este o diagramă vizuală din care este ușor de văzut cât de gros ar trebui să fie un perete din diferite materiale pentru ca acesta să rețină aceeași cantitate de căldură.

Evident, conform acestui indicator, avantajul este pentru materialele artificiale (de exemplu, spuma de polistiren).

Aproximativ aceeași imagine poate fi văzută dacă facem o diagramă a materialelor de construcție care sunt cel mai des folosite în muncă.

În acest caz, condițiile de mediu sunt de mare importanță. Mai jos este un tabel de conductivitate termică a materialelor de construcție care sunt operate:

  • în condiții normale (A);
  • în condiții de umiditate ridicată (B);
  • în climatele uscate.

Datele sunt preluate pe baza codurilor și reglementărilor relevante de construcție (SNiP II-3-79), precum și din surse de internet deschise (pagini web ale producătorilor de materiale relevante). Dacă nu există date despre condiții specifice de funcționare, atunci câmpul din tabel nu este completat.

Cu cât indicatorul este mai mare, cu atât trece mai multă căldură, ceteris paribus. Deci, pentru unele tipuri de spumă de polistiren, acest indicator este 0,031, iar pentru spuma poliuretanică - 0,041. Pe de altă parte, coeficientul betonului este cu un ordin de mărime mai mare - 1,51, prin urmare, transmite căldura mult mai bine decât materialele artificiale.

Pierderile de căldură comparative prin diferite suprafețe ale casei pot fi văzute în diagramă (100% - pierderi totale).

Evident, cea mai mare parte părăsește pereții, așa că finisarea acestei părți a încăperii este cea mai importantă sarcină, mai ales în climatul nordic.

Video pentru referință

Utilizarea materialelor cu conductivitate termică scăzută în izolarea caselor

Practic, materialele artificiale sunt folosite astăzi - spumă de polistiren, vată minerală, spumă poliuretanică, spumă de polistiren și altele. Sunt foarte eficiente, accesibile și destul de ușor de instalat fără a necesita abilități speciale.

  • la ridicarea pereților (grosimea lor este mai mică, deoarece sarcina principală pentru economisirea căldurii este preluată de materialele termoizolante);
  • la întreținerea casei (se cheltuiesc mai puține resurse pentru încălzire).

Styrofoam

Acesta este unul dintre liderii din categoria sa, care este utilizat pe scară largă în izolarea pereților atât la exterior, cât și la interior. Coeficientul este de aproximativ 0,052-0,055 W / (o C * m).

Cum să alegi o izolație de calitate

Atunci când alegeți un eșantion specific, este important să acordați atenție marcajului - acesta conține toate informațiile de bază care afectează proprietățile.

De exemplu, PSB-S-15 înseamnă următoarele:

Vata minerala

O altă izolație destul de comună, care este folosită atât în ​​decorațiunile interioare, cât și exterioare, este vata minerală.

Materialul este destul de durabil, ieftin și ușor de instalat. În același timp, spre deosebire de polistiren, absoarbe bine umezeala, prin urmare, atunci când îl utilizați, trebuie folosite și materiale de hidroizolație, ceea ce crește costul lucrărilor de instalare.



Secțiuni