Toplotna prevodnost osnovnih gradbenih materialov. Toplotna prevodnost gradbenih materialov Materiali za zunanje stene

Proces prenosa energije iz bolj vročega dela telesa na manj segret se imenuje toplotna prevodnost. Številčna vrednost takšnega postopka odraža toplotno prevodnost materiala. Ta koncept je zelo pomemben pri gradnji in popravilih stavb. Pravilno izbrani materiali vam omogočajo, da ustvarite ugodno mikroklimo v prostoru in znatno prihranite pri ogrevanju.

Koncept toplotne prevodnosti

Toplotna prevodnost je proces izmenjave toplotne energije, ki nastane zaradi trka najmanjših delcev telesa. Poleg tega se ta proces ne bo ustavil, dokler ne pride trenutek temperaturnega ravnovesja. To traja določen čas. Več časa, porabljenega za izmenjavo toplote, nižja je toplotna prevodnost.

Ta indikator je izražen kot koeficient toplotne prevodnosti materialov. Tabela vsebuje že izmerjene vrednosti za večino materialov. Izračun se izvede glede na količino toplotne energije, ki je prešla skozi določeno površino materiala. Večja kot je izračunana vrednost, hitreje bo predmet odstopil vso svojo toploto.

Dejavniki, ki vplivajo na toplotno prevodnost

Toplotna prevodnost materiala je odvisna od več dejavnikov:

• S povečanjem tega indikatorja postane interakcija materialnih delcev močnejša. V skladu s tem bodo hitreje prenesli temperaturo. To pomeni, da se s povečanjem gostote materiala izboljša prenos toplote.

• Poroznost snovi. Porozni materiali so po svoji strukturi heterogeni. V njih je veliko zraka. In to pomeni, da bodo molekule in drugi delci težko premikali toplotno energijo. V skladu s tem se poveča koeficient toplotne prevodnosti.

• Vlažnost vpliva tudi na toplotno prevodnost. Mokre površine materiala omogočajo prehod več toplote. Nekatere tabele celo kažejo izračunano toplotno prevodnost materiala v treh stanjih: suho, srednje (normalno) in mokro.

Pri izbiri materiala za izolacijo prostora je pomembno upoštevati tudi pogoje, v katerih se bo uporabljal.

Koncept toplotne prevodnosti v praksi

Toplotna prevodnost se upošteva v fazi projektiranja stavbe. Pri tem se upošteva sposobnost materialov, da zadržujejo toploto. Zahvaljujoč njihovi pravilni izbiri bodo stanovalci v prostorih vedno udobni. Med delovanjem bo denar za ogrevanje znatno prihranjen.

Izolacija v fazi projektiranja je optimalna, vendar ne edina rešitev. Z notranjimi ali zunanjimi deli ni težko izolirati že dokončane stavbe. Debelina izolacijskega sloja je odvisna od izbranega materiala. Nekatere od njih (na primer les, penasti beton) je v nekaterih primerih mogoče uporabiti brez dodatnega sloja toplotne izolacije. Glavna stvar je, da njihova debelina presega 50 centimetrov.

Posebno pozornost je treba nameniti izolaciji strehe, okenskih in vratnih odprtin ter tal. Večina toplote uhaja skozi te elemente. Vizualno je to mogoče videti na fotografiji na začetku članka.

Konstrukcijski materiali in njihovi kazalniki

Za gradnjo stavb se uporabljajo materiali z nizkim koeficientom toplotne prevodnosti. Najbolj priljubljeni so:

• Armirani beton, katerega vrednost toplotne prevodnosti je 1,68 W / m * K. Gostota materiala doseže 2400-2500 kg/m 3 .

• Les se že od antičnih časov uporablja kot gradbeni material. Njegova gostota in toplotna prevodnost, odvisno od kamnine, sta 150-2100 kg / m 3 oziroma 0,2-0,23 W / m * K.

Drug priljubljen gradbeni material je opeka. Glede na sestavo ima naslednje kazalnike:

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

• keramika (izdelana z žganjem): 0,35-0,81 W / m * K;

• silikat (iz peska z dodatkom apna): 0,82-0,88 W / m * K.

Betonski materiali z dodatkom poroznih agregatov

Koeficient toplotne prevodnosti materiala omogoča uporabo slednjega za gradnjo garaž, lopov, poletnih hiš, kopeli in drugih objektov. Ta skupina vključuje:

• Ekspandirani glineni beton, katerega zmogljivost je odvisna od njegove vrste. Trdni bloki nimajo praznin in lukenj. S prazninami v notranjosti so narejene, ki so manj trpežne od prve možnosti. V drugem primeru bo toplotna prevodnost nižja. Če upoštevamo splošne številke, potem je 500-1800 kg / m3. Njegov indikator je v območju 0,14-0,65 W / m * K.

• Gazirani beton, znotraj katerega se oblikujejo pore velikosti 1-3 mm. Ta struktura določa gostoto materiala (300-800 kg/m3). Zaradi tega koeficient doseže 0,1-0,3 W / m * K.

Kazalniki toplotnoizolacijskih materialov

Koeficient toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov, ki je v našem času najbolj priljubljen:

• ekspandirani polistiren, katerega gostota je enaka gostoti prejšnjega materiala. Toda hkrati je koeficient prenosa toplote na ravni 0,029-0,036 W / m * K;

• steklena volna. Zanj je značilen koeficient, enak 0,038-0,045 W / m * K;

• z indikatorjem 0,035-0,042 W / m * K.

Tabela kazalnikov

Za udobje je koeficient toplotne prevodnosti materiala običajno vpisan v tabelo. Poleg samega koeficienta se lahko v njem odražajo tudi kazalniki, kot so stopnja vlažnosti, gostota in drugi. Materiali z visokim koeficientom toplotne prevodnosti so v tabeli združeni s kazalniki nizke toplotne prevodnosti. Primer te tabele je prikazan spodaj:

Uporaba koeficienta toplotne prevodnosti materiala vam bo omogočila gradnjo želene zgradbe. Glavna stvar: izbrati izdelek, ki izpolnjuje vse potrebne zahteve. Potem bo stavba udobna za bivanje; ohranil bo ugodno mikroklimo.

Pravilno izbrana se bo zmanjšala, zaradi česar ne bo več treba "ogrevati ulice". Zahvaljujoč temu se bodo finančni stroški za ogrevanje znatno zmanjšali. Takšni prihranki bodo kmalu vrnili ves denar, ki bo porabljen za nakup toplotnega izolatorja.

Izraz "toplotna prevodnost" se uporablja za lastnosti materialov za prenos toplotne energije od vročih do hladnih območij. Toplotna prevodnost temelji na gibanju delcev znotraj snovi in ​​materialov. Sposobnost prenosa toplotne energije v kvantitativnem smislu je koeficient toplotne prevodnosti. Cikel prenosa toplotne energije ali izmenjave toplote lahko poteka v kateri koli snovi z neenakomerno umestitvijo različnih temperaturnih odsekov, vendar je toplotna prevodnost odvisna od tlaka in temperature v samem materialu, pa tudi od njegovega stanja - plinasto, tekoče. ali trdna.

Fizično je toplotna prevodnost materialov enaka količini toplote, ki teče skozi homogen predmet uveljavljenih dimenzij in površine za določeno časovno obdobje pri določeni temperaturni razliki (1 K). V sistemu SI se en sam indikator, ki ima koeficient toplotne prevodnosti, običajno meri v W / (m K).

Kako izračunati toplotno prevodnost s Fourierovim zakonom

V danem toplotnem režimu je gostota pretoka med prenosom toplote neposredno sorazmerna z največjim vektorjem povečanja temperature, katerega parametri se spreminjajo iz enega odseka v drugega, in po modulu z enako hitrostjo naraščanja temperature v smeri vektorja:

q → = − ϰ x grad x (T), kjer je:

• q → - smer gostote predmeta, ki prenaša toploto, ali prostornina toplotnega toka, ki teče skozi mesto za dano časovno enoto skozi določeno območje, pravokotno na vse osi;
• ϰ je specifični koeficient toplotne prevodnosti materiala;
• T je temperatura materiala.

Pri uporabi Fourierovega zakona se vztrajnost toka toplotne energije ne upošteva, kar pomeni, da je mišljen trenutni prenos toplote iz katere koli točke na katero koli razdaljo. Zato formule ni mogoče uporabiti za izračun prenosa toplote med procesi z visoko stopnjo ponavljanja. To je ultrazvočno sevanje, prenos toplotne energije z udarnimi ali impulznimi valovi itd. Obstaja rešitev Fourierjevega zakona z relaksacijskim izrazom:

τ x ∂ q / ∂ t = − (q + ϰ x ∇T) .

Če je relaksacija τ trenutna, se formula spremeni v Fourierjev zakon.

Približna tabela toplotne prevodnosti materialov:

Navedena tabela toplotne prevodnosti upošteva prenos toplote s toplotnim sevanjem in toplotno izmenjavo delcev. Ker vakuum ne prenaša toplote, teče s pomočjo sončnega sevanja ali druge vrste proizvodnje toplote. V plinastem ali tekočem mediju se plasti z različnimi temperaturami mešajo umetno ali naravno.

Pri izračunu toplotne prevodnosti stene je treba upoštevati, da se prenos toplote skozi stenske površine razlikuje od dejstva, da je temperatura v stavbi in na ulici vedno različna in je odvisna od površine objekta. u200ball površine hiše in na toplotno prevodnost gradbenih materialov.

Za kvantificiranje toplotne prevodnosti je bila uvedena vrednost, kot je koeficient toplotne prevodnosti materialov. Kaže, kako je določen material sposoben prenašati toploto. Višja kot je ta vrednost, na primer toplotna prevodnost jekla, bolj učinkovito bo jeklo prevajalo toploto.

• Pri izolaciji hiše iz lesa je priporočljivo izbrati gradbene materiale z nizkim koeficientom.
• Če je stena opečna, potem z vrednostjo koeficienta 0,67 W / (m2 K) in debelino stene 1 m, s površino 1 m 2, z razliko med zunanjo in notranjo temperaturo 10 C bo opeka prenesla 0,67 W energije. S temperaturno razliko 10 0 C bo opeka prenesla 6,7 ​​W itd.

Standardna vrednost koeficienta toplotne prevodnosti toplotne izolacije in drugih gradbenih materialov velja za debelino stene 1 m. Za izračun toplotne prevodnosti površine drugačne debeline je treba koeficient deliti z izbrano vrednostjo debeline stene ( metrov).

V SNiP in pri izvajanju izračunov se pojavi izraz "toplotna odpornost materiala", kar pomeni obratno toplotno prevodnost. To pomeni, da s toplotno prevodnostjo penaste plošče 10 cm in njeno toplotno prevodnostjo 0,35 W / (m 2 K) je toplotna upornost pločevine 1 / 0,35 W / (m 2 K) \u003d 2,85 (m 2 K) / W.

Spodaj je tabela toplotne prevodnosti za priljubljene gradbene materiale in toplotne izolatorje:

Poleg tega je treba upoštevati toplotno prevodnost grelnikov zaradi njihovih toplotnih tokov curka. V gostem mediju je mogoče skozi submikronske pore "prenesti" kvazidelce iz enega ogrevanega gradbenega materiala v drugega, hladnejšega ali toplejšega, kar pomaga pri širjenju zvoka in toplote, tudi če je v teh porah absolutni vakuum.

Iz česa zgraditi hišo? Njene stene naj zagotavljajo zdravo mikroklimo brez odvečne vlage, plesni, mraza. Odvisno je od njihovih fizikalnih lastnosti: gostote, vodoodpornosti, poroznosti. Najpomembnejša je toplotna prevodnost gradbenih materialov, kar pomeni njihovo sposobnost prehajanja toplotne energije skozi sebe pri temperaturni razliki. Za kvantificiranje tega parametra se uporablja koeficient toplotne prevodnosti.

Da bi bila zidana hiša topla kot leseni okvir (iz bora), mora biti debelina njenih sten trikrat večja od debeline sten okvirja.

Kakšen je koeficient toplotne prevodnosti

Ta fizikalna količina je enaka količini toplote (merjeno v kilokalorijah), ki preide skozi material debeline 1 m v 1 uri. V tem primeru mora biti temperaturna razlika na nasprotnih straneh njegove površine enaka 1 °C. Toplotna prevodnost se izračuna v W / m stopinj (Watt, deljen z zmnožkom metra in stopinje).

Uporaba te lastnosti narekuje potreba po kompetentni izbiri vrste fasade za ustvarjanje največje toplotne izolacije. To je nujen pogoj za udobje ljudi, ki živijo ali delajo v stavbi. Pri izbiri dodatne izolacije za hišo se upošteva tudi toplotna prevodnost gradbenih materialov. V tem primeru je njegov izračun še posebej pomemben, saj napake vodijo do nepravilnega premika rosišča in posledično se stene zmočijo, hiša je vlažna in hladna.

Primerjalne značilnosti toplotne prevodnosti gradbenih materialov

Koeficient toplotne prevodnosti materialov je drugačen. Na primer, za bor je ta številka 0,17 W / m stopinj, za penasti beton - 0,18 W / m stopinj: to pomeni, da sta približno enaka glede na sposobnost zadrževanja toplote. Koeficient toplotne prevodnosti opeke je 0,55 W / m stopinj, navadne (trdne) opeke pa 0,8 W / m stopinj. Iz vsega tega sledi, da mora biti zidana hiša topla kot lesena brunarica (iz bora), mora biti debelina njenih sten trikrat večja od debeline sten brunarice.

Praktična uporaba materialov z nizko toplotno prevodnostjo

Sodobne tehnologije za proizvodnjo toplotnoizolacijskih materialov ponujajo veliko možnosti za gradbeno industrijo. Danes absolutno ni treba graditi hiš z debelimi stenami: za gradnjo energetsko učinkovitih zgradb lahko uspešno kombinirate različne materiale. Ne zelo visoko toplotno prevodnost opeke je mogoče kompenzirati z uporabo dodatne notranje ali zunanje izolacije, na primer ekspandiranega polistirena, katerega koeficient toplotne prevodnosti je le 0,03 W / m stopinj.

Namesto dragih opečnih hiš in neučinkovitih monolitnih in okvirnih hiš iz težkega in gostega betona se danes gradijo zgradbe iz celičnega betona. Njegovi parametri so enaki kot pri lesu: v hiši iz tega materiala stene ne zmrznejo niti v najhladnejših zimah.

Izguba toplote doma v odstotkih.

Ta tehnologija vam omogoča gradnjo cenejših zgradb. To je posledica dejstva, da je nizek koeficient toplotne prevodnosti gradbenih materialov poenostavil gradnjo z minimalnimi stroški financiranja. Prav tako zmanjša čas, porabljen za gradbena dela. Za lažje konstrukcije ni potrebno urediti težkega, globoko vkopanega temelja: v nekaterih primerih zadostuje lahki trak ali stebrični temelj.

To načelo gradnje je postalo še posebej privlačno za gradnjo lahkih okvirnih hiš. Danes se vse več koč, supermarketov, skladišč in industrijskih zgradb gradi iz materialov z nizko toplotno prevodnostjo. Takšne zgradbe je mogoče upravljati v katerem koli podnebnem območju.

Načelo tehnologije gradnje okvirnih plošč je, da je toplotni izolator nameščen med tanke plošče vezanega lesa ali OSB plošč. Lahko je mineralna volna ali polistirenska pena. Debelina materiala je izbrana ob upoštevanju njegove toplotne prevodnosti. Tanke stene so povsem sposobne obvladati nalogo toplotne izolacije. Na enak način je urejena streha. Ta tehnologija vam omogoča, da zgradite zgradbo v kratkem času z minimalnimi finančnimi stroški.

Primerjava parametrov priljubljenih materialov za izolacijo in gradnjo hiš

Ekspandirani polistiren in mineralna volna sta zavzela vodilno mesto pri izolaciji fasad. Mnenja strokovnjakov so deljena: nekateri trdijo, da vata kopiči kondenzat in je primerna za uporabo le, če se uporablja hkrati s paroodporno membrano. Toda potem stene izgubijo svoje zračne lastnosti in kakovost uporabe je vprašljiva. Drugi trdijo, da ustvarjanje prezračenih fasad rešuje ta problem. Hkrati ima ekspandirani polistiren nizko toplotno prevodnost in dobro diha. Zanj je sorazmerno odvisno od gostote listov: 40/100/150 kg/m3 = 0,03/0,04/0,05 W/m*ºC.

Druga pomembna lastnost, ki jo je treba upoštevati pri gradnji, je paroprepustnost. Pomeni sposobnost sten, da prepuščajo vlago od znotraj. V tem primeru ne pride do izgube sobne temperature in ni potrebe po prezračevanju prostora. Nizka toplotna prevodnost in visoka paroprepustnost sten zagotavljata idealno mikroklimo za človekovo bivanje v hiši.

Na podlagi teh pogojev je mogoče določiti najučinkovitejše hiše za bivanje ljudi. Pena beton ima najnižjo toplotno prevodnost (0,08 W
m*ºC) pri gostoti 300 kg/m3. Ta gradbeni material ima tudi eno najvišjih stopenj paroprepustnosti (0,26 Mg / m * h * Pa). Drugo mesto upravičeno zaseda les, zlasti - bor, smreka, hrast. Njihova toplotna prevodnost je precej nizka (0,09 W / m * ºC), pod pogojem, da je les obdelan čez vlakna. In paroprepustnost teh sort je najvišja (0,32 Mg / m * h * Pa). Za primerjavo, uporaba bora, obdelanega vzdolž zrnja, poveča toplotno moč na 0,17-0,23 W/m*ºC.

Tako sta pena beton in les najbolj primerna za gradnjo sten, saj imata najboljše parametre za zagotavljanje okoljske čistoče in dobre mikroklime v zaprtih prostorih. Za izolacijo fasade so primerne poliuretanska pena, ekspandirani polistiren, mineralna volna. Ločeno je treba povedati o vleki. Položen je tako, da izključuje hladne mostove med polaganjem brunarice. Poveča že tako odlične lastnosti lesene fasade: koeficient toplotne prevodnosti vleke je najnižji (0,05 W/m*ºC), paroprepustnost pa najvišja (0,49 Mg/m*h*Pa).

Bolje je začeti gradnjo vsakega objekta z načrtovanjem projekta in skrbnim izračunom toplotnih parametrov. Natančni podatki vam bodo omogočili, da dobite tabelo toplotne prevodnosti gradbenih materialov. Pravilna gradnja stavb prispeva k optimalnim klimatskim parametrom v prostoru. In tabela vam bo pomagala izbrati prave surovine, ki bodo uporabljene za gradnjo.

Toplotna prevodnost materialov vpliva na debelino sten

Toplotna prevodnost je merilo prenosa toplotne energije iz ogrevanih predmetov v prostoru na predmete z nižjo temperaturo. Postopek izmenjave toplote se izvaja, dokler se temperaturni indikatorji ne izenačijo. Za označevanje toplotne energije se uporablja poseben koeficient toplotne prevodnosti gradbenih materialov. Tabela vam bo pomagala videti vse zahtevane vrednosti. Parameter označuje, koliko toplotne energije preide skozi enoto površine na enoto časa. Večja kot je ta oznaka, boljši bo prenos toplote. Pri gradnji stavb je treba uporabiti material z minimalno vrednostjo toplotne prevodnosti.

Koeficient toplotne prevodnosti je vrednost, ki je enaka količini toplote, ki prehaja skozi meter debeline materiala na uro. Uporaba takšne lastnosti je potrebna za ustvarjanje najboljše toplotne izolacije. Pri izbiri dodatnih izolacijskih struktur je treba upoštevati toplotno prevodnost.

Kaj vpliva na toplotno prevodnost?

Toplotno prevodnost določajo naslednji dejavniki:

• poroznost določa heterogenost strukture. Ko se toplota prenaša skozi takšne materiale, je proces hlajenja zanemarljiv;
• povečana vrednost gostote vpliva na tesen stik delcev, kar prispeva k hitrejšemu prenosu toplote;
• visoka vlažnost poveča ta kazalnik.

Uporaba vrednosti toplotne prevodnosti v praksi

Materiale predstavljajo strukturne in toplotnoizolacijske sorte. Prva vrsta ima visoko toplotno prevodnost. Uporabljajo se za gradnjo stropov, ograj in sten.

S pomočjo tabele se določijo možnosti njihovega prenosa toplote. Da bi bil ta kazalnik dovolj nizek za normalno mikroklimo v zaprtih prostorih, morajo biti stene iz nekaterih materialov še posebej debele. Da bi se temu izognili, je priporočljivo uporabiti dodatne toplotnoizolacijske komponente.

Indikatorji toplotne prevodnosti za končne zgradbe. Vrste izolacije

Pri izdelavi projekta je treba upoštevati vse metode uhajanja toplote. Izstopi lahko skozi stene in strehe, pa tudi skozi tla in vrata. Če načrtovalne izračune naredite napačno, se boste morali zadovoljiti le s toplotno energijo, ki jo prejmejo od grelnih naprav. Stavbe, zgrajene iz standardnih surovin: kamna, opeke ali betona, je treba dodatno izolirati.

Dodatna toplotna izolacija se izvaja v okvirnih stavbah. Hkrati leseni okvir daje togost konstrukciji, izolacijski material pa je položen v prostor med stebri. V stavbah iz opeke in opečnih blokov se izolacija izvaja zunaj konstrukcije.

Pri izbiri grelnikov je treba biti pozoren na dejavnike, kot so raven vlažnosti, učinek povišanih temperatur in vrsta konstrukcije. Upoštevajte nekatere parametre izolacijskih konstrukcij:

• indeks toplotne prevodnosti vpliva na kakovost toplotnoizolacijskega procesa;
• pri izolaciji zunanjih elementov je zelo pomembna absorpcija vlage;
• debelina vpliva na zanesljivost izolacije. Tanka izolacija pomaga prihraniti uporabno površino prostora;
• vnetljivost je pomembna. Visokokakovostne surovine imajo sposobnost samougasitve;
• toplotna stabilnost odraža sposobnost, da prenese temperaturne spremembe;
• prijaznost do okolja in varnost;
• zvočna izolacija ščiti pred hrupom.

Kot grelniki se uporabljajo naslednje vrste:

• mineralna volna je ognjevarna in okolju prijazna. Pomembne značilnosti vključujejo nizko toplotno prevodnost;

• Stiropor je lahek material z dobrimi izolacijskimi lastnostmi. Je enostaven za namestitev in je odporen na vlago. Priporočljivo za uporabo v nestanovanjskih stavbah;
• bazaltna volna ima za razliko od mineralne volne boljšo odpornost na vlago;
• penoplex je odporen na vlago, visoke temperature in ogenj. Ima odlično toplotno prevodnost, enostaven za namestitev in vzdržljiv;

• poliuretanska pena je znana po lastnostih, kot so negorljivost, dobre vodoodbojne lastnosti in visoka požarna odpornost;
• ekstrudirana polistirenska pena je med proizvodnjo dodatno obdelana. Ima enotno strukturo;

• penofol je večplastna izolacijska plast. Vsebuje polietilensko peno. Površina plošče je prekrita s folijo, ki zagotavlja odsev.

Za toplotno izolacijo se lahko uporabljajo razsute vrste surovin. To so papirnate granule ali perlit. Odporne so na vlago in ogenj. In med ekološkimi sortami lahko upoštevate lesna vlakna, lan ali pluto. Pri izbiri bodite posebno pozorni na kazalnike, kot sta prijaznost do okolja in požarna varnost.

Opomba! Pri načrtovanju toplotne izolacije je pomembno upoštevati namestitev hidroizolacijskega sloja. Tako se boste izognili visoki vlažnosti in povečali odpornost na prenos toplote.

Tabela toplotne prevodnosti gradbenih materialov: značilnosti indikatorjev

Tabela toplotne prevodnosti gradbenih materialov vsebuje kazalnike različnih vrst surovin, ki se uporabljajo v gradbeništvu. S temi informacijami lahko enostavno izračunate debelino sten in količino izolacije.

Kako uporabljati tabelo toplotne prevodnosti materialov in grelnikov?

Tabela odpornosti materialov na prenos toplote prikazuje najbolj priljubljene materiale. Pri izbiri določene možnosti za toplotno izolacijo je pomembno upoštevati ne le fizične lastnosti, temveč tudi lastnosti, kot so vzdržljivost, cena in enostavnost namestitve.

Ali ste vedeli, da je najlažje vgraditi penooizol in poliuretansko peno. Po površini se porazdelijo v obliki pene. Takšni materiali zlahka zapolnijo votline konstrukcij. Pri primerjavi trdnih in penastih možnosti je treba opozoriti, da pena ne tvori spojev.

Vrednosti koeficientov toplotne prehodnosti materialov v tabeli

Pri izračunih morate poznati koeficient odpornosti na prenos toplote. Ta vrednost je razmerje med temperaturami na obeh straneh in količino toplotnega toka. Za določitev toplotne odpornosti določenih sten se uporablja tabela toplotne prevodnosti.

Vse izračune lahko naredite sami. Za to se debelina sloja toplotne izolacije deli s koeficientom toplotne prevodnosti. Ta vrednost je pogosto navedena na embalaži, če gre za izolacijo. Materiali za gospodinjstvo se merijo sami. To velja za debelino, koeficiente pa najdete v posebnih tabelah.

Koeficient upora pomaga pri izbiri določene vrste toplotne izolacije in debeline sloja materiala. Podatke o paroprepustnosti in gostoti najdete v tabeli.

S pravilno uporabo tabelarnih podatkov lahko izberete visokokakovosten material za ustvarjanje ugodne mikroklime v prostoru.

Toplotna prevodnost gradbenih materialov (video)

Morda vas bo zanimalo tudi:

Kako narediti ogrevanje v zasebni hiši iz polipropilenskih cevi z lastnimi rokami Hydroarrow: namen, načelo delovanja, izračuni Shema ogrevanja s prisilnim kroženjem dvonadstropne hiše - rešitev problema toplote

Gradnja katere koli hiše, pa naj bo to koča ali skromna podeželska hiša, se mora začeti z razvojem projekta. Na tej stopnji ni postavljen le arhitekturni videz bodoče konstrukcije, temveč tudi njene strukturne in toplotne značilnosti.

Glavna naloga v fazi projekta ne bo le razvoj močnih in trajnih strukturnih rešitev, ki lahko vzdržujejo najbolj udobno mikroklimo z minimalnimi stroški. Primerjalna tabela toplotne prevodnosti materialov vam lahko pomaga pri izbiri.

Koncept toplotne prevodnosti

Na splošno je za proces toplotne prevodnosti značilen prenos toplotne energije iz bolj segretih delcev trdne snovi na manj segrete. Postopek se bo nadaljeval, dokler ne bo doseženo toplotno ravnovesje. Z drugimi besedami, dokler se temperature ne izenačijo.

Glede na ogradne konstrukcije hiše (stene, tla, strop, streha) bo proces prenosa toplote določen s časom, v katerem je temperatura v prostoru enaka temperaturi okolice.

Dlje ko ta postopek traja, bolj udobno se bo počutila soba in bolj ekonomična bo v smislu obratovalnih stroškov.

Številčno je za proces prenosa toplote značilen koeficient toplotne prevodnosti. Fizični pomen koeficienta kaže, koliko toplote na enoto časa preide skozi enoto površine. tiste. višja kot je vrednost tega kazalnika, bolje se prevaja toplota, kar pomeni, da bo hitreje potekal proces prenosa toplote.

V skladu s tem je v fazi projektiranja potrebno načrtovati konstrukcije, katerih toplotna prevodnost mora biti čim nižja.

Nazaj na kazalo

Dejavniki, ki vplivajo na vrednost toplotne prevodnosti

Toplotna prevodnost materialov, ki se uporabljajo pri gradnji, je odvisna od njihovih parametrov:

1. Poroznost - prisotnost por v strukturi materiala krši njegovo enotnost. Med prehodom toplotnega toka se del energije prenese skozi prostornino, ki jo zasedajo pore in napolnjeno z zrakom. Za referenčno točko je sprejeto, da se vzame toplotna prevodnost suhega zraka (0,02 W / (m * ° C)). Skladno s tem večjo prostornino bodo zasedle zračne pore, nižja bo toplotna prevodnost materiala.
2. Struktura por - majhna velikost por in njihova zaprta narava prispevata k zmanjšanju hitrosti toplotnega toka. V primeru uporabe materialov z velikimi komunikacijskimi porami bodo poleg toplotne prevodnosti v procesu prenosa toplote sodelovali tudi procesi prenosa toplote s konvekcijo.
3. Gostota – pri višjih vrednostih delci tesneje medsebojno delujejo in v večji meri prispevajo k prenosu toplotne energije. V splošnem primeru se vrednosti toplotne prevodnosti materiala glede na njegovo gostoto določijo bodisi na podlagi referenčnih podatkov bodisi empirično.
4. Vlažnost - vrednost toplotne prevodnosti za vodo je (0,6 W / (m * ° C)). Ko se stenske strukture ali izolacija zmočijo, se suh zrak iztisne iz por in ga nadomestijo kapljice tekočega ali nasičenega vlažnega zraka. Toplotna prevodnost se bo v tem primeru znatno povečala.
5. Vpliv temperature na toplotno prevodnost materiala se odraža s formulo:

λ=λо*(1+b*t), (1)

kjer je, λo - koeficient toplotne prevodnosti pri temperaturi 0 °С, W/m*°С;

b - referenčna vrednost temperaturnega koeficienta;

t je temperatura.

Nazaj na kazalo

Praktična uporaba vrednosti toplotne prevodnosti gradbenih materialov

Iz koncepta toplotne prevodnosti neposredno sledi koncept debeline sloja materiala za pridobitev zahtevane vrednosti odpornosti toplotnega toka. Toplotna odpornost je normalizirana vrednost.

Poenostavljena formula, ki določa debelino plasti, bo videti tako:

kjer je H - debelina plasti, m;

R - odpornost proti prenosu toplote, (m2*°С)/W;

λ - koeficient toplotne prevodnosti, W/(m*°С).

Ta formula, ki se uporablja za steno ali strop, ima naslednje predpostavke:

• ograja ima homogeno monolitno strukturo;
• uporabljeni gradbeni materiali imajo naravno vsebnost vlage.

Pri načrtovanju so potrebni normalizirani in referenčni podatki vzeti iz regulativne dokumentacije:

• SNiP23-01-99 - Gradbena klimatologija;
• SNiP 23-02-2003: Toplotna zaščita stavb;
• SP 23-101-2004: Projektiranje toplotne zaščite stavb.

Nazaj na kazalo

Toplotna prevodnost materialov: parametri

Sprejeta je bila pogojna delitev materialov, ki se uporabljajo v gradbeništvu, na konstrukcijske in toplotnoizolacijske materiale.

Konstrukcijski materiali se uporabljajo za gradnjo ogradnih konstrukcij (stene, predelne stene, stropi). Razlikujejo se po visokih vrednostih toplotne prevodnosti.

Vrednosti koeficientov toplotne prevodnosti so povzete v tabeli 1:

Tabela 1

Če v formulo (2) nadomestimo podatke iz normativne dokumentacije in podatke iz tabele 1, je mogoče dobiti zahtevano debelino stene za posamezno podnebno območje.

Kadar so stene izdelane samo iz konstrukcijskih materialov brez uporabe toplotne izolacije, lahko njihova zahtevana debelina (v primeru armiranega betona) doseže več metrov. Zasnova se bo v tem primeru izkazala za pretirano veliko in okorno.

Omogočajo gradnjo sten brez uporabe dodatne izolacije, morda le penastega betona in lesa. In tudi v tem primeru debelina stene doseže pol metra.

Toplotnoizolacijski materiali imajo precej majhne vrednosti koeficienta toplotne prevodnosti.

Njihov glavni razpon je v območju od 0,03 do 0,07 W / (m * ° C). Najpogostejši materiali so ekstrudirana polistirenska pena, mineralna volna, penasta plastika, steklena volna, izolacijski materiali na osnovi poliuretanske pene. Njihova uporaba lahko znatno zmanjša debelino ograjenih konstrukcij.