Toplotna provodljivost građevinskih materijala. Toplotna provodljivost osnovnih građevinskih materijala Tabela koeficijenta prolaza toplote građevinskih materijala

Poslednjih godina, prilikom izgradnje ili popravke kuće, velika pažnja se poklanja energetskoj efikasnosti. Uz već postojeće cijene goriva, to je veoma važno. I čini se da će dalje uštede postati sve važnije. Da biste pravilno odabrali sastav i debljinu materijala u piti ogradnih konstrukcija (zidovi, podovi, stropovi, krovovi), potrebno je poznavati toplinsku provodljivost građevinskih materijala. Ova karakteristika je naznačena na ambalaži sa materijalima, a neophodna je u fazi projektovanja. Uostalom, potrebno je odlučiti od kojeg materijala graditi zidove, kako ih izolirati, koliko debeo svaki sloj treba biti.

Šta je toplotna provodljivost i toplotna otpornost

Prilikom odabira građevinskog materijala za izgradnju potrebno je obratiti pažnju na karakteristike materijala. Jedna od ključnih pozicija je toplotna provodljivost. Prikazuje se koeficijentom toplotne provodljivosti. Ovo je količina topline koju određeni materijal može provesti u jedinici vremena. Odnosno, što je ovaj koeficijent manji, materijal lošije provodi toplinu. Suprotno tome, što je veći broj, toplina se bolje uklanja.

Materijali sa niskom toplotnom provodljivošću koriste se za izolaciju, sa visokom - za prenos ili uklanjanje toplote. Na primjer, radijatori su izrađeni od aluminija, bakra ili čelika, jer dobro prenose toplinu, odnosno imaju visoku toplinsku provodljivost. Za izolaciju se koriste materijali s niskim koeficijentom toplinske provodljivosti - bolje zadržavaju toplinu. Ako se predmet sastoji od više slojeva materijala, njegova toplinska provodljivost se određuje kao zbir koeficijenata svih materijala. U proračunima se izračunava toplinska provodljivost svake od komponenti "torte", sumiraju se pronađene vrijednosti. Generalno, dobijamo toplotnoizolacionu sposobnost omotača zgrade (zidovi, pod, plafon).

Postoji i toplotna otpornost. Odražava sposobnost materijala da spriječi prolaz topline kroz njega. To jest, to je recipročna vrijednost toplinske provodljivosti. A, ako vidite materijal visoke toplinske otpornosti, može se koristiti za toplinsku izolaciju. Primjer termoizolacijskih materijala može biti popularna mineralna ili bazaltna vuna, polistiren itd. Za uklanjanje ili prijenos topline potrebni su materijali s niskom toplinskom otpornošću. Na primjer, aluminijski ili čelični radijatori se koriste za grijanje, jer dobro odaju toplinu.

Tabela toplotne provodljivosti termoizolacionih materijala

Da bi se kuća lakše zagrijala zimi i rashladi ljeti, toplinska provodljivost zidova, podova i krovova mora biti barem određena brojka, koja se izračunava za svaku regiju. Sastav "pite" zidova, poda i stropa, debljina materijala uzeti su na način da ukupna cifra nije manja (ili bolje - barem malo više) preporučena za vašu regiju.

Prilikom odabira materijala mora se uzeti u obzir da neki od njih (ne svi) mnogo bolje provode toplinu u uvjetima visoke vlažnosti. Ako je tokom rada vjerovatno da će se takva situacija dogoditi dugo vremena, u proračunima se koristi toplinska provodljivost za ovo stanje. Koeficijenti toplinske provodljivosti glavnih materijala koji se koriste za izolaciju prikazani su u tabeli.

Dio informacija je preuzet iz standarda koji propisuju karakteristike određenih materijala (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Dodatak 2)). Oni materijali koji nisu navedeni u standardima nalaze se na web stranicama proizvođača. S obzirom da ne postoje standardi, oni se mogu značajno razlikovati od proizvođača do proizvođača, pa prilikom kupovine obratite pažnju na karakteristike svakog materijala koji kupujete.

Tabela toplotne provodljivosti građevinskih materijala

Zidovi, podovi, podovi mogu biti izrađeni od različitih materijala, ali se dogodilo da se toplinska provodljivost građevinskih materijala obično uspoređuje s ciglom. Svi znaju ovaj materijal, lakše je uspostaviti asocijacije s njim. Najpopularnije karte koje jasno pokazuju razliku između različitih materijala. Jedna takva slika nalazi se u prethodnom pasusu, druga - poređenje zida od cigle i zida od balvana - data je u nastavku. Zbog toga se za zidove od cigle i drugih materijala visoke toplinske provodljivosti biraju termoizolacijski materijali. Kako bi se olakšao odabir, toplinska provodljivost glavnih građevinskih materijala je tabelarno.

Drvo je jedan od građevinskih materijala sa relativno niskom toplotnom provodljivošću. Tabela daje indikativne podatke za različite pasmine. Prilikom kupovine obavezno obratite pažnju na gustinu i koeficijent toplotne provodljivosti. Nisu svi isti kao što je propisano u regulatornim dokumentima.

Metali veoma dobro provode toplotu. Često su most hladnoće u dizajnu. I to se također mora uzeti u obzir, kako bi se isključio direktan kontakt pomoću toplinskih izolacijskih slojeva i brtvi, koji se nazivaju toplinski prekidi. Toplotna provodljivost metala je sažeta u drugoj tabeli.

Kako izračunati debljinu zida

Da bi kuća bila topla zimi, a hladna ljeti, potrebno je da ogradne konstrukcije (zidovi, pod, strop/krov) moraju imati određenu toplinsku otpornost. Ova vrijednost je različita za svaku regiju. Zavisi od prosječne temperature i vlažnosti u određenom području.

Toplinska otpornost kućišta
strukture za ruske regije

Kako računi za grijanje ne bi bili preveliki, potrebno je odabrati građevinske materijale i njihovu debljinu tako da njihov ukupni toplinski otpor ne bude manji od navedenog u tabeli.

Proračun debljine zida, debljine izolacije, završnih slojeva

Modernu gradnju karakteriše situacija u kojoj zid ima više slojeva. Pored noseće konstrukcije, tu je i izolacija, završni materijali. Svaki sloj ima svoju debljinu. Kako odrediti debljinu izolacije? Računica je laka. Na osnovu formule:

R je termička otpornost;

p je debljina sloja u metrima;

k je koeficijent toplotne provodljivosti.

Prvo morate odlučiti o materijalima koje ćete koristiti u izgradnji. Štaviše, morate tačno znati koja će biti vrsta zidnog materijala, izolacije, završne obrade itd. Uostalom, svaki od njih doprinosi toplinskoj izolaciji, a u proračunu se uzima u obzir toplinska vodljivost građevinskih materijala.

Prvo se razmatra toplinska otpornost konstrukcijskog materijala (od kojeg će se graditi zid, strop itd.), Zatim se odabire debljina odabrane izolacije prema principu "preostalih". Također možete uzeti u obzir karakteristike toplinske izolacije završnih materijala, ali obično idu "plus" na glavne. Tako da je određena rezerva "za svaki slučaj". Ova rezerva vam omogućava da uštedite na grijanju, što naknadno ima pozitivan učinak na budžet.

Primjer izračunavanja debljine izolacije

Uzmimo primjer. Izgradit ćemo zid od cigle - jednu i po ciglu, izoliraćemo mineralnom vunom. Prema tabeli, toplotna otpornost zidova za region treba da bude najmanje 3,5. Izračun za ovu situaciju je dat u nastavku.

Ako je budžet ograničen, možete uzeti 10 cm mineralne vune, a nedostajuće će biti prekrivene završnim materijalima. Biće unutra i spolja. Ali, ako želite da računi za grijanje budu minimalni, bolje je započeti finiš s “plusom” na izračunatu vrijednost. Ovo je vaša rezerva za vrijeme najnižih temperatura, budući da se norme toplinske otpornosti za ogradne konstrukcije računaju prema srednjoj temperaturi za nekoliko godina, a zime su nenormalno hladne. Budući da se toplotna provodljivost građevinskih materijala koji se koriste za dekoraciju jednostavno ne uzima u obzir.

Ljudi takođe imaju različitu toplotnu provodljivost, neki se greju poput vlakana, dok drugi primaju toplotu kao gvožđe.

Yuri Serezhkin

Riječ "također" u gornjoj izjavi pokazuje da se koncept "toplotne provodljivosti" na ljude primjenjuje samo uvjetno. Iako…

Jeste li znali: bunda ne zagrijava, ona samo zadržava toplinu koju proizvodi ljudsko tijelo.

To znači da ljudsko tijelo ima sposobnost da provodi toplinu u doslovnom, a ne samo figurativnom smislu. Ovo je sve poezija, u stvari, uporedićemo grejače u smislu toplotne provodljivosti.

Vi znate bolje, jer ste sami upisali u tražilicu "toplotna provodljivost grijača". Šta ste tačno hteli da znate? A ako bez šale, onda je važno znati o ovom konceptu, jer se različiti materijali ponašaju vrlo različito kada se koriste. Važna, iako ne i ključna točka u izboru je upravo sposobnost materijala da provodi toplinsku energiju. Ako odaberete pogrešan toplinski izolacijski materijal, on jednostavno neće obavljati svoju funkciju, naime, zadržati toplinu u prostoriji.

Korak 2: Koncept teorije

Iz školskog kursa fizike najvjerovatnije se sjećate da postoje tri vrste prijenosa topline:

• Konvekcija;
• zračenje;
• Toplotna provodljivost.

Dakle, toplotna provodljivost je vrsta prenosa toplote ili kretanja toplotne energije. Ima veze sa unutrašnjom strukturom tela. Jedan molekul prenosi energiju na drugi. Hoćete li sada mali test?

Koja vrsta tvari prenosi (prenosi) najviše energije?

• Čvrsta tela?
• Tečnosti?
• Gasovi?

Tako je, kristalna rešetka čvrstih tijela najviše prenosi energiju. Njihovi molekuli su bliži jedan drugom i stoga mogu djelotvornije komunicirati. Gasovi imaju najnižu toplotnu provodljivost. Njihovi molekuli su na najvećoj udaljenosti jedan od drugog.

Korak 3: Šta može biti grijač

Nastavljamo naš razgovor o toplinskoj provodljivosti grijača. Sva tijela koja su u blizini imaju tendenciju da izjednače temperaturu među sobom. Kuća ili stan, kao objekat, nastoji da izjednači temperaturu sa ulicom. Da li svi građevinski materijali mogu biti izolatori? br. Na primjer, beton omogućava prebrz protok topline iz vaše kuće na ulicu, tako da oprema za grijanje neće imati vremena za održavanje željene temperature u prostoriji. Koeficijent toplotne provodljivosti za izolaciju izračunava se po formuli:

Gdje je W naš toplinski tok, a m2 je površina izolacije s temperaturnom razlikom od jednog Kelvina (jednaka je jednom stepenu Celzijusa). Za naš beton ovaj koeficijent je 1,5. To znači da uslovno, jedan kvadratni metar betona sa temperaturnom razlikom od jednog stepena Celzijusa može proći 1,5 vati toplotne energije u sekundi. Ali, postoje materijali sa koeficijentom od 0,023. Jasno je da su takvi materijali mnogo prikladniji za ulogu grijača. Pitate se da li je debljina bitna? Igra. Ali, ovdje još uvijek ne možete zaboraviti na koeficijent prijenosa topline. Za postizanje istih rezultata trebat će vam betonski zid debljine 3,2 m ili lim od pjenaste plastike debljine 0,1 m. Jasno je da iako beton tehnički može biti grijač, to nije ekonomski izvodljivo. dakle:

Izolacija se može nazvati materijalom koji provodi najmanju količinu toplinske energije kroz sebe, sprječavajući je da napusti prostoriju i istovremeno košta što je moguće manje.

Najbolji toplotni izolator je zrak. Stoga je zadatak svake izolacije stvoriti fiksni zračni raspor bez konvekcije (kretanja) zraka unutar njega. Zato je, na primjer, pjenasta plastika 98% zraka. Najčešći izolacijski materijali su:

• Stiropor;
• ekstrudirana polistirenska pjena;
• mineralna vuna;
• Penofol;
• Penoizol;
• Pjenasto staklo;
• Poliuretanska pjena (PPU);
• Ecowool (celuloza);

Svojstva toplinske izolacije svih gore navedenih materijala leže blizu ovih granica. Također je vrijedno razmotriti: što je veća gustoća materijala, to više provodi energiju kroz sebe. Sjećate se iz teorije? Što su molekuli bliže, toplina se efikasnije provodi.

Korak 4: Uporedite. Tabela toplotne provodljivosti grijača

Tabela prikazuje usporedbu grijača u smislu toplinske provodljivosti koju su deklarirali proizvođači i koja odgovara GOST-ovima:

Uporedna tabela toplinske provodljivosti građevinskih materijala koji se ne smatraju grijačima:

Brzina prijenosa topline samo pokazuje brzinu prijenosa topline s jednog molekula na drugi. Za stvarni život, ovaj pokazatelj nije toliko važan. Ali ne možete bez termičkog proračuna zida. Otpor prijenosa topline je recipročna vrijednost toplinske provodljivosti. Govorimo o sposobnosti materijala (izolacije) da zadrži toplotni tok. Da biste izračunali otpor prijenosa topline, potrebno je podijeliti debljinu s koeficijentom toplinske provodljivosti. Primjer ispod prikazuje proračun toplinske otpornosti zida od grede debljine 180 mm.

Kao što vidite, toplinski otpor takvog zida bit će 1,5. Dosta? Zavisi od regije. Primjer pokazuje izračun za Krasnojarsk. Za ovu regiju, potrebni koeficijent otpora ogradnih konstrukcija postavljen je na 3,62. Odgovor je jasan. Čak i za Kijev, koji je mnogo južnije, ova brojka iznosi 2,04.

Toplotni otpor je recipročna vrijednost toplinske provodljivosti.

To znači da sposobnost drvene kuće da se odupre gubitku topline nije dovoljna. Zagrijavanje je neophodno, a već, s kojim materijalom - izračunajte prema formuli.

Korak 5: Pravila za montažu

Vrijedi reći da su svi gore navedeni pokazatelji dati za SUVI materijale. Ako se materijal smoči, izgubit će svoja svojstva barem za polovicu, ili će se čak pretvoriti u „krpu“. Stoga je potrebno zaštititi toplinsku izolaciju. Stiropor se najčešće izoluje ispod mokre fasade, u kojoj je izolacija zaštićena slojem maltera. Na mineralnu vunu nanosi se hidroizolacijska membrana kako bi se spriječio ulazak vlage.

Još jedna stvar koja zaslužuje pažnju je zaštita od vjetra. Grijači imaju različitu poroznost. Na primjer, uporedimo ploče od ekspandiranog polistirena i mineralne vune. Ako prvi izgleda čvrsto, na drugom se jasno vide pore ili vlakna. Stoga, ako postavljate vlaknastu termoizolaciju, poput mineralne vune ili ekovane, na ogradu od vjetra, svakako vodite računa o zaštiti od vjetra. U suprotnom, dobre toplinske performanse izolacije neće biti korisne.

nalazi

Dakle, razgovarali smo o tome da je toplotna provodljivost grijača njihova sposobnost da prenose toplinsku energiju. Toplotni izolator ne smije ispuštati toplinu koju stvara sistem grijanja kuće. Primarni zadatak svakog materijala je zadržati zrak unutra. To je plin koji ima najmanju toplotnu provodljivost. Također je potrebno izračunati toplinski otpor zida kako bi se saznao tačan koeficijent toplinske izolacije zgrade. Ako imate bilo kakvih pitanja o ovoj temi, ostavite ih u komentarima.

Tri zanimljive činjenice o toplinskoj izolaciji

• Snijeg služi kao toplotni izolator za medvjeda u jazbini.
• Odjeća je takođe toplotni izolator. Nije nam baš prijatno kada naše telo pokušava da izjednači temperaturu sa temperaturom okoline, koja može biti -30 stepeni umesto uobičajenih 36,6.
• Pokrivač je termoizolator. Ne dozvoljava toplini ljudskog tijela da pobjegne.

Bonus

Kao bonus za znatiželjnike, koji su do kraja pročitali zanimljiv eksperiment sa toplotnom provodljivošću:

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

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

Koliki je koeficijent toplotne provodljivosti

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

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

Uporedne karakteristike toplinske provodljivosti građevinskih materijala

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

Praktična upotreba materijala niske toplotne provodljivosti

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

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

Gubitak topline kod kuće u postocima.

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

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

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

Usporedba parametara popularnih materijala za izolaciju i izgradnju kuća

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

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

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

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

Jedna od najvažnijih karakteristika betona, naravno, je njegova toplotna provodljivost. Ovaj indikator može značajno varirati za različite vrste materijala. ZavisiPprije svega odvrstapunilo koje se koristi u njemu. Što je materijal lakši, to je bolji izolator od hladnoće.

Šta je toplotna provodljivost: definicija

U izgradnji zgrada i objekata mogu se koristiti različiti materijali. Stambene i industrijske zgrade u ruskoj klimi obično su izolirane. Odnosno, prilikom njihove izgradnje koriste se posebni izolatori, čija je glavna svrha održavanje ugodne temperature unutar prostorija. Prilikom izračunavanja potrebne količine mineralne vune ili ekspandiranog polistirena, toplinska vodljivost osnovnog materijala koji se koristi za izgradnju ogradnih konstrukcija uzima se u obzir bez greške.

Vrlo često se zgrade i konstrukcije u našoj zemlji grade od različitih vrsta betona. I u tu svrhu koristiteYutsya ciglai drvo.Zapravo, sama toplinska provodljivost je sposobnost tvari da prenosi energiju u svojoj debljini zbog kretanja molekula. Sličan proces se može odvijati iu čvrstim dijelovima materijala iu njegovim porama. U prvom slučaju to se naziva vođenje, u drugom - konvekcija.Hlađenje materijala je mnogo brže u njegovim čvrstim dijelovima. Vazduh koji ispunjava pore zadržava toplotu, naravno, bolje.

Od čega zavisi indeks?

Iz navedenog se mogu izvući sljedeći zaključci. zavisi ttoplotna provodljivost betona,drvo i cigla, kao i bilo koji drugi materijal,odnjima:

• gustina;
• poroznost;
• vlažnost.

Sa povećanjem, povećava se i stepen njegove toplotne provodljivosti. Što je više pora u materijalu, to je bolji izolator od hladnoće.

Vrste betona

U modernoj gradnji mogu se koristiti razne vrste ovog materijala. Međutim, svi betoni koji postoje na tržištu mogu se svrstati u dvije velike grupe:

• težak;
• lagano pjenasti ili sa poroznim punilom.

Toplotna provodljivost teškog betona: indikatori

Takvi materijali su također podijeljeni u dvije glavne grupe. Beton se može koristiti u građevinarstvu:

• težak;
• posebno teška.

U proizvodnji druge vrste materijala koriste se punila kao što su metalni otpad, hematit, magnetit, barit. Posebno teški betoni se obično koriste samo u izgradnji objekata čija je osnovna namjena zaštita od zračenja. Ova grupa uključuje materijale gustine od 2500 kg/m3.

Obični teški betoni izrađuju se pomoću takvih vrsta punila kao što su granit, dijabaz ili krečnjak, napravljeni na bazi lomljenog kamena. U izgradnji zgrada i objekata koristi se slično 1600-2500 kg / m 3.

Šta može biti u ovom slučajutoplotna provodljivost betona? sto,prikazan u nastavku prikazuje karakteristike performansi različitih vrsta teškog materijala.

Toplotna provodljivost lakog celularnog betona

Takav materijal je također klasifikovan u dvije glavne vrste. Vrlo često se u građevinarstvu koriste betoni na bazi poroznog punila. Kao potonje, koristi se ekspandirana glina, tuf, šljaka, plovućac. U drugoj grupi lakih betona koristi se obična punila. Ali u procesu gnječenja, takav materijal se pjeni. Kao rezultat toga, nakon sazrijevanja, u njemu ostaju mnoge pore.

Ttoplotna provodljivost betonapluća su veoma niska.Ali u isto vrijeme, u pogledu karakteristika čvrstoće, takav materijal je inferiorniji od teškog. Lagani beton se najčešće koristi za izgradnju raznih vrsta stambenih i gospodarskih zgrada koje nisu izložene ozbiljnim opterećenjima.

Klasificiran ne samo po načinu proizvodnje, već i po namjeni. S tim u vezi, postoje materijali:

• toplotna izolacija (gustine do 800 kg/m3);
• konstrukcijski i toplotnoizolacioni (do 1400 kg/m3);
• konstrukcijski (do 1800 kg/m3).

Toplotna provodljivost celularnog betonazastupljena su pluća različitih tipovau tabeli.

Termoizolacioni materijali

Obično se koriste za oblaganje zidova sastavljenih od cigle ili izlivenih od cementnog maltera. Kao što se može videti iz tabele,toplotne provodljivosti betonaaova grupa može varirati u prilično velikom rasponu.

Beton ove sorte najčešće se koristi kao izolacijski materijal. Ali ponekad se od njih podižu sve vrste beznačajnih ograđenih konstrukcija.

Konstrukcijski, toplotnoizolacioni i konstrukcijski materijali

Od ove grupe u građevinarstvu se najčešće koriste pjenasti beton, šljakasto-plovkasti beton i šljakabeton. Neke vrste ekspandiranih glinenih betona sa gustinom preko 0,29W/(m°C)takođe mogu biti uključeni u ovu vrstu.

Vrlo često ovobeton niske toplotne provodljivosti koristi se direktno kaograđevinski materijal. Ali ponekad se koristi i kao izolator koji ne propušta hladnoću.

Kako toplotna provodljivost zavisi od vlažnosti?

Svi znaju da gotovo svaki suhi materijal izolira od hladnoće mnogo bolje nego mokri. To je prvenstveno zbog vrlo niskog stepena toplotne provodljivosti vode.Zaštitibetonski zidovi, podovi i plafoniprostorije od niskih vanjskih temperatura, kako smo saznali, uglavnom zbog prisustva pora ispunjenih zrakom u materijalu. Kada je vlažan, potonji se istiskuje vodom. I, shodno tome, značajno povećanjeU hladnoj sezoni voda koja je ušla u pore materijala smrzava se.Rezultat je tosvojstva zadržavanja topline zidova, podova i stropova su još više smanjena.

Stupanj propusnosti vlage za različite vrste betona može varirati. Prema ovom pokazatelju materijal je klasifikovan u nekoliko razreda.

Drvo kao izolator

I "hladni" teški i laki beton, toplotna provodljivosttokoji je nizak,naravno,vrlopopularanei tražen izgledsbuildernyhmaterijalov. U svakom slučaju, temelji većine zgrada i objekata izgrađeni su upravo odcementni malter pomešan sa lomljenim kamenom ili šljunkom.

Prijavite sebbetonska mješavina ili blokovi izrađeni od nje i za izgradnju ogradnih konstrukcija. Ali prilično često se za sastavljanje poda, stropova i zidova koriste drugi materijali, na primjer drvo. Drvo i daska razlikuju se, naravno, po mnogo manjoj čvrstoći od betona. Međutim, stepen toplotne provodljivosti drveta je, naravno, mnogo niži. Za beton je ovaj pokazatelj, kako smo saznali, 0,12-1,74W/(m°C).U drvetu koeficijent toplinske provodljivosti ovisi, između ostalog, o ovoj vrsti.

Kod drugih pasmina ova brojka može biti drugačija.Smatra se da je prosječna toplotna provodljivost drveta preko vlakana 0,14W/(m°C). Najbolji način za izolaciju prostora od hladnoće je kedar. Njegova toplotna provodljivost je samo 0,095 W / (m C).

Cigla kao izolator

Zatim, za usporedbu, razmotrite karakteristike u odnosu na toplinsku provodljivost i ovaj popularni građevinski materijal.U smislu snageciglane samo da nije inferioran betonu, već ga često i nadmašuje.Isto važi i za gustinu ovog građevinskog kamena. Sve cigle koje se danas koriste u izgradnji zgrada i objekatatodijele se na keramičke i silikatne.

Obje ove vrste kamena, zauzvrat, mogu biti:

• korpulentno;
• sa prazninama;
• s prorezima.

Naravno, pune cigle zadržavaju toplinu lošije od šupljih i prorezanih.

Toplotna provodljivost betona i cigle, tdakle praktično isto. I silikat i izoluju prostorije od hladnoće prilično slabo. Stoga kuće izgrađene od takvog materijala treba dodatno izolirati. Kao izolatori pri oblaganju zidova od opeke, kao i onih izlivenih od običnog teškog betona, najčešće se koristi ekspandirani polistiren ili mineralna vuna. U tu svrhu se mogu koristiti i porozni blokovi.

Kako se izračunava toplotna provodljivost

Ovaj indikator se određuje za različite materijale, uključujući beton, prema posebnim formulama. Ukupno se mogu koristiti dvije metode. Toplotna provodljivost betona određena je Kaufmanovom formulom. izgleda ovako:

0,0935x(m) 0,5x2,28m + 0,025, gdje je m masa otopine.

Za vlažne (više od 3%) otopine koristi se formula Nekrasova:(0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14 .

Toekspandirani glineni beton gustine 1000 kg/m3 ima masu od 1 kg. odnosnona primjer,prema Kaufmanu, u ovom slučaju koeficijent će biti 0,238.Toplotna provodljivost betona određuje se na temperaturi mješavine C. Za hladne i zagrijane materijale, njegovi pokazatelji mogu malo varirati.

Dakle, šta je toplotna provodljivost? Sa stanovišta fizike toplotna provodljivost- to je molekularni prijenos topline između direktno dodirujućih tijela ili čestica istog tijela sa različitim temperaturama, pri čemu dolazi do izmjene energije kretanja strukturnih čestica (molekula, atoma, slobodnih elektrona).

Lakše je reći toplotna provodljivost je sposobnost materijala da provodi toplotu. Ako unutar tijela postoji temperaturna razlika, tada toplinska energija prelazi sa njegovog toplijeg dijela na njegov hladniji. Prijenos topline nastaje zbog prijenosa energije prilikom sudara molekula tvari. To se dešava sve dok temperatura unutar tijela ne postane ista. Takav proces se može dogoditi u čvrstim, tekućim i plinovitim tvarima.

U praksi, na primjer, u građevinarstvu sa toplinskom izolacijom zgrada, razmatra se još jedan aspekt toplinske provodljivosti, povezan s prijenosom toplinske energije. Uzmimo "apstraktnu kuću" kao primjer. U "apstraktnoj kući" postoji grijač koji održava konstantnu temperaturu unutar kuće, recimo, 25°C. Napolju je temperatura takođe konstantna, na primer 0 °C. Sasvim je jasno da ako isključite grijač, nakon nekog vremena i kuća će biti 0 ° C. Sva toplina (toplotna energija) kroz zidove će otići van.

Da bi temperatura u kući bila 25°C, grijač mora biti stalno uključen. Grijalica konstantno stvara toplinu, koja neprestano izlazi kroz zidove na ulicu.

Koeficijent toplotne provodljivosti.

Količina topline koja prolazi kroz zidove (i znanstveno - intenzitet prijenosa topline zbog toplinske provodljivosti) ovisi o temperaturnoj razlici (u kući i na ulici), o površini zidova i toplotnu provodljivost materijala od kojeg su ovi zidovi napravljeni.

Da bi se kvantifikovala toplotna provodljivost, postoji koeficijent toplotne provodljivosti materijala. Ovaj koeficijent odražava svojstvo tvari da provodi toplinsku energiju. Što je veća vrijednost toplinske provodljivosti nekog materijala, to bolje provodi toplinu. Ako ćemo izolirati kuću, onda moramo odabrati materijale s malom vrijednošću ovog koeficijenta. Što je manji, to bolje. Sada, kao materijali za izolaciju zgrada, najširu se koriste grijači od i raznih. Novi materijal s poboljšanim kvalitetima toplinske izolacije postaje sve popularniji -.

Koeficijent toplotne provodljivosti materijala označen je slovom ? (malo grčko slovo lambda) i izražava se u W/(m2*K). To znači da ako uzmemo zid od cigle sa toplotnom provodljivošću od 0,67 W / (m2 * K), debljine 1 metar i površine 1 m2, tada će uz temperaturnu razliku od 1 stepen, 0,67 vati toplotne energije proći kroz zid, energija. Ako je temperaturna razlika 10 stepeni, tada će proći 6,7 vati. A ako se s takvom temperaturnom razlikom zid napravi 10 cm, tada će gubitak topline već biti 67 vati. Za više informacija o metodi proračuna toplotnih gubitaka zgrada, pogledajte

Treba napomenuti da su vrijednosti koeficijenta toplinske provodljivosti materijala naznačene za debljinu materijala od 1 metar. Da bi se odredila toplinska provodljivost materijala za bilo koju drugu debljinu, koeficijent toplinske provodljivosti se mora podijeliti sa željenom debljinom, izraženom u metrima.

U građevinskim kodovima i proračunima često se koristi koncept „toplinske otpornosti materijala“. Ovo je recipročna vrijednost toplinske provodljivosti. Ako je, na primjer, toplinska provodljivost pjene debljine 10 cm 0,37 W / (m2 * K), tada će njen toplinski otpor biti 1 / 0,37 W / (m2 * K) \u003d 2,7 (m2 * K) / uto

Donja tabela prikazuje vrijednosti koeficijenta toplinske provodljivosti za neke materijale koji se koriste u građevinarstvu.