Kaj je. Toplotna prevodnost in koeficient toplotne prevodnosti

V zadnjih letih se pri gradnji hiše ali njenem popravilu veliko pozornosti posveča energetski učinkovitosti. Pri že obstoječih cenah goriva je to zelo pomembno. In zdi se, da bodo nadaljnji prihranki vedno bolj pomembni. Za pravilno izbiro sestave in debeline materialov v piti ogradnih konstrukcij (sten, tal, stropov, streh) je potrebno poznati toplotno prevodnost gradbenih materialov. Ta lastnost je navedena na embalaži z materiali in je potrebna v fazi načrtovanja. Konec koncev se je treba odločiti, iz katerega materiala zgraditi stene, kako jih izolirati, kako debela mora biti vsaka plast.

Kaj je toplotna prevodnost in toplotna odpornost

Pri izbiri gradbenih materialov za gradnjo je treba biti pozoren na značilnosti materialov. Eden od ključnih položajev je toplotna prevodnost. Prikazuje se s koeficientom toplotne prevodnosti. To je količina toplote, ki jo lahko prevede določen material na enoto časa. To pomeni, da manjši kot je ta koeficient, slabše material prevaja toploto. Nasprotno, višje kot je število, bolje se odvaja toplota.

Za izolacijo se uporabljajo materiali z nizko toplotno prevodnostjo, z visoko - za prenos ali odvajanje toplote. Radiatorji so na primer izdelani iz aluminija, bakra ali jekla, saj dobro prenašajo toploto, torej imajo visoko toplotno prevodnost. Za izolacijo se uporabljajo materiali z nizkim koeficientom toplotne prevodnosti - bolje zadržujejo toploto. Če je predmet sestavljen iz več plasti materiala, se njegova toplotna prevodnost določi kot vsota koeficientov vseh materialov. Pri izračunih se izračuna toplotna prevodnost vsake od komponent "pite", najdene vrednosti so povzete. Na splošno dobimo toplotnoizolacijsko sposobnost ovoja stavbe (stene, tla, strop).

Obstaja tudi toplotna odpornost. Odraža sposobnost materiala, da prepreči prehod toplote skozi njega. To pomeni, da je vzajemna vrednost toplotne prevodnosti. In če vidite material z visoko toplotno odpornostjo, ga lahko uporabite za toplotno izolacijo. Primer toplotnoizolacijskih materialov je lahko priljubljena mineralna ali bazaltna volna, polistiren itd. Za odstranjevanje ali prenos toplote so potrebni materiali z nizko toplotno odpornostjo. Za ogrevanje se na primer uporabljajo aluminijasti ali jekleni radiatorji, saj dobro oddajajo toploto.

Tabela toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov

Da bi se hiša lažje ogrevala pozimi in hladila poleti, mora biti toplotna prevodnost sten, tal in streh vsaj določena številka, ki se izračuna za vsako regijo. Sestava "pite" sten, tal in stropa, debelina materialov so vzeti tako, da skupna številka ni manjša (ali bolje - vsaj malo več) priporočljiva za vašo regijo.

Pri izbiri materialov je treba upoštevati, da nekateri od njih (ne vsi) veliko bolje prevajajo toploto v pogojih visoke vlažnosti. Če je med delovanjem verjetno taka situacija dolgo časa, se pri izračunih uporabi toplotna prevodnost za to stanje. Koeficienti toplotne prevodnosti glavnih materialov, ki se uporabljajo za izolacijo, so prikazani v tabeli.

Ime materialaToplotna prevodnost W/(m °C)
SuhaPod normalno vlažnostjoZ visoko vlažnostjo
Volnena klobučevina0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
Kamena mineralna volna 25-50 kg/m30,036 0,042 0,045
Kamena mineralna volna 40-60 kg/m30,035 0,041 0,044
Kamena mineralna volna 80-125 kg/m30,036 0,042 0,045
Kamena mineralna volna 140-175 kg/m30,037 0,043 0,0456
Kamena mineralna volna 180 kg/m30,038 0,045 0,048
Steklena volna 15 kg/m30,046 0,049 0,055
Steklena volna 17 kg/m30,044 0,047 0,053
Steklena volna 20 kg/m30,04 0,043 0,048
Steklena volna 30 kg/m30,04 0,042 0,046
Steklena volna 35 kg/m30,039 0,041 0,046
Steklena volna 45 kg/m30,039 0,041 0,045
Steklena volna 60 kg/m30,038 0,040 0,045
Steklena volna 75 kg/m30,04 0,042 0,047
Steklena volna 85 kg/m30,044 0,046 0,050
Ekspandirani polistiren (pena, PPS)0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
Ekstrudirana polistirenska pena (EPS, XPS)0,029 0,030 0,031
Penasti beton, porobeton na cementni malti, 600 kg/m30,14 0,22 0,26
Penasti beton, porobeton na cementni malti, 400 kg/m30,11 0,14 0,15
Penasti beton, porobeton na apneni malti, 600 kg/m30,15 0,28 0,34
Penasti beton, porobeton na apneni malti, 400 kg/m30,13 0,22 0,28
Penasto steklo, drobtina, 100 - 150 kg/m30,043-0,06
Penasto steklo, drobtina, 151 - 200 kg/m30,06-0,063
Penasto steklo, drobtina, 201 - 250 kg/m30,066-0,073
Penasto steklo, drobtina, 251 - 400 kg/m30,085-0,1
Penasti blok 100 - 120 kg/m30,043-0,045
Penasti blok 121- 170 kg/m30,05-0,062
Penasti blok 171 - 220 kg/m30,057-0,063
Penasti blok 221 - 270 kg/m30,073
Ecowool0,037-0,042
Poliuretanska pena (PPU) 40 kg/m30,029 0,031 0,05
Poliuretanska pena (PPU) 60 kg/m30,035 0,036 0,041
Poliuretanska pena (PPU) 80 kg/m30,041 0,042 0,04
Premrežena polietilenska pena0,031-0,038
Vakuumski0
Zrak +27°C. 1 atm0,026
Xenon0,0057
Argon0,0177
Aerogel (Aspen aerogeli)0,014-0,021
žlindra volna0,05
Vermikulit0,064-0,074
penasta guma0,033
Plošče iz plute 220 kg/m30,035
Plošče iz plute 260 kg/m30,05
Bazaltne preproge, platna0,03-0,04
Vleka0,05
Perlit, 200 kg/m30,05
Ekspandiran perlit, 100 kg/m30,06
Lanene izolacijske plošče, 250 kg/m30,054
Polistiren beton, 150-500 kg/m30,052-0,145
Pluta granulirana, 45 kg/m30,038
Mineralna pluta na bitumenski osnovi, 270-350 kg/m30,076-0,096
Talne obloge iz plute, 540 kg/m30,078
Tehnična pluta, 50 kg/m30,037

Del informacij je vzet iz standardov, ki predpisujejo značilnosti določenih materialov (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Dodatek 2)). Tiste materiale, ki niso navedeni v standardih, najdete na spletnih mestih proizvajalcev. Ker standardov ni, se lahko od proizvajalca do proizvajalca bistveno razlikujejo, zato bodite pri nakupu pozorni na značilnosti posameznega materiala, ki ga kupite.

Tabela toplotne prevodnosti gradbenih materialov

Stene, tla, tla so lahko izdelani iz različnih materialov, vendar se je zgodilo, da se toplotna prevodnost gradbenih materialov običajno primerja z opeko. Vsi poznajo ta material, z njim je lažje ustvariti asociacije. Najbolj priljubljene karte, ki jasno prikazujejo razliko med različnimi materiali. Ena taka slika je v prejšnjem odstavku, druga - primerjava opečne stene in stene iz hlodov - je podana spodaj. Zato so toplotnoizolacijski materiali izbrani za stene iz opeke in drugih materialov z visoko toplotno prevodnostjo. Za lažjo izbiro je toplotna prevodnost glavnih gradbenih materialov prikazana v tabeli.

Ime materiala, gostotaKoeficient toplotne prevodnosti
suhapri normalni vlažnostipri visoki vlažnosti
CPR (cementno-peščena malta)0,58 0,76 0,93
Apneno-peščena malta0,47 0,7 0,81
Mavčni omet0,25
Penasti beton, porobeton na cementu, 600 kg/m30,14 0,22 0,26
Penasti beton, porobeton na cementu, 800 kg/m30,21 0,33 0,37
Penasti beton, porobeton na cementu, 1000 kg/m30,29 0,38 0,43
Penasti beton, porobeton na apnu, 600 kg/m30,15 0,28 0,34
Penasti beton, porobeton na apnu, 800 kg/m30,23 0,39 0,45
Penasti beton, porobeton na apnu, 1000 kg/m30,31 0,48 0,55
Okensko steklo0,76
Arbolit0,07-0,17
Beton z naravnim drobljenim kamnom, 2400 kg/m31,51
Lahek beton z naravnim plovcem, 500-1200 kg/m30,15-0,44
Beton na granulirano žlindro, 1200-1800 kg/m30,35-0,58
Beton na kotlovski žlindre, 1400 kg/m30,56
Beton na drobljen kamen, 2200-2500 kg/m30,9-1,5
Beton na žlindre za gorivo, 1000-1800 kg/m30,3-0,7
Porozni keramični blok0,2
Vermikulitni beton, 300-800 kg/m30,08-0,21
Ekspandirani beton, 500 kg/m30,14
Ekspandirani beton, 600 kg/m30,16
Ekspandirani beton, 800 kg/m30,21
Ekspandirani beton, 1000 kg/m30,27
Ekspandirani beton, 1200 kg/m30,36
Ekspandirani beton, 1400 kg/m30,47
Ekspandirani beton, 1600 kg/m30,58
Ekspandirani beton, 1800 kg/m30,66
Lestev iz keramičnih masivnih opek na CPR0,56 0,7 0,81
Zidanje iz votle keramične opeke na CPR, 1000 kg/m3)0,35 0,47 0,52
Zidanje iz votle keramične opeke na CPR, 1300 kg/m3)0,41 0,52 0,58
Zidanje iz votle keramične opeke na CPR, 1400 kg/m3)0,47 0,58 0,64
Zidanje iz polne silikatne opeke na CPR, 1000 kg/m3)0,7 0,76 0,87
Zid iz votlih silikatnih opek na CPR, 11 praznin0,64 0,7 0,81
Zidanje iz votlih silikatnih opek na CPR, 14 praznin0,52 0,64 0,76
Apnenec 1400 kg/m30,49 0,56 0,58
Apnenec 1+600 kg/m30,58 0,73 0,81
Apnenec 1800 kg/m30,7 0,93 1,05
Apnenec 2000 kg/m30,93 1,16 1,28
Gradbeni pesek, 1600 kg/m30,35
Granit3,49
Marmor2,91
Ekspandirana glina, gramoz, 250 kg/m30,1 0,11 0,12
Ekspandirana glina, gramoz, 300 kg/m30,108 0,12 0,13
Ekspandirana glina, gramoz, 350 kg/m30,115-0,12 0,125 0,14
Ekspandirana glina, gramoz, 400 kg/m30,12 0,13 0,145
Ekspandirana glina, gramoz, 450 kg/m30,13 0,14 0,155
Ekspandirana glina, gramoz, 500 kg/m30,14 0,15 0,165
Ekspandirana glina, gramoz, 600 kg/m30,14 0,17 0,19
Ekspandirana glina, gramoz, 800 kg/m30,18
Mavčne plošče, 1100 kg/m30,35 0,50 0,56
Mavčne plošče, 1350 kg/m30,23 0,35 0,41
Glina, 1600-2900 kg/m30,7-0,9
Ognjevarna glina, 1800 kg/m31,4
Ekspandirana glina, 200-800 kg/m30,1-0,18
Ekspandirani beton na kremenovem pesku s porizacijo, 800-1200 kg/m30,23-0,41
Ekspandirani glineni beton, 500-1800 kg/m30,16-0,66
Ekspandirani beton na perlitnem pesku, 800-1000 kg/m30,22-0,28
Klinker opeka, 1800 - 2000 kg/m30,8-0,16
Keramična obložna opeka, 1800 kg/m30,93
Zid iz ruševin srednje gostote, 2000 kg/m31,35
Pločevine za suhomontažne plošče, 800 kg/m30,15 0,19 0,21
Ploče za suhomontažne plošče, 1050 kg/m30,15 0,34 0,36
Vezane plošče0,12 0,15 0,18
Vlaknene plošče, iverne plošče, 200 kg/m30,06 0,07 0,08
Vlaknene plošče, iverne plošče, 400 kg/m30,08 0,11 0,13
Vlaknene plošče, iverne plošče, 600 kg/m30,11 0,13 0,16
Vlaknene plošče, iverne plošče, 800 kg/m30,13 0,19 0,23
Vlaknene plošče, iverne plošče, 1000 kg/m30,15 0,23 0,29
PVC linolej na toplotnoizolacijski podlagi, 1600 kg/m30,33
PVC linolej na toplotnoizolacijski podlagi, 1800 kg/m30,38
PVC linolej na tkaninski osnovi, 1400 kg/m30,2 0,29 0,29
PVC linolej na tkaninski osnovi, 1600 kg/m30,29 0,35 0,35
PVC linolej na tkaninski osnovi, 1800 kg/m30,35
Azbestno-cementne plošče, 1600-1800 kg/m30,23-0,35
Preproga, 630 kg/m30,2
Polikarbonat (ploče), 1200 kg/m30,16
Polistiren beton, 200-500 kg/m30,075-0,085
Školjna kamnina, 1000-1800 kg/m30,27-0,63
Fiberglass, 1800 kg/m30,23
Betonska ploščica, 2100 kg/m31,1
Keramične ploščice, 1900 kg/m30,85
PVC strešniki, 2000 kg/m30,85
Apneni omet, 1600 kg/m30,7
Cementno-peščeni omet, 1800 kg/m31,2

Les je eden izmed gradbenih materialov z relativno nizko toplotno prevodnostjo. Tabela vsebuje okvirne podatke za različne pasme. Pri nakupu bodite pozorni na gostoto in koeficient toplotne prevodnosti. Niso vsi enaki, kot so predpisani v regulativnih dokumentih.

imeKoeficient toplotne prevodnosti
SuhaPod normalno vlažnostjoZ visoko vlažnostjo
Bor, smreka čez zrno0,09 0,14 0,18
Bor, smreka ob zrnju0,18 0,29 0,35
Hrast ob zrnju0,23 0,35 0,41
Hrast čez zrno0,10 0,18 0,23
Drevo plute0,035
Breza0,15
Cedra0,095
Naravna guma0,18
Javor0,19
Lipa (15% vlage)0,15
Macesen0,13
Žagovina0,07-0,093
Vleka0,05
Hrastov parket0,42
Kosi parket0,23
Panel parket0,17
Jelka0,1-0,26
Topol0,17

Kovine zelo dobro prevajajo toploto. Pogosto so most mraza pri oblikovanju. In to je treba upoštevati tudi, da izključimo neposreden stik z uporabo toplotnoizolacijskih plasti in tesnil, ki se imenujejo toplotni prelomi. Toplotna prevodnost kovin je povzeta v drugi tabeli.

imeKoeficient toplotne prevodnosti imeKoeficient toplotne prevodnosti
bronasto22-105 aluminij202-236
baker282-390 Medenina97-111
Srebrna429 železo92
Kositer67 Jeklo47
Zlato318

Kako izračunati debelino stene

Da bi bila hiša pozimi topla in poleti hladna, je potrebno, da imajo ograjene konstrukcije (stene, tla, strop/streha) določeno toplotno odpornost. Ta vrednost je za vsako regijo drugačna. Odvisno je od povprečne temperature in vlažnosti na določenem območju.

Toplotna odpornost ohišja
strukture za ruske regije

Da računi za ogrevanje ne bodo preveliki, je treba gradbene materiale in njihovo debelino izbrati tako, da njihova skupna toplotna odpornost ni manjša od navedene v tabeli.

Izračun debeline stene, debeline izolacije, zaključnih plasti

Za sodobno gradnjo je značilna situacija, ko ima stena več plasti. Poleg nosilne konstrukcije so izolacija, zaključni materiali. Vsaka plast ima svojo debelino. Kako določiti debelino izolacije? Izračun je enostaven. Na podlagi formule:

R je toplotna upornost;

p je debelina plasti v metrih;

k je koeficient toplotne prevodnosti.

Najprej se morate odločiti za materiale, ki jih boste uporabili pri gradnji. Poleg tega morate natančno vedeti, kakšna bo vrsta stenskega materiala, izolacije, zaključka itd. Navsezadnje vsak od njih prispeva k toplotni izolaciji, pri izračunu pa se upošteva toplotna prevodnost gradbenih materialov.

Najprej se upošteva toplotna odpornost konstrukcijskega materiala (iz katerega bo zgrajena stena, strop itd.), Nato se po "preostalem" principu izbere debelina izbrane izolacije. Upoštevate lahko tudi toplotnoizolacijske lastnosti zaključnih materialov, vendar običajno gredo "plus" na glavne. Tako je določena rezerva položena "za vsak slučaj". Ta rezerva vam omogoča, da prihranite pri ogrevanju, kar posledično pozitivno vpliva na proračun.

Primer izračuna debeline izolacije

Vzemimo primer. Zgradili bomo opečno steno - eno in pol opeke, izolirali bomo z mineralno volno. Glede na tabelo mora biti toplotna odpornost sten za regijo najmanj 3,5. Izračun za to situacijo je podan spodaj.


Če je proračun omejen, lahko vzamete 10 cm mineralne volne, manjkajoče pa pokrijemo z zaključnimi materiali. Bodo znotraj in zunaj. Ampak, če želite, da so računi za ogrevanje minimalni, je bolje, da začnete zaključek s "plusom" na izračunano vrednost. To je vaša rezerva za čas najnižjih temperatur, saj so norme toplotne odpornosti za ogradne konstrukcije izračunane glede na povprečno temperaturo za več let, zime pa so nenormalno mrzle. Ker se toplotna prevodnost gradbenih materialov, uporabljenih za dekoracijo, preprosto ne upošteva.

Kaj je torej toplotna prevodnost? Z vidika fizike toplotna prevodnost- to je molekularni prenos toplote med neposredno stikujočimi telesi ali delci istega telesa z različnimi temperaturami, pri katerem pride do izmenjave energije gibanja strukturnih delcev (molekul, atomov, prostih elektronov).

Lažje je reči toplotna prevodnost je sposobnost materiala, da prevaja toploto. Če v notranjosti telesa obstaja temperaturna razlika, potem toplotna energija prehaja iz njegovega toplejšega dela v hladnejši. Prenos toplote nastane zaradi prenosa energije med trkom molekul snovi. To se dogaja, dokler temperatura v telesu ne postane enaka. Tak proces se lahko pojavi v trdnih, tekočih in plinastih snoveh.

V praksi se na primer pri gradnji s toplotno izolacijo stavb upošteva še en vidik toplotne prevodnosti, povezan s prenosom toplotne energije. Vzemimo za primer "abstraktno hišo". V "abstraktni hiši" je grelec, ki vzdržuje konstantno temperaturo v hiši, recimo 25 ° C. Zunaj je tudi temperatura konstantna, na primer 0 °C. Povsem jasno je, da če izklopite grelec, bo čez nekaj časa tudi hiša imela 0 ° C. Vsa toplota (toplotna energija) skozi stene bo šla ven.

Za ohranjanje temperature v hiši pri 25 ° C mora biti grelec stalno vklopljen. Grelec nenehno ustvarja toploto, ki nenehno uhaja skozi stene na ulico.

Koeficient toplotne prevodnosti.

Količina toplote, ki prehaja skozi stene (in znanstveno - intenzivnost prenosa toplote zaradi toplotne prevodnosti), je odvisna od temperaturne razlike (v hiši in na ulici), od površine sten in toplotna prevodnost materiala, iz katerega so te stene izdelane.

Za kvantificiranje toplotne prevodnosti obstaja koeficient toplotne prevodnosti materialov. Ta koeficient odraža lastnost snovi, da prevaja toplotno energijo. Višja kot je vrednost toplotne prevodnosti materiala, bolje prevaja toploto. Če bomo izolirali hišo, potem moramo izbrati materiale z majhno vrednostjo tega koeficienta. Manjši je, bolje je. Zdaj, kot materiali za izolacijo stavb, se najpogosteje uporabljajo grelci iz in različni. Nov material z izboljšanimi toplotnoizolacijskimi lastnostmi postaja vse bolj priljubljen -.

Koeficient toplotne prevodnosti materialov je označen s črko ? (male grške črke lambda) in je izražena v W/(m2*K). To pomeni, da če vzamemo opečno steno s toplotno prevodnostjo 0,67 W / (m2 * K), debelino 1 meter in površino 1 m2, bo s temperaturno razliko 1 stopinjo skozi cev prešlo 0,67 vatov toplotne energije. stena, energija. Če je temperaturna razlika 10 stopinj, bo prešlo 6,7 vatov. In če je s tako temperaturno razliko stena narejena za 10 cm, bo izguba toplote že 67 vatov. Za več informacij o načinu izračuna toplotnih izgub stavb glej

Upoštevati je treba, da so vrednosti koeficienta toplotne prevodnosti materialov navedene za debelino materiala 1 meter. Za določitev toplotne prevodnosti materiala za katero koli drugo debelino je treba koeficient toplotne prevodnosti deliti z želeno debelino, izraženo v metrih.

V gradbenih predpisih in izračunih se pogosto uporablja koncept "toplotne odpornosti materiala". To je recipročna vrednost toplotne prevodnosti. Če je na primer toplotna prevodnost 10 cm debele pene 0,37 W / (m2 * K), bo njena toplotna upornost 1 / 0,37 W / (m2 * K) \u003d 2,7 (m2 * K) / tor.

Spodnja tabela prikazuje vrednosti koeficienta toplotne prevodnosti za nekatere materiale, ki se uporabljajo pri gradnji.

Material Coeff. temp. W/(m2*K)
Alabastrne plošče 0,470
aluminij 230,0
azbest (skrilavec) 0,350
Vlaknasti azbest 0,150
azbestnega cementa 1,760
Azbestno-cementne plošče 0,350
Asfalt 0,720
Asfalt v tleh 0,800
Bakelit 0,230
Beton na gramoz 1,300
Beton na pesku 0,700
Porozni beton 1,400
trden beton 1,750
Toplotnoizolacijski beton 0,180
Bitumen 0,470
Papir 0,140
Lahka mineralna volna 0,045
Težka mineralna volna 0,055
Vata 0,055
Vermikulitne plošče 0,100
Volnena klobučevina 0,045
Gradbeni mavec 0,350
Aluminijev oksid 2,330
gramoz (polnilo) 0,930
Granit, bazalt 3,500
Tla 10% vode 1,750
Tla 20% vode 2,100
Peščena tla 1,160
Tla so suha 0,400
Tla stisnjena 1,050
Tar 0,300
Les - deske 0,150
Les - vezane plošče 0,150
Trdega lesa 0,200
Iverne plošče iverne plošče 0,200
Duralumin 160,0
Armirani beton 1,700
lesni pepel 0,150
Apnenec 1,700
Apneno-peščena malta 0,870
Iporka (penasta smola) 0,038
Kamen 1,400
Večslojni gradbeni karton 0,130
Penasta guma 0,030
Naravna guma 0,042
Guma fluorirana 0,055
Ekspandirani glineni beton 0,200
silicijeva opeka 0,150
Votla opeka 0,440
silikatna opeka 0,810
Trdna opeka 0,670
Opeka iz žlindre 0,580
silicijeve plošče 0,070
Medenina 110,0
Led 0°C 2,210
Led -20°C 2,440
Lipa, breza, javor, hrast (15% vlažnost) 0,150
baker 380,0
Mypora 0,085
Žagovina - zasipavanje 0,095
Suha žagovina 0,065
PVC 0,190
penasti beton 0,300
Pena PS-1 0,037
Pena PS-4 0,040
Pena PVC-1 0,050
Polyfoam Resopen FRP 0,045
Ekspandirani polistiren PS-B 0,040
Ekspandirani polistiren PS-BS 0,040
Listi iz poliuretanske pene 0,035
Plošče iz poliuretanske pene 0,025
Lahka penasta stekla 0,060
Težko penasto steklo 0,080
steklenica 0,170
perlit 0,050
Perlitne cementne plošče 0,080
Pesek 0% vlage 0,330
Pesek 10% vlage 0,970
Pesek 20% vlažnosti 1,330
Ožgani peščenjak 1,500
Obrnjene ploščice 1,050
Toplotnoizolacijska ploščica PMTB-2 0,036
polistiren 0,082
Penasta guma 0,040
Portland cementna malta 0,470
plutovinasta plošča 0,043
Plošče iz plute lahke 0,035
Plošče iz plute so težke 0,050
Guma 0,150
Ruberoid 0,170
Skrilavec 2,100
Sneg 1,500
bor, smreka, jelka (450…550 kg/m3, 15% vlažnost) 0,150
Smolnati bor (600…750 kg/ku.m., 15% vlažnost) 0,230
Jeklo 52,0
Steklo 1,150
steklena volna 0,050
Fiberglass 0,036
Fiberglass 0,300
Oblanci - nadev 0,120
Teflon 0,250
Tol papir 0,230
cementne plošče 1,920
Cementno-peščena malta 1,200
Lito železo 56,0
granulirana žlindra 0,150
Kotlovska žlindra 0,290
žlindre betona 0,600
Suhi omet 0,210
Cementni omet 0,900
ebonit 0,160

Toplotna prevodnost- sposobnost materiala, da zaradi toplotnega gibanja molekul prenaša toploto z enega svojega dela na drugega. Prenos toplote v materialu se izvaja s prevodnostjo (s stikom materialnih delcev), konvekcijo (gibanje zraka ali drugega plina v porah materiala) in sevanjem.


Toplotna prevodnost je odvisna od povprečne gostote materiala, njegove strukture, poroznosti, vlažnosti in povprečne temperature materialne plasti. S povečanjem povprečne gostote materiala se poveča toplotna prevodnost. Večja kot je poroznost, t.j. nižja kot je povprečna gostota materiala, nižja je toplotna prevodnost. S povečanjem vsebnosti vlage v materialu se toplotna prevodnost močno poveča, njegove toplotnoizolacijske lastnosti pa se zmanjšajo. Zato so vsi toplotnoizolacijski materiali v toplotnoizolacijski konstrukciji zaščiteni pred vlago s pokrivnim slojem - parno zaporo.

Primerjalni podatki gradbenih materialov z enako toplotno prevodnostjo

Koeficient toplotne prevodnosti materialov

Material

Koeficient toplotne prevodnosti, W/m*K

Alabastrne plošče 0,47
azbest (skrilavec) 0,35
Vlaknasti azbest 0,15
azbestnega cementa 1,76
Azbestno-cementne plošče 0,35
Toplotnoizolacijski beton 0,18
Bitumen 0,47
Papir 0,14
Lahka mineralna volna 0,045
Težka mineralna volna 0,055
Vata 0,055
Vermikulitne plošče 0,1
Volnena klobučevina 0,045
Gradbeni mavec 0,35
Aluminijev oksid 2,33
gramoz (polnilo) 0,93
Granit, bazalt 3,5
Tla 10% vode 1,75
Tla 20% vode 2,1
Peščena tla 1,16
Tla so suha 0,4
Tla stisnjena 1,05
Tar 0,3
Les - deske 0,15
Les - vezane plošče 0,15
Trdega lesa 0,2
Iverne plošče iverne plošče 0,2
lesni pepel 0,15
Iporka (penasta smola) 0,038
Kamen 1,4
Večslojni gradbeni karton 0,13
Penasta guma 0,03
Naravna guma 0,042
Guma fluorirana 0,055
Ekspandirani glineni beton 0,2
silicijeva opeka 0,15
Votla opeka 0,44
silikatna opeka 0,81
Trdna opeka 0,67
Opeka iz žlindre 0,58
silicijeve plošče 0,07
Žagovina - zasipavanje 0,095
Suha žagovina 0,065
PVC 0,19
penasti beton 0,3
stiropor 0,037
Ekspandirani polistiren PS-B 0,04
Listi iz poliuretanske pene 0,035
Plošče iz poliuretanske pene 0,025
Lahka penasta stekla 0,06
Težko penasto steklo 0,08
steklenica 0,17
perlit 0,05
Perlitne cementne plošče 0,08
Pesek
0% vlažnost 0,33
10% vlažnost 0,97
20% vlažnost 1,33
Ožgani peščenjak 1,5
Obrnjene ploščice 105
Toplotnoizolacijske ploščice 0,036
polistiren 0,082
Penasta guma 0,04
plutovinasta plošča 0,043
Plošče iz plute lahke 0,035
Plošče iz plute so težke 0,05
Guma 0,15
Ruberoid 0,17
bor, smreka, jelka (450...550 kg/ku.m., 15% vlažnost) 0,15
Smolnati bor (600...750 kg/cu.m., 15% vlažnost) 0,23
Steklo 1,15
steklena volna 0,05
Fiberglass 0,036
Fiberglass 0,3
Tol papir 0,23
cementne plošče 1,92
Cementno-peščena malta 1,2
Lito železo 56
granulirana žlindra 0,15
Kotlovska žlindra 0,29
žlindre betona 0,6
Suhi omet 0,21
Cementni omet 0,9
ebonit 0,16
Razširjen ebonit 0,03
Lipa, breza, javor, hrast (15% vlažnost) 0,15

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.

Eden najpomembnejših kazalcev gradbenih materialov, zlasti v ruskem podnebju, je njihova toplotna prevodnost, ki je na splošno opredeljena kot sposobnost telesa za izmenjavo toplote (to je porazdelitev toplote iz toplejšega okolja v hladnejše).

V tem primeru je hladnejše okolje ulica, bolj vroče pa notranji prostor (poleti je pogosto obratno). Primerjalne značilnosti so podane v tabeli:

Koeficient se izračuna kot količina toplote, ki bo prešla skozi material debeline 1 meter v 1 uri s temperaturno razliko 1 stopinjo Celzija znotraj in zunaj. V skladu s tem je merska enota za gradbene materiale W / (m * ° C) - 1 W, deljeno z zmnožkom metra in stopinje.

Material Toplotna prevodnost, W/(m stopinj) Toplotna zmogljivost, J / (kg stopinj) Gostota, kg/m3
azbestnega cementa 27759 1510 1500-1900
azbestno-cementna plošča 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
Asfaltni beton (GOST 9128-84) 42856 1680 2110
Asfalt v tleh 0.8
Acetal (poliacetal, poliformaldehid) POM 0.221 1400
Breza 0.151 1250 510-770
Lahek beton z naravnim plovcem 0.15-0.45 500-1200
Pepelni gramoz beton 0.24-0.47 840 1000-1400
Beton na gramoz 0.9-1.5 2200-2500
Beton na kotlovski žlindri 0.57 880 1400
Beton na pesku 0.71 710 1800-2500
Beton iz žlindre goriva 0.3-0.7 840 1000-1800
Silikatni beton, gost 0.81 880 1800
Bitumoperlit 0.09-0.13 1130 300-410
Blok iz gaziranega betona 0.15-0.3 400-800
Porozni keramični blok 0.2
Lahka mineralna volna 0.045 920 50
Težka mineralna volna 0.055 920 100-150
penasti beton, plin in penasti silikat 0.08-0.21 840 300-1000
Plinski in penasti pepelni beton 0.17-0.29 840 800-1200
Getinax 0.230 1400 1350
Mavčno oblikovano suho 0.430 1050 1100-1800
Drywall 0.12-0.2 950 500-900
Mavčna perlitna malta 0.140
Glina 0.7-0.9 750 1600-2900
Ognjevzdržna glina 42826 800 1800
gramoz (polnilo) 0.4-0.930 850 1850
Ekspandirani glineni gramoz (GOST 9759-83) - zasipavanje 0.1-0.18 840 200-800
Šungizit gramoz (GOST 19345-83) - zasipavanje 0.11-0.160 840 400-800
granit (obloga) 42858 880 2600-3000
Tla 10% vode 27396
Peščena tla 42370 900
Tla so suha 0.410 850 1500
Tar 0.30 950-1030
železo 70-80 450 7870
Armirani beton 42917 840 2500
Polnjeni armirani beton 20090 840 2400
lesni pepel 0.150 750 780
Zlato 318 129 19320
premogov prah 0.1210 730
Porozni keramični kamen 0.14-0.1850 810-840
Valoviti karton 0.06-0.07 1150 700
Obrnjeni karton 0.180 2300 1000
Voščena lepenka 0.0750
Debel karton 0.1-0.230 1200 600-900
Plošča iz plute 0.0420 145
Večslojni gradbeni karton 0.130 2390 650
Toplotnoizolacijski karton 0.04-0.06 500
Naravna guma 0.180 1400 910
Gumijasta, trda 0.160
Guma fluorirana 0.055-0.06 180
Rdeča cedra 0.095 500-570
Ekspandirana glina 0.16-0.2 750 800-1000
Lahek ekspandirani beton iz gline 0.18-0.46 500-1200
Opečna plavža (ognjevzdržna) 0.5-0.8 1000-2000
Diatomejska opeka 0.8 500
Izolacijska opeka 0.14
Opečni karborund 700 1000-1300
Opečno rdeča gosta 0.67 840-880 1700-2100
Opečno rdeča porozna 0.440 1500
Klinker opeka 0.8-1.60 1800-2000
silicijeva opeka 0.150
Opečna obloga 0.930 880 1800
Votla opeka 0.440
silikatna opeka 0.5-1.3 750-840 1000-2200
Opečni silikat od tistih. praznine 0.70
Opečna silikatna reža 0.40
Trdna opeka 0.670
Gradbena opeka 0.23-0.30 800 800-1500
Opeka 0.270 710 700-1300
Opeka iz žlindre 0.580 1100-1400
Težke plošče iz plute 0.05 260
Magnezit v obliki segmentov za izolacijo cevi 0.073-0.084 220-300
Asfaltna mastika 0.70 2000
Preproge, bazaltna platna 0.03-0.04 25-80
Preproge iz mineralne volne 0.048-0.056 840 50-125
Najlon 0.17-0.24 1600 1300
žagovina 0.07-0.093 200-400
Vleka 0.05 2300 150
Stenske plošče iz mavca 0.29-0.41 600-900
Parafin 0.270 870-920
Hrastov parket 0.420 1100 1800
Kosi parket 0.230 880 1150
Panel parket 0.170 880 700
Plovec 0.11-0.16 400-700
plovec 0.19-0.52 840 800-1600
penasti beton 0.12-0.350 840 300-1250
Pena ponovno odprta FRP-1 0.041-0.043 65-110
Plošče iz poliuretanske pene 0.025
Penosikalcit 0.122-0.320 400-1200
Lahka penasta stekla 0.045-0.07 100..200
Penasto steklo ali plinsko steklo 0.07-0.11 840 200-400
Penofol 0.037-0.039 44-74
Pergament 0.071
Pesek 0% vlage 0.330 800 1500
Pesek 10% vlage 0.970
Pesek 20% vlažnosti 12055
plutovinasta plošča 0.043-0.055 1850 80-500
Obrnjene ploščice, ploščice 42856 2000
poliuretan 0.320 1200
Polietilen visoke gostote 0.35-0.48 1900-2300 955
Polietilen nizke gostote 0.25-0.34 1700 920
Penasta guma 0.04 34
Portland cement (malta) 0.470
stiskalnica 0.26-0.22
Pluta granulirana 0.038 1800 45
Zamašek mineral na bitumenski osnovi 0.073-0.096 270-350
Pluta tehnična 0.037 1800 50
Talne obloge iz plute 0.078 540
školjka 0.27-0.63 835 1000-1800
Mavčna malta 0.50 900 1200
Porozna guma 0.05-0.17 2050 160-580
Ruberoid (GOST 10923-82) 0.17 1680 600
steklena volna 0.03 800 155-200
Fiberglass 0.040 840 1700-2000
Tuff beton 0.29-0.64 840 1200-1800
Premog 0.24-0.27 1200-1350
Žlindra-pemzobeton (termozitni beton) 0.23-0.52 840 1000-1800
Mavčni omet 0.30 840 800
Zdrobljen kamen iz plavžne žlindre 0.12-0.18 840 400-800
Ecowool 0.032-0.041 2300 35-60

Primerjava toplotne prevodnosti gradbenih materialov ter njihove gostote in paroprepustnosti je predstavljena v tabeli.

Najučinkovitejši materiali, uporabljeni pri gradnji hiš, so označeni krepko.

Spodaj je vizualni diagram, iz katerega je enostavno videti, kako debela mora biti stena iz različnih materialov, da zadrži enako količino toplote.

Očitno imajo po tem kazalniku prednost umetni materiali (na primer polistirenska pena).

Približno enako sliko lahko vidimo, če naredimo diagram gradbenih materialov, ki se najpogosteje uporabljajo pri delu.

V tem primeru so okoljske razmere velikega pomena. Spodaj je tabela toplotne prevodnosti gradbenih materialov, ki se uporabljajo:

  • v normalnih pogojih (A);
  • v pogojih visoke vlažnosti (B);
  • v suhih podnebjih.

Podatki so vzeti na podlagi ustreznih gradbenih predpisov in predpisov (SNiP II-3-79), pa tudi iz odprtih internetnih virov (spletne strani proizvajalcev ustreznih materialov). Če ni podatkov o določenih pogojih delovanja, se polje v tabeli ne izpolni.

Višji kot je indikator, več toplote prehaja, ceteris paribus. Torej, za nekatere vrste ekspandiranega polistirena je ta kazalnik 0,031, za poliuretansko peno pa 0,041. Po drugi strani pa je koeficient betona za red velikosti višji - 1,51, zato prenaša toploto veliko bolje kot umetni materiali.

Primerjalne toplotne izgube skozi različne površine hiše si lahko ogledate na diagramu (100 % - skupne izgube).

Očitno večina zapusti stene, zato je zaključek tega dela prostora najpomembnejša naloga, zlasti v severnem podnebju.

Video za referenco

Uporaba materialov z nizko toplotno prevodnostjo pri izolaciji hiš

V bistvu se danes uporabljajo umetni materiali - polistirenska pena, mineralna volna, poliuretanska pena, ekspandirani polistiren in drugi. So zelo učinkoviti, cenovno dostopni in dovolj enostavni za namestitev brez posebnih znanj.

  • pri postavljanju sten (njihova debelina je manjša, saj glavno obremenitev pri varčevanju s toploto prevzamejo toplotnoizolacijski materiali);
  • pri servisiranju hiše (manj sredstev se porabi za ogrevanje).

stiropor

To je eden izmed vodilnih v svoji kategoriji, ki se pogosto uporablja pri izolaciji sten tako zunaj kot znotraj. Koeficient je približno 0,052-0,055 W / (o C * m).

Kako izbrati kakovostno izolacijo

Pri izbiri določenega vzorca je pomembno biti pozoren na oznako – vsebuje vse osnovne podatke, ki vplivajo na lastnosti.

Na primer, PSB-S-15 pomeni naslednje:

Mineralna volna

Druga dokaj pogosta izolacija, ki se uporablja tako pri notranji kot zunanji dekoraciji, je mineralna volna.

Material je precej trpežen, poceni in enostaven za namestitev. Hkrati za razliko od polistirena dobro absorbira vlago, zato je treba pri njegovi uporabi uporabiti tudi hidroizolacijske materiale, kar poveča stroške inštalacijskih del.