جدول مقارن للتوصيل الحراري للجدران المصنوعة من مواد مختلفة. حساب فقد الحرارة. المواد الإنشائية ومؤشراتها

ستسمح لك البيانات الدقيقة بالحصول على جدول التوصيل الحراري لمواد البناء. يساهم البناء السليم للمباني في المعلمات المناخية المثلى في الغرفة.

من الأفضل البدء في بناء كل كائن بتخطيط المشروع والحساب الدقيق للمعلمات الحرارية. ستسمح لك البيانات الدقيقة بالحصول على جدول التوصيل الحراري لمواد البناء. يساهم البناء السليم للمباني في المعلمات المناخية المثلى في الغرفة. وسيساعدك الجدول على اختيار المواد الخام المناسبة التي ستستخدم في البناء.

الغرض من التوصيل الحراري

الموصلية الحرارية هي مقياس لانتقال الطاقة الحرارية من الأجسام الساخنة في الغرفة إلى الأشياء ذات درجة الحرارة المنخفضة. تتم عملية التبادل الحراري حتى يتم معادلة مؤشرات درجة الحرارة. لتعيين الطاقة الحرارية ، يتم استخدام معامل خاص للتوصيل الحراري لمواد البناء. سيساعدك الجدول على رؤية جميع القيم المطلوبة. تشير المعلمة إلى مقدار الطاقة الحرارية التي يتم تمريرها عبر مساحة وحدة لكل وحدة زمنية. كلما كان هذا التعيين أكبر ، كان نقل الحرارة أفضل. عند تشييد المباني ، من الضروري استخدام مادة ذات قيمة دنيا للتوصيل الحراري.

معامل التوصيل الحراري هو قيمة تساوي كمية الحرارة التي تمر عبر متر من سمك المادة في الساعة. يعد استخدام هذه الخاصية ضروريًا لإنشاء أفضل عزل حراري. يجب أن تؤخذ الموصلية الحرارية في الاعتبار عند اختيار هياكل عازلة إضافية.

ما الذي يؤثر على التوصيل الحراري؟

يتم تحديد الموصلية الحرارية من خلال هذه العوامل:

تحدد المسامية عدم تجانس الهيكل. عندما يتم تمرير الحرارة من خلال هذه المواد ، فإن عملية التبريد تكون مهملة ؛

تؤثر قيمة الكثافة المتزايدة على الاتصال الوثيق للجزيئات ، مما يساهم في نقل الحرارة بشكل أسرع ؛

تزيد الرطوبة العالية من هذا المؤشر.

استخدام قيم معامل التوصيل الحراري عملياً.

يتم تمثيل المواد بأصناف هيكلية وعازلة للحرارة. النوع الأول لديه موصلية حرارية عالية. يتم استخدامها لبناء الأسقف والأسوار والجدران.

بمساعدة الجدول ، يتم تحديد إمكانيات نقل الحرارة. لكي يكون هذا المؤشر منخفضًا بدرجة كافية لمناخ داخلي عادي ، يجب أن تكون الجدران المصنوعة من بعض المواد سميكة بشكل خاص. لتجنب ذلك ، يوصى باستخدام مكونات إضافية عازلة للحرارة.

مؤشرات التوصيل الحراري للمباني الجاهزة. أنواع العزل.

عند إنشاء المشروع ، يجب مراعاة جميع طرق تسرب الحرارة. يمكن أن يخرج من خلال الجدران والأسقف وكذلك من خلال الأرضيات والأبواب. إذا أجريت حسابات التصميم بشكل غير صحيح ، فسيتعين عليك الاكتفاء بالطاقة الحرارية المستلمة من أجهزة التدفئة. المباني المبنية من المواد الخام القياسية: الحجر أو الطوب أو الخرسانة تحتاج إلى عزل إضافي.

يتم إجراء عزل حراري إضافي في المباني الإطارية. في الوقت نفسه ، يعطي الإطار الخشبي صلابة للهيكل ، ويتم وضع المادة العازلة في الفراغ بين القوائم. في المباني المصنوعة من الطوب والكتل الخرسانية ، يتم العزل خارج الهيكل.

عند اختيار السخانات ، من الضروري الانتباه إلى عوامل مثل مستوى الرطوبة وتأثير درجات الحرارة المرتفعة ونوع الهيكل. ضع في اعتبارك معلمات معينة للهياكل العازلة:

يؤثر مؤشر التوصيل الحراري على جودة عملية العزل الحراري ؛

امتصاص الرطوبة له أهمية كبيرة عند عزل العناصر الخارجية ؛

سمك يؤثر على موثوقية العزل. يساعد العزل الرقيق على توفير المساحة المفيدة للغرفة ؛

القابلية للاشتعال مهمة. المواد الخام عالية الجودة لديها القدرة على الإطفاء الذاتي ؛

يعكس الاستقرار الحراري القدرة على تحمل التغيرات في درجات الحرارة ؛

الود والسلامة البيئية ؛

عازل للصوت يحمي من الضوضاء.

تستخدم الأنواع التالية كسخانات:

الصوف المعدني مقاوم للحريق وصديق للبيئة. تشمل الخصائص المهمة الموصلية الحرارية المنخفضة ؛

الستايروفوم مادة خفيفة الوزن ذات خصائص عزل جيدة. إنه سهل التركيب ومقاوم للرطوبة. يوصى باستخدامه في المباني غير السكنية ؛

يتميز صوف البازلت ، على عكس الصوف المعدني ، بأفضل مؤشرات مقاومة الرطوبة ؛

Penoplex مقاوم للرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة والنار. لديها موصلية حرارية ممتازة ، سهلة التركيب ودائمة ؛

تُعرف رغوة البولي يوريثان بصفات مثل عدم الاحتراق والصد الجيد للماء ومقاومة الحريق العالية ؛

تخضع رغوة البوليسترين المبثوق لمعالجة إضافية أثناء الإنتاج. لديها هيكل موحد

Penofol عبارة عن طبقة عازلة متعددة الطبقات. يحتوي على رغوة البولي ايثيلين. سطح اللوحة مغطى بورق معدني لتوفير انعكاس.

يمكن استخدام أنواع المواد الخام السائبة للعزل الحراري. هذه حبيبات ورقية أو بيرلايت. إنها مقاومة للرطوبة والنار. ومن الأصناف العضوية ، يمكنك التفكير في ألياف الخشب أو الكتان أو الفلين. عند الاختيار ، انتبه بشكل خاص لمؤشرات مثل الصداقة البيئية والسلامة من الحرائق.

ملاحظة! عند تصميم العزل الحراري ، من المهم مراعاة تركيب طبقة مقاومة للماء. سيؤدي ذلك إلى تجنب الرطوبة العالية ويزيد من مقاومة انتقال الحرارة.

جدول الموصلية الحرارية لمواد البناء: ميزات المؤشرات.

يحتوي جدول الموصلية الحرارية لمواد البناء على مؤشرات لأنواع مختلفة من المواد الخام المستخدمة في البناء. باستخدام هذه المعلومات ، يمكنك بسهولة حساب سمك الجدران وكمية العزل.

كيف تستخدم جدول التوصيل الحراري للمواد والسخانات؟

يوضح جدول المواد المقاومة لانتقال الحرارة المواد الأكثر شيوعًا. عند اختيار خيار عزل حراري معين ، من المهم مراعاة ليس فقط الخصائص الفيزيائية ، ولكن أيضًا خصائص مثل المتانة والسعر وسهولة التركيب.

هل تعلم أن أسهل طريقة هي تركيب رغوة البينويزول والبولي يوريثان. يتم توزيعها على السطح في شكل رغوة. هذه المواد تملأ بسهولة تجاويف الهياكل. عند مقارنة الخيارات الصلبة والرغوية ، يجب ملاحظة أن الرغوة لا تشكل وصلات.

قيم معاملات انتقال الحرارة للمواد في الجدول.

عند إجراء الحسابات ، يجب أن تعرف معامل مقاومة انتقال الحرارة. هذه القيمة هي نسبة درجات الحرارة على كلا الجانبين إلى كمية تدفق الحرارة. من أجل إيجاد المقاومة الحرارية لبعض الجدران ، يتم استخدام جدول التوصيل الحراري.

يمكنك إجراء جميع الحسابات بنفسك. لهذا ، يتم تقسيم سمك طبقة العازل الحراري على معامل التوصيل الحراري. غالبًا ما يشار إلى هذه القيمة على العبوة إذا كانت عازلة. يتم قياس المواد المنزلية بشكل ذاتي. ينطبق هذا على السُمك ، ويمكن العثور على المعاملات في جداول خاصة.

يساعد معامل المقاومة على اختيار نوع معين من العزل الحراري وسمك طبقة المادة. يمكن العثور على معلومات حول نفاذية البخار وكثافته في الجدول.

مع الاستخدام الصحيح للبيانات الجدولية ، يمكنك اختيار مواد عالية الجودة لتهيئة مناخ داخلي ملائم. نشرت

عند بناء مبانٍ خاصة ومتعددة الشقق ، يجب مراعاة العديد من العوامل ويجب مراعاة عدد كبير من القواعد والمعايير. بالإضافة إلى ذلك ، قبل البناء ، يتم إنشاء مخطط للمنزل ، ويتم إجراء حسابات للحمل على الهياكل الداعمة (الأساس والجدران والسقوف) والاتصالات ومقاومة الحرارة. لا يقل حساب مقاومة انتقال الحرارة أهمية عن الآخرين. فهو لا يحدد فقط مدى دفء المنزل ، ونتيجة لذلك ، توفير الطاقة ، ولكن أيضًا قوة وموثوقية الهيكل. بعد كل شيء ، يمكن أن تتجمد الجدران والعناصر الأخرى منه. تؤدي دورات التجميد والذوبان إلى تدمير مواد البناء وتؤدي إلى المباني المتداعية والمعرضة للحوادث.

توصيل حراري

يمكن لأي مادة إجراء الحرارة. تتم هذه العملية بسبب حركة الجزيئات التي تنقل التغير في درجة الحرارة. كلما اقتربوا من بعضهم البعض ، زادت سرعة عملية نقل الحرارة. وبالتالي ، فإن المواد والمواد الأكثر كثافة تبرد أو تسخن بشكل أسرع. تعتمد شدة انتقال الحرارة بشكل أساسي على الكثافة. يتم التعبير عنها عدديًا من حيث معامل التوصيل الحراري. يُشار إليه بالرمز λ ويقاس بوحدة W / (م * درجة مئوية). كلما زاد هذا المعامل ، زادت الموصلية الحرارية للمادة. مقلوب التوصيل الحراري هو المقاومة الحرارية. يقاس بـ (m2 * ° C) / W ويشار إليه بالحرف R.

تطبيق المفاهيم في البناء

من أجل تحديد خصائص العزل الحراري لمواد البناء ، يتم استخدام معامل مقاومة انتقال الحرارة. يتم إعطاء قيمتها للمواد المختلفة في جميع أدلة البناء تقريبًا.

نظرًا لأن معظم المباني الحديثة لها هيكل جدار متعدد الطبقات ، يتكون من عدة طبقات من مواد مختلفة (جص خارجي ، عازل ، جدار ، جص داخلي) ، تم تقديم مفهوم مقاومة نقل الحرارة المنخفضة. يتم حسابه بنفس الطريقة ، ولكن في الحسابات يتم أخذ تناظرية متجانسة لجدار متعدد الطبقات ، والذي ينقل نفس كمية الحرارة خلال فترة زمنية معينة وبنفس الاختلاف في درجة الحرارة داخل وخارج الغرفة.

لا تحسب المقاومة المخفضة 1 متر مربع ، ولكن للهيكل بأكمله أو جزء منه. يلخص التوصيل الحراري لجميع مواد الجدار.

المقاومة الحرارية للهياكل

جميع الجدران الخارجية والأبواب والنوافذ والسقف هياكل مغلقة. ونظرًا لأنهم يحمون المنزل من البرد بطرق مختلفة (لديهم معامل توصيل حراري مختلف) ، يتم حساب مقاومة انتقال الحرارة لغلاف المبنى بشكل فردي لهم. تشمل هذه الهياكل الجدران الداخلية والجدران والسقوف ، إذا كان هناك اختلاف في درجة الحرارة في المبنى. يشير هذا إلى الغرف التي يكون فيها اختلاف درجات الحرارة كبيرًا. وتشمل هذه الأجزاء التالية غير المدفأة من المنزل:

• جراج (إذا كان مجاور للمنزل مباشرة).
• المدخل.
• شرفة.
• المخزن.
• علبه.
• قبو.

إذا لم يتم تسخين هذه الغرف ، فيجب أيضًا عزل الجدار الفاصل بينها وبين أماكن المعيشة ، مثل الجدران الخارجية.

المقاومة الحرارية للنوافذ

في الهواء ، توجد الجزيئات التي تشارك في التبادل الحراري على مسافة كبيرة من بعضها البعض ، وبالتالي فإن الهواء المعزول في مكان مغلق هو أفضل عازل. لذلك ، كانت جميع النوافذ الخشبية مصنوعة من صفين من الزنانير. بسبب فجوة الهواء بين الإطارات ، تزداد مقاومة انتقال الحرارة للنوافذ. ينطبق نفس المبدأ على الأبواب الأمامية في منزل خاص. لإنشاء مثل هذه الفجوة الهوائية ، يتم وضع بابين على مسافة ما من بعضهما البعض أو صنع غرفة لارتداء الملابس.

ظل هذا المبدأ في النوافذ البلاستيكية الحديثة. الاختلاف الوحيد هو أن مقاومة انتقال الحرارة العالية للنوافذ ذات الزجاج المزدوج لا تتحقق بسبب فجوة الهواء ، ولكن بسبب الغرف الزجاجية المحكم ، التي يتم ضخ الهواء منها. في مثل هذه الغرف ، يتم تفريغ الهواء ولا توجد جزيئات عمليا ، مما يعني أنه لا يوجد شيء لنقل درجة الحرارة إليه. لذلك ، فإن خصائص العزل الحراري للنوافذ ذات الزجاج المزدوج أعلى بكثير من تلك الموجودة في النوافذ الخشبية القديمة. المقاومة الحرارية لهذه النافذة ذات الزجاج المزدوج هي 0.4 (م 2 * درجة مئوية) / وات.

تحتوي الأبواب الأمامية الحديثة للمنازل الخاصة على هيكل متعدد الطبقات مع طبقة عازلة واحدة أو أكثر. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توفير مقاومة إضافية للحرارة من خلال تركيب أختام مطاطية أو سيليكون. بفضل هذا ، يصبح الباب محكم الإغلاق عمليًا ولا يلزم تركيب باب ثانٍ.

حساب المقاومة الحرارية

يسمح لك حساب مقاومة انتقال الحرارة بتقدير فقد الحرارة في W وحساب العزل الإضافي الضروري وفقدان الحرارة. بفضل هذا ، يمكنك تحديد الطاقة المطلوبة بشكل صحيح لمعدات التدفئة وتجنب الإنفاق غير الضروري على معدات أكثر قوة أو ناقلات الطاقة.

من أجل الوضوح ، نحسب المقاومة الحرارية لجدار منزل مصنوع من طوب السيراميك الأحمر. في الخارج ، سيتم عزل الجدران برغوة البوليسترين المبثوقة بسمك 10 سم ، وسيكون سمك الجدران من الطوبين - 50 سم.

تُحسب مقاومة انتقال الحرارة باستخدام الصيغة R = d / λ ، حيث d هي سماكة المادة و هي الموصلية الحرارية للمادة. من دليل البناء ، من المعروف أنه بالنسبة للطوب الخزفي λ = 0.56 واط / (م * درجة مئوية) ، ولرغوة البوليسترين المبثوقة λ = 0.036 واط / (م * درجة مئوية). وبالتالي ، R (البناء بالطوب) = 0.5 / 0.56 = 0.89 (م 2 * درجة مئوية) / W ، و R (رغوة البوليسترين المبثوق) \ u003d 0.1 / 0.036 = 2.8 (م 2 * درجة مئوية) / دبليو. من أجل معرفة المقاومة الحرارية الكلية للجدار ، تحتاج إلى إضافة هاتين القيمتين: R \ u003d 3.59 (م 2 * درجة مئوية) / دبليو.

جدول المقاومة الحرارية لمواد البناء

يتم توفير جميع المعلومات اللازمة للحسابات الفردية لمباني معينة من خلال جدول مقاومة انتقال الحرارة أدناه. يمكن أيضًا استخدام مثال الحسابات الواردة أعلاه ، جنبًا إلى جنب مع البيانات الواردة في الجدول ، لتقدير فقد الطاقة الحرارية. للقيام بذلك ، استخدم الصيغة Q \ u003d S * T / R ، حيث S هي مساحة غلاف المبنى ، و T هي فرق درجة الحرارة بين الشارع والغرفة. يوضح الجدول بيانات جدار بسمك 1 متر.

تصميمات وطرق ومواد دافئة

من أجل زيادة مقاومة انتقال الحرارة للهيكل بأكمله لمنزل خاص ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام مواد البناء ذات معامل التوصيل الحراري المنخفض. بفضل إدخال تقنيات جديدة في بناء مثل هذه المواد أصبح أكثر وأكثر. من بينها الأكثر شعبية:

• خشب.
• لوحات ساندويتش.
• كتلة سيراميك.
• توسيع كتلة الطين.
• كتلة الخرسانة الخلوية.
• كتلة رغوة.
• كتلة خرسانية البوليسترين ، إلخ.

الخشب مادة دافئة جدًا وصديقة للبيئة. لذلك ، يختار الكثيرون في بناء منزل خاص ذلك. يمكن أن يكون إما منزل خشبي ، أو سجل دائري أو شعاع مستطيل. المواد المستخدمة هي أساسا الصنوبر أو التنوب أو الأرز. ومع ذلك ، فهذه مادة متقلبة إلى حد ما وتتطلب تدابير إضافية للحماية من العوامل الجوية والحشرات.

الألواح العازلة هي منتج جديد إلى حد ما في سوق مواد البناء المحلي. ومع ذلك ، فقد زادت شعبيتها في البناء الخاص بشكل كبير في السنوات الأخيرة. بعد كل شيء ، تتمثل مزاياه الرئيسية في التكلفة المنخفضة نسبيًا والمقاومة الجيدة لانتقال الحرارة. يتم تحقيق ذلك من خلال هيكلها. يوجد في الخارج مادة صفائح صلبة (ألواح OSB ، خشب رقائقي ، مقاطع معدنية) ، وداخل - عزل رغوي أو صوف معدني.

اللبنات

يتم تحقيق المقاومة العالية لنقل الحرارة لجميع وحدات البناء بسبب وجود غرف هوائية أو هيكل رغوي في هيكلها. لذلك ، على سبيل المثال ، تحتوي بعض الكتل الخزفية وأنواع أخرى من الكتل على ثقوب خاصة ، والتي عند وضع الجدار ، تعمل بالتوازي معها. وبالتالي ، يتم إنشاء غرف مغلقة مع الهواء ، وهو إجراء فعال إلى حد ما لمنع انتقال الحرارة.

في لبنات البناء الأخرى ، تكمن المقاومة العالية لانتقال الحرارة في الهيكل المسامي. يمكن تحقيق ذلك بطرق مختلفة. في كتل الخرسانة الخلوية الرغوية ، يتكون هيكل مسامي بسبب تفاعل كيميائي. طريقة أخرى هي إضافة مادة مسامية إلى خليط الأسمنت. يتم استخدامه في تصنيع خرسانة البوليسترين والكتل الخرسانية الطينية الممتدة.

الفروق الدقيقة في استخدام السخانات

إذا كانت مقاومة انتقال الحرارة للجدار غير كافية للمنطقة المحددة ، فيمكن استخدام العزل كإجراء إضافي. يتم تنفيذ عزل الجدار ، كقاعدة عامة ، في الخارج ، ولكن إذا لزم الأمر ، يمكن أيضًا تطبيقه داخل الجدران الحاملة.

يوجد اليوم العديد من السخانات المختلفة ، ومن أشهرها:

• الصوف المعدني.
• رغوة البولي يوريثان.
• الستايروفوم.
• رغوة البوليسترين المبثوق.
• الزجاج الرغوي ، إلخ.

كل منهم لديه معامل توصيل حراري منخفض للغاية ، لذلك ، بالنسبة لعزل معظم الجدران ، عادة ما يكون سمك 5-10 مم كافياً. ولكن في الوقت نفسه ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار عامل مثل نفاذية بخار المواد العازلة والجدارية. وفقًا للقواعد ، يجب أن يزيد هذا المؤشر للخارج. لذلك ، لا يمكن عزل الجدران المصنوعة من الخرسانة الخلوية أو الخرسانة الرغوية إلا بمساعدة الصوف المعدني. يمكن استخدام سخانات أخرى لمثل هذه الجدران إذا تم عمل فجوة تهوية خاصة بين الجدار والسخان.

خاتمة

تعتبر المقاومة الحرارية للمواد عاملاً مهمًا يجب مراعاته في البناء. ولكن ، كقاعدة عامة ، كلما زادت درجة حرارة مادة الجدار ، انخفضت الكثافة وقوة الانضغاط. يجب أن يؤخذ ذلك في الاعتبار عند التخطيط للمنزل.

اليوم ، قضية الاستخدام الرشيد للوقود وموارد الطاقة حادة للغاية. يتم العمل باستمرار على طرق لتوفير الحرارة والطاقة من أجل ضمان أمن الطاقة لتنمية اقتصاد كل من الدولة وكل أسرة على حدة.

من المستحيل إنشاء محطات طاقة فعالة وأنظمة عزل حراري (المعدات التي توفر أكبر تبادل للحرارة (على سبيل المثال ، الغلايات البخارية) ، وعلى العكس من ذلك ، من غير المرغوب فيه (أفران الصهر)) دون معرفة مبادئ نقل الحرارة.

لقد تغيرت مناهج الحماية الحرارية للمباني ، وزادت متطلبات مواد البناء. يحتاج كل منزل إلى نظام عزل وتدفئة.. لذلك ، في حساب الهندسة الحرارية للهياكل المرفقة ، من المهم حساب مؤشر التوصيل الحراري.

مفهوم التوصيل الحراري

توصيل حراري - هذه خاصية فيزيائية للمادة ، حيث تنتقل الطاقة الحرارية داخل الجسم من الجزء الأكثر سخونة إلى الجزء الأكثر برودة. توضح قيمة مؤشر التوصيل الحراري درجة فقد الحرارة من قبل المباني السكنية. يعتمد على العوامل التالية:

من الممكن قياس خاصية الأشياء لتمرير الطاقة الحرارية من خلال معامل التوصيل الحراري. من المهم جدًا إجراء اختيار مناسب لمواد البناء والعزل لتحقيق أكبر مقاومة لانتقال الحرارة. يمكن أن تؤدي الحسابات الخاطئة أو المدخرات غير المعقولة في المستقبل إلى تدهور المناخ الداخلي ، والرطوبة في المبنى ، والجدران الرطبة ، والغرف المسدودة. والأهم من ذلك - ارتفاع تكاليف التدفئة.

للمقارنة ، يوجد أدناه جدول التوصيل الحراري للمواد والمواد.

الجدول 1

المعادن لها أعلى القيم ، والأجسام العازلة للحرارة هي الأقل.

تصنيف مواد البناء والتوصيل الحراري لها

تتميز الموصلية الحرارية للخرسانة المسلحة ، والطوب ، والكتل الخرسانية الطينية الممتدة ، والتي يشيع استخدامها في بناء الهياكل المغلقة ، بأعلى القيم القياسية. في صناعة البناء ، يتم استخدام الهياكل الخشبية بشكل أقل تكرارًا.

يعتمد على قيم التوصيل الحراريوتنقسم مواد البناء إلى فئات:

• الهيكلية والعزل الحراري (من 0.210) ؛
• عازل للحرارة (حتى 0.082 - أ ، من 0.082 إلى 0.116 - ب ، إلخ).

كفاءة الهياكل العازلة

الكثافة والتوصيل الحراري

حاليًا ، لا توجد مواد بناء من هذا القبيل ، حيث سيتم دمج قدرة تحمل عالية مع الموصلية الحرارية المنخفضة. يسمح بناء المباني على أساس مبدأ الهياكل متعددة الطبقات بما يلي:

مزيج المواد الإنشائية والعزل الحرارييسمح بضمان القوة وتقليل فقد الطاقة الحرارية إلى المستوى الأمثل. لذلك ، عند تصميم الجدران ، يتم أخذ كل طبقة من الهيكل المحيط المستقبلي في الاعتبار في الحسابات.

من المهم أيضًا مراعاة الكثافة عند بناء المنزل وعندما يكون معزولًا.

كثافة المادة هي العامل الذي يؤثر على التوصيل الحراري لها ، والقدرة على الاحتفاظ بالعازل الحراري الرئيسي - الهواء.

حساب سماكة الجدار والعزل

يعتمد حساب سمك الجدار على المؤشرات التالية:

• كثافة؛
• الموصلية الحرارية المحسوبة
• معامل مقاومة انتقال الحرارة.

وفقًا للمعايير المعمول بها ، يجب ألا تقل قيمة مؤشر مقاومة انتقال الحرارة للجدران الخارجية عن 3.2λ W / m ° C.

عملية حسابية سمك الجدران المصنوعة من الخرسانة المسلحة والمواد الإنشائية الأخرىمعروضة في الجدول 2. تتميز مواد البناء هذه بخصائص تحمل عالية ، فهي متينة ، لكنها غير فعالة مثل الحماية الحرارية وتتطلب سمك جدار غير منطقي.

الجدول 2

المواد الهيكلية والمواد العازلة للحرارة قادرة على التعرض لأحمال عالية بما فيه الكفاية ، مع زيادة الخصائص الحرارية والصوتية للمباني في الهياكل المغلقة للجدران بشكل كبير (الجداول 3.1 ، 3.2).

الجدول 3.1

الجدول 3.2

يمكن لمواد البناء العازلة للحرارة أن تزيد بشكل كبير من الحماية الحرارية للمباني والهياكل. يوضح الجدول 4 ذلك أدنى قيم معامل التوصيل الحراريتحتوي على بوليمرات وصوف معدني وألواح من مواد عضوية وغير عضوية طبيعية.

الجدول 4

تستخدم قيم جداول التوصيل الحراري لمواد البناء في الحسابات:

تتطلب مهمة اختيار المواد المثلى للبناء ، بالطبع ، نهجًا أكثر تكاملاً. ومع ذلك ، حتى هذه الحسابات البسيطة الموجودة بالفعل في المراحل الأولى من التصميم تجعل من الممكن تحديد أنسب المواد وكميتها.

تتوفر العديد من مواد البناء للبيع والتي تستخدم لتحسين خصائص الهيكل للاحتفاظ بالحرارة - السخانات. في بناء المنزل ، يمكن استخدامه في كل جزء منه تقريبًا: من الأساس إلى العلية. بعد ذلك ، سنتحدث عن الخصائص الرئيسية للمواد التي يمكن أن توفر المستوى اللازم من التوصيل الحراري للكائنات لأغراض مختلفة ، كما سيتم مقارنتها ، مما سيساعد الجدول.

الخصائص الرئيسية للسخانات

عند اختيار السخانات ، يجب الانتباه إلى عوامل مختلفة: نوع الهيكل ، ووجود التعرض لدرجات حرارة عالية ، وفتح النار ، والمستوى المميز للرطوبة. فقط بعد تحديد شروط الاستخدام ، وكذلك مستوى التوصيل الحراري للمواد المستخدمة لبناء جزء معين من الهيكل ، تحتاج إلى إلقاء نظرة على خصائص عزل معين:

• توصيل حراري. تعتمد جودة عملية العزل التي يتم إجراؤها ، وكذلك الكمية المطلوبة من المواد لضمان النتيجة المرجوة ، بشكل مباشر على هذا المؤشر. كلما انخفضت الموصلية الحرارية ، زادت كفاءة استخدام العزل.
• امتصاص الرطوبة. يعتبر المؤشر مهمًا بشكل خاص عند عزل الأجزاء الخارجية للهيكل ، والتي يمكن أن تتأثر بشكل دوري بالرطوبة. على سبيل المثال ، عند تسخين الأساس في التربة التي تحتوي على نسبة عالية من الماء أو زيادة مستوى محتوى الماء في هيكلها.
• سماكة. يتيح لك استخدام العزل الرقيق توفير المساحة الداخلية لمبنى سكني ، كما يؤثر بشكل مباشر على جودة العزل.
• القابلية للاشتعال. تعتبر خاصية المواد هذه مهمة بشكل خاص عند استخدامها لتقليل التوصيل الحراري للأجزاء الأرضية لتشييد المباني السكنية ، وكذلك المباني للأغراض الخاصة. المنتجات عالية الجودة ذاتية الإطفاء ، لا تنبعث منها مواد سامة عند الاشتعال.
• الاستقرار الحراري. يجب أن تتحمل المادة درجات الحرارة الحرجة. على سبيل المثال ، درجات حرارة منخفضة للاستخدام في الهواء الطلق.
• الحفاظ على البيئة. من الضروري اللجوء إلى استخدام مواد آمنة للبشر. قد تختلف متطلبات هذا العامل اعتمادًا على الغرض المستقبلي للهيكل.
• عازل للصوت. تتيح لك هذه الخاصية الإضافية للسخانات في بعض المواقف تحقيق مستوى جيد من حماية الغرفة من الضوضاء ، فضلاً عن الأصوات الدخيلة.

عند استخدام مادة ذات توصيل حراري منخفض في بناء جزء معين من الهيكل ، يمكنك شراء أرخص مادة عازلة (إذا سمحت الحسابات الأولية بذلك).

تعتمد أهمية خاصية معينة بشكل مباشر على شروط الاستخدام والميزانية المخصصة.

مقارنة بين السخانات الشعبية

لنلقِ نظرة على بعض المواد المستخدمة لتحسين كفاءة الطاقة في المباني:

• الصوف المعدني. مصنوع من مواد طبيعية. إنه مقاوم للحريق وصديق للبيئة ، فضلاً عن الموصلية الحرارية المنخفضة. لكن عدم القدرة على مقاومة تأثيرات الماء يقلل من احتمالات استخدامه.
• الستايروفوم. مادة خفيفة الوزن مع خصائص عزل ممتازة. ميسور التكلفة ، سهل التركيب ومقاوم للرطوبة. العيوب: قابلية جيدة للاشتعال وانبعاث مواد ضارة أثناء الاحتراق. يوصى باستخدامه في أماكن غير سكنية.
• صوف البلسا. تتطابق المادة تقريبًا مع الصوف المعدني ، وتختلف فقط في مقاومة الرطوبة المحسنة. أثناء التصنيع ، لا يتم ضغطها ، مما يطيل بشكل كبير من عمر الخدمة.
• بينوبلكس. يقاوم العزل الرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة والنار والتعفن والتحلل جيدًا. لديها موصلية حرارية ممتازة ، سهلة التركيب ودائمة. يمكن استخدامه في الأماكن ذات المتطلبات القصوى لقدرة المادة على تحمل التأثيرات المختلفة.
• بينوفول. عزل متعدد الطبقات من أصل طبيعي. يتكون من بولي إيثيلين ، رغوي مسبقًا قبل الإنتاج. قد يكون لها مسامية وعرض مختلفين. غالبًا ما يتم تغطية السطح برقائق ، مما يؤدي إلى تحقيق تأثير عاكس. يختلف في السهولة ، وبساطة التركيب ، وكفاءة الطاقة العالية ، ومقاومة الرطوبة ، والوزن الصغير.

عند اختيار مادة للاستخدام على مقربة من شخص ما ، من الضروري إيلاء اهتمام خاص لخصائصها البيئية وخصائص السلامة من الحرائق. أيضًا ، في بعض الحالات ، من المنطقي شراء عزل أكثر تكلفة ، والذي سيكون له خصائص إضافية للحماية من الرطوبة أو عزل الصوت ، مما يوفر المال في النهاية.

مقارنة الجدول

يعتبر مؤشر خصائص التوصيل الحراري هو المعيار الرئيسي عند اختيار مادة عازلة. يبقى فقط لمقارنة سياسات التسعير لمختلف الموردين وتحديد الكمية المطلوبة.

يعد العزل أحد الطرق الرئيسية للحصول على مبنى يتمتع بكفاءة الطاقة اللازمة. قبل اتخاذ القرار النهائي ، حدد شروط الاستخدام الدقيقة ، واتخذ الخيار الصحيح ، مسلحًا بالجدول أدناه.

تسمى عملية نقل الطاقة من جزء أكثر سخونة من الجسم إلى جزء أقل سخونة بالتوصيل الحراري. تعكس القيمة العددية لمثل هذه العملية التوصيل الحراري للمادة. هذا المفهوم مهم جدا في تشييد وإصلاح المباني. تسمح لك المواد المختارة بشكل صحيح بإنشاء مناخ محلي مناسب في الغرفة وتوفير قدر كبير من التدفئة.

مفهوم التوصيل الحراري

الموصلية الحرارية هي عملية تبادل الطاقة الحرارية ، والتي تحدث بسبب اصطدام أصغر جزيئات الجسم. علاوة على ذلك ، لن تتوقف هذه العملية حتى تأتي لحظة توازن درجة الحرارة. يستغرق هذا قدرًا معينًا من الوقت. كلما زاد الوقت الذي يقضيه في التبادل الحراري ، انخفضت الموصلية الحرارية.

يتم التعبير عن هذا المؤشر كمعامل التوصيل الحراري للمواد. يحتوي الجدول على قيم تم قياسها بالفعل لمعظم المواد. يتم الحساب وفقًا لكمية الطاقة الحرارية التي مرت عبر مساحة سطح معينة للمادة. كلما زادت القيمة المحسوبة ، زادت سرعة تخلي الجسم عن كل حرارته.

العوامل المؤثرة على التوصيل الحراري

تعتمد الموصلية الحرارية للمادة على عدة عوامل:

• مع زيادة هذا المؤشر ، يصبح تفاعل جزيئات المادة أقوى. وفقًا لذلك ، سوف ينقلون درجة الحرارة بشكل أسرع. هذا يعني أنه مع زيادة كثافة المادة ، يتحسن نقل الحرارة.

• مسامية مادة. المواد المسامية غير متجانسة في هيكلها. هناك الكثير من الهواء بداخلها. وهذا يعني أنه سيكون من الصعب على الجزيئات والجسيمات الأخرى تحريك الطاقة الحرارية. وفقًا لذلك ، يزداد معامل التوصيل الحراري.

• تؤثر الرطوبة أيضًا على التوصيل الحراري. تسمح أسطح المواد الرطبة بمرور المزيد من الحرارة. تشير بعض الجداول حتى إلى الموصلية الحرارية المحسوبة للمادة في ثلاث حالات: جاف ، متوسط ​​(عادي) ورطب.

عند اختيار مادة لعزل الغرفة ، من المهم أيضًا مراعاة الظروف التي سيتم استخدامها فيها.

مفهوم التوصيل الحراري في الممارسة

تؤخذ الموصلية الحرارية في الاعتبار في مرحلة تصميم المبنى. يأخذ هذا في الاعتبار قدرة المواد على الاحتفاظ بالحرارة. بفضل الاختيار الصحيح ، سيكون المقيمون داخل المبنى مرتاحين دائمًا. أثناء التشغيل ، سيتم توفير المال للتدفئة بشكل كبير.

يعتبر العزل في مرحلة التصميم هو الأمثل ، لكنه ليس الحل الوحيد. ليس من الصعب عزل مبنى تم الانتهاء منه بالفعل عن طريق القيام بأعمال داخلية أو خارجية. يعتمد سمك طبقة العزل على المواد المختارة. يمكن استخدام بعضها (على سبيل المثال ، الخشب والخرسانة الرغوية) في بعض الحالات دون طبقة إضافية من العزل الحراري. الشيء الرئيسي هو أن سمكها يتجاوز 50 سم.

يجب إيلاء اهتمام خاص لعزل السقف وفتحات النوافذ والأبواب والأرضية. تتسرب معظم الحرارة من خلال هذه العناصر. بصريا ، يمكن رؤية ذلك في الصورة في بداية المقال.

المواد الإنشائية ومؤشراتها

لتشييد المباني ، يتم استخدام مواد ذات معامل توصيل حراري منخفض. الأكثر شيوعًا هي:

• خرسانة مسلحة بقيمة توصيل حراري 1.68 واط / م * كلفن. تصل كثافة المادة إلى 2400-2500 كجم / م 3.

• استخدم الخشب كمواد بناء منذ العصور القديمة. الكثافة والتوصيل الحراري ، اعتمادًا على الصخور ، هي 150-2100 كجم / م 3 و 0.2-0.23 واط / م * كلفن ، على التوالي.

مادة البناء الشعبية الأخرى هي الطوب. اعتمادًا على التكوين ، يحتوي على المؤشرات التالية:

• أدوبي (مصنوع من الطين): 0.1-0.4 واط / م * ك ؛

• السيراميك (المصنوع عن طريق إطلاق النار): 0.35-0.81 واط / م * ك ؛

• سيليكات (من الرمل مع إضافة الجير): 0.82-0.88 واط / م * ك.

المواد الخرسانية مع إضافة الركام المسامي

يتيح لك معامل التوصيل الحراري للمادة استخدام الأخير لبناء المرائب والسقائف والمنازل الصيفية والحمامات وغيرها من الهياكل. تشمل هذه المجموعة:

• خرسانة طينية موسعة ، يعتمد أداءها على نوعها. لا تحتوي الكتل الصلبة على فراغات وثقوب. مع وجود فراغات بالداخل ، يتم تصنيعها بحيث تكون أقل متانة من الخيار الأول. في الحالة الثانية ، ستكون الموصلية الحرارية أقل. إذا أخذنا بعين الاعتبار الأرقام العامة ، فإنها تتراوح من 500 إلى 1800 كجم / م 3. مؤشرها في حدود 0.14-0.65 واط / م * ك.

• الخرسانة الخلوية ، والتي تتكون داخلها مسام بحجم 1-3 مم. يحدد هذا الهيكل كثافة المادة (300-800 كجم / م 3). نتيجة لذلك ، يصل المعامل إلى 0.1-0.3 واط / م * ك.

مؤشرات مواد العزل الحراري

معامل التوصيل الحراري لمواد العزل الحراري ، الأكثر شيوعًا في عصرنا:

• البوليسترين الموسع ، وكثافته هي نفس كثافة المادة السابقة. ولكن في نفس الوقت ، يكون معامل انتقال الحرارة عند مستوى 0.029-0.036 واط / م * كلفن ؛

• الصوف الزجاجي. يتميز بمعامل يساوي 0.038-0.045 واط / م * ك ؛

• بمؤشر 0.035-0.042 واط / م * ك.

جدول المؤشرات

للراحة ، عادة ما يتم إدخال معامل التوصيل الحراري للمادة في الجدول. بالإضافة إلى المعامل نفسه ، يمكن أن تنعكس فيه مؤشرات مثل درجة الرطوبة والكثافة وغيرها. يتم دمج المواد ذات المعامل العالي للتوصيل الحراري في الجدول مع مؤشرات الموصلية الحرارية المنخفضة. يتم عرض مثال على هذا الجدول أدناه:

سيسمح لك استخدام معامل التوصيل الحراري للمادة ببناء المبنى المطلوب. الشيء الرئيسي: اختيار منتج يلبي جميع المتطلبات اللازمة. ثم سيكون المبنى مريحًا للعيش ؛ سوف تحافظ على مناخ محلي مناسب.

الاختيار الصحيح سيقلل لأنه لن يكون من الضروري "تدفئة الشارع". بفضل هذا ، سيتم تخفيض التكاليف المالية للتدفئة بشكل كبير. ستعيد هذه المدخرات قريبًا جميع الأموال التي سيتم إنفاقها على شراء عازل حراري.