هدایت حرارتی مصالح ساختمانی. رسانایی حرارتی مصالح ساختمانی پایه جدول ضریب انتقال حرارت مصالح ساختمانی

هدایت حرارتی مصالح ساختمانی. رسانایی حرارتی مصالح ساختمانی پایه جدول ضریب انتقال حرارت مصالح ساختمانی
هدایت حرارتی مصالح ساختمانی. رسانایی حرارتی مصالح ساختمانی پایه جدول ضریب انتقال حرارت مصالح ساختمانی
18.10.2019

در سال های اخیر، هنگام ساخت خانه یا تعمیر آن، توجه زیادی به بهره وری انرژی شده است. با توجه به قیمت های سوخت موجود، این بسیار مهم است. و به نظر می رسد که پس انداز بیشتر اهمیت فزاینده ای پیدا خواهد کرد. برای انتخاب صحیح ترکیب و ضخامت مواد در پای سازه های محصور (دیوارها، کف، سقف، سقف)، لازم است که رسانایی حرارتی مصالح ساختمانی را بدانیم. این ویژگی روی بسته بندی با مواد نشان داده شده است و در مرحله طراحی ضروری است. از این گذشته ، لازم است تصمیم بگیرید که از چه موادی دیوارها بسازید ، چگونه آنها را عایق بندی کنید ، هر لایه چقدر ضخیم باشد.

هدایت حرارتی و مقاومت حرارتی چیست؟

هنگام انتخاب مصالح ساختمانی برای ساخت و ساز، توجه به ویژگی های مصالح ضروری است. یکی از موقعیت های کلیدی هدایت حرارتی است. با ضریب هدایت حرارتی نمایش داده می شود. این مقدار گرمایی است که یک ماده خاص می تواند در واحد زمان انجام دهد. یعنی هرچه این ضریب کوچکتر باشد، مواد هدایت گرما را بدتر می کنند. برعکس، هرچه این عدد بیشتر باشد، گرما بهتر حذف می شود.

مواد با هدایت حرارتی کم برای عایق، با بالا - برای انتقال یا حذف حرارت استفاده می شود. به عنوان مثال، رادیاتورها از آلومینیوم، مس یا فولاد ساخته شده اند، زیرا گرما را به خوبی منتقل می کنند، یعنی رسانایی حرارتی بالایی دارند. برای عایق از موادی با ضریب هدایت حرارتی کم استفاده می شود - آنها گرما را بهتر حفظ می کنند. اگر جسمی از چند لایه ماده تشکیل شده باشد، هدایت حرارتی آن به صورت مجموع ضرایب همه مواد تعیین می شود. در محاسبات، هدایت حرارتی هر یک از اجزای "پای" محاسبه می شود، مقادیر یافت شده خلاصه می شوند. به طور کلی، ما توانایی عایق حرارتی پوشش ساختمان (دیوارها، کف، سقف) را بدست می آوریم.

چیزی به نام مقاومت حرارتی نیز وجود دارد. این نشان دهنده توانایی مواد در جلوگیری از عبور گرما از آن است. یعنی رسانایی حرارتی متقابل است. و در صورت مشاهده ماده ای با مقاومت حرارتی بالا می توان از آن برای عایق حرارتی استفاده کرد. نمونه ای از مواد عایق حرارتی می تواند پشم معدنی یا بازالت رایج، پلی استایرن و غیره باشد. برای حذف یا انتقال گرما به موادی با مقاومت حرارتی کم نیاز است. به عنوان مثال از رادیاتورهای آلومینیومی یا فولادی برای گرمایش استفاده می شود، زیرا گرما را به خوبی از بین می برند.

جدول رسانایی حرارتی مواد عایق حرارتی

برای اینکه خانه در زمستان گرم و در تابستان خنک بماند، ضریب هدایت حرارتی دیوارها، کف ها و سقف ها باید حداقل یک رقم مشخص باشد که برای هر منطقه محاسبه می شود. ترکیب "پای" دیوارها، کف و سقف، ضخامت مواد به گونه ای گرفته می شود که رقم کل کمتر (یا بهتر - حداقل کمی بیشتر) برای منطقه شما توصیه نمی شود.

هنگام انتخاب مواد، باید در نظر داشت که برخی از آنها (نه همه) گرما را در شرایط رطوبت بالا بسیار بهتر هدایت می کنند. اگر در حین کار چنین وضعیتی برای مدت طولانی رخ دهد، هدایت حرارتی برای این حالت در محاسبات استفاده می شود. ضرایب هدایت حرارتی مواد اصلی مورد استفاده برای عایق بندی در جدول نشان داده شده است.

نام مادههدایت حرارتی W/(m °C)
خشکتحت رطوبت معمولیبا رطوبت بالا
نمد پشمی0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
پشم معدنی سنگ 25-50 کیلوگرم بر متر مکعب0,036 0,042 0,045
پشم معدنی سنگ 40-60 کیلوگرم بر متر مکعب0,035 0,041 0,044
پشم معدنی سنگ 80-125 کیلوگرم بر متر مکعب0,036 0,042 0,045
پشم معدنی سنگ 140-175 کیلوگرم بر متر مکعب0,037 0,043 0,0456
پشم معدنی سنگ 180 کیلوگرم بر متر مکعب0,038 0,045 0,048
پشم شیشه 15 کیلوگرم بر متر مکعب0,046 0,049 0,055
پشم شیشه 17 کیلوگرم بر متر مکعب0,044 0,047 0,053
پشم شیشه 20 کیلوگرم بر متر مکعب0,04 0,043 0,048
پشم شیشه 30 کیلوگرم بر متر مکعب0,04 0,042 0,046
پشم شیشه 35 کیلوگرم بر متر مکعب0,039 0,041 0,046
پشم شیشه 45 کیلوگرم بر متر مکعب0,039 0,041 0,045
پشم شیشه 60 کیلوگرم بر متر مکعب0,038 0,040 0,045
پشم شیشه 75 کیلوگرم بر متر مکعب0,04 0,042 0,047
پشم شیشه 85 کیلوگرم بر متر مکعب0,044 0,046 0,050
پلی استایرن منبسط شده (پلی استایرن، PPS)0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
فوم پلی استایرن اکسترود شده (EPS، XPS)0,029 0,030 0,031
فوم بتن، بتن هوادهی روی ملات سیمان، 600 کیلوگرم بر متر مکعب0,14 0,22 0,26
فوم بتن، بتن هوادهی روی ملات سیمان، 400 کیلوگرم بر متر مکعب0,11 0,14 0,15
فوم بتن، بتن هوادهی روی ملات آهک، 600 کیلوگرم بر متر مکعب0,15 0,28 0,34
فوم بتن، بتن هوادهی روی ملات آهک، 400 کیلوگرم بر متر مکعب0,13 0,22 0,28
شیشه فوم، خرده، 100 - 150 کیلوگرم بر متر مکعب0,043-0,06
شیشه فوم، خرده، 151 - 200 کیلوگرم بر متر مکعب0,06-0,063
شیشه فوم، خرده، 201 - 250 کیلوگرم بر متر مکعب0,066-0,073
شیشه فوم، خرده، 251 - 400 کیلوگرم بر متر مکعب0,085-0,1
بلوک فوم 100 - 120 کیلوگرم بر متر مکعب0,043-0,045
فوم بلوک 121- 170 کیلوگرم بر متر مکعب0,05-0,062
بلوک فوم 171 - 220 کیلوگرم بر متر مکعب0,057-0,063
فوم بلوک 221 - 270 کیلوگرم بر متر مکعب0,073
Ecowool0,037-0,042
فوم پلی اورتان (PPU) 40 کیلوگرم بر متر مکعب0,029 0,031 0,05
فوم پلی اورتان (PPU) 60 کیلوگرم بر متر مکعب0,035 0,036 0,041
فوم پلی اورتان (PPU) 80 کیلوگرم بر متر مکعب0,041 0,042 0,04
فوم پلی اتیلن متقاطع0,031-0,038
وکیوم0
هوا +27 درجه سانتی گراد 1 اتمسفر0,026
زنون0,0057
آرگون0,0177
آئروژل (آئروژل آسپن)0,014-0,021
پشم سرباره0,05
ورمیکولیت0,064-0,074
لاستیک فوم دار0,033
ورق چوب پنبه 220 کیلوگرم بر متر مکعب0,035
ورق چوب پنبه 260 کیلوگرم بر متر مکعب0,05
تشک بازالتی، بوم0,03-0,04
یدک کش0,05
پرلیت 200 کیلوگرم بر متر مکعب0,05
پرلیت منبسط شده 100 کیلوگرم بر متر مکعب0,06
تخته های عایق کتانی 250 کیلوگرم بر متر مکعب0,054
بتن پلی استایرن 150-500 کیلوگرم بر متر مکعب0,052-0,145
چوب پنبه دانه بندی شده، 45 کیلوگرم بر متر مکعب0,038
چوب پنبه معدنی بر پایه قیر 270-350 کیلوگرم بر متر مکعب0,076-0,096
کفپوش چوب پنبه ای 540 کیلوگرم بر متر مکعب0,078
چوب پنبه فنی، 50 کیلوگرم بر متر مکعب0,037

بخشی از اطلاعات از استانداردهایی گرفته شده است که ویژگی های مواد خاص را تجویز می کند (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (ضمیمه 2)). مطالبی که در استانداردها مشخص نشده اند در وب سایت های سازنده یافت می شوند. از آنجایی که هیچ استانداردی وجود ندارد، آنها می توانند به طور قابل توجهی از سازنده ای به سازنده دیگر متفاوت باشند، بنابراین هنگام خرید به ویژگی های هر ماده ای که خریداری می کنید توجه کنید.

جدول رسانایی حرارتی مصالح ساختمانی

دیوارها، سقف ها، کف ها را می توان از مواد مختلف ساخت، اما این اتفاق افتاد که رسانایی حرارتی مصالح ساختمانی معمولاً با آجرکاری مقایسه می شود. همه این مواد را می شناسند، ایجاد ارتباط با آن آسان تر است. محبوب ترین نمودارها که به وضوح تفاوت بین مواد مختلف را نشان می دهد. یکی از این تصاویر در پاراگراف قبلی است، دوم - مقایسه یک دیوار آجری و یک دیوار از سیاهههای مربوط - در زیر آورده شده است. به همین دلیل است که مواد عایق حرارتی برای دیوارهای ساخته شده از آجر و سایر مواد با رسانایی حرارتی بالا انتخاب می شوند. برای سهولت در انتخاب، هدایت حرارتی مصالح ساختمانی اصلی جدول بندی شده است.

نام ماده، چگالیضریب هدایت حرارتی
خشکدر رطوبت معمولیدر رطوبت بالا
CPR (ملات ماسه سیمان)0,58 0,76 0,93
ملات ماسه آهک0,47 0,7 0,81
گچ0,25
فوم بتن، بتن هوادهی روی سیمان، 600 کیلوگرم بر متر مکعب0,14 0,22 0,26
فوم بتن، بتن هوادهی روی سیمان، 800 کیلوگرم بر متر مکعب0,21 0,33 0,37
فوم بتن، بتن هوادهی روی سیمان، 1000 کیلوگرم بر متر مکعب0,29 0,38 0,43
فوم بتن، بتن هوادهی روی آهک، 600 کیلوگرم بر متر مکعب0,15 0,28 0,34
فوم بتن، بتن هوادهی روی آهک، 800 کیلوگرم بر متر مکعب0,23 0,39 0,45
فوم بتن، بتن هوادهی روی آهک، 1000 کیلوگرم بر متر مکعب0,31 0,48 0,55
شیشه پنجره0,76
آربولیت0,07-0,17
بتن با سنگ طبیعی 2400 کیلوگرم بر متر مکعب1,51
بتن سبک با پوکه طبیعی 500-1200 کیلوگرم بر متر مکعب0,15-0,44
بتن روی سرباره دانه بندی شده 1200-1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,35-0,58
بتن روی سرباره دیگ بخار 1400 کیلوگرم بر متر مکعب0,56
بتن روی سنگ خرد شده 2200-2500 کیلوگرم بر متر مکعب0,9-1,5
بتن روی سرباره سوخت 1000-1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,3-0,7
بلوک سرامیکی متخلخل0,2
بتن ورمیکولیت 300-800 کیلوگرم بر متر مکعب0,08-0,21
بتن رسی منبسط شده 500 کیلوگرم بر متر مکعب0,14
بتن رسی منبسط شده 600 کیلوگرم بر متر مکعب0,16
بتن رسی منبسط شده 800 کیلوگرم بر متر مکعب0,21
بتن رسی منبسط شده 1000 کیلوگرم بر متر مکعب0,27
بتن رسی منبسط شده 1200 کیلوگرم بر متر مکعب0,36
بتن رسی منبسط شده 1400 کیلوگرم بر متر مکعب0,47
بتن رسی منبسط شده 1600 کیلوگرم بر متر مکعب0,58
بتن رسی منبسط شده 1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,66
نردبان ساخته شده از آجرهای جامد سرامیکی در CPR0,56 0,7 0,81
سنگ تراشی از آجرهای سرامیکی توخالی در CPR، 1000 کیلوگرم بر متر مکعب)0,35 0,47 0,52
سنگ تراشی از آجرهای سرامیکی توخالی در CPR، 1300 کیلوگرم بر متر مکعب)0,41 0,52 0,58
سنگ تراشی آجر سرامیکی توخالی در CPR، 1400 کیلوگرم بر متر مکعب)0,47 0,58 0,64
سنگ تراشی از آجر سیلیکات جامد در CPR، 1000 کیلوگرم بر متر مکعب)0,7 0,76 0,87
سنگ تراشی از آجر سیلیکات توخالی در CPR، 11 حفره0,64 0,7 0,81
سنگ تراشی از آجر سیلیکات توخالی در CPR، 14 حفره0,52 0,64 0,76
سنگ آهک 1400 کیلوگرم بر متر مکعب0,49 0,56 0,58
سنگ آهک 1+600 کیلوگرم بر متر مکعب0,58 0,73 0,81
سنگ آهک 1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,7 0,93 1,05
سنگ آهک 2000 کیلوگرم بر متر مکعب0,93 1,16 1,28
شن و ماسه ساختمانی 1600 کیلوگرم بر متر مکعب0,35
سنگ گرانیت3,49
سنگ مرمر2,91
خاک رس منبسط شده، شن، 250 کیلوگرم بر متر مکعب0,1 0,11 0,12
خاک رس منبسط شده، شن، 300 کیلوگرم بر متر مکعب0,108 0,12 0,13
خاک رس منبسط شده، شن، 350 کیلوگرم بر متر مکعب0,115-0,12 0,125 0,14
خاک رس منبسط شده، شن، 400 کیلوگرم بر متر مکعب0,12 0,13 0,145
خاک رس منبسط شده، شن، 450 کیلوگرم بر متر مکعب0,13 0,14 0,155
خاک رس منبسط شده، شن، 500 کیلوگرم بر متر مکعب0,14 0,15 0,165
خاک رس منبسط شده، شن، 600 کیلوگرم بر متر مکعب0,14 0,17 0,19
خاک رس منبسط شده، شن، 800 کیلوگرم بر متر مکعب0,18
تخته گچی 1100 کیلوگرم بر متر مکعب0,35 0,50 0,56
تخته گچی 1350 کیلوگرم بر متر مکعب0,23 0,35 0,41
خاک رس، 1600-2900 کیلوگرم بر متر مکعب0,7-0,9
خاک نسوز 1800 کیلوگرم بر متر مکعب1,4
خاک رس منبسط شده 200-800 کیلوگرم بر متر مکعب0,1-0,18
بتن رسی منبسط شده روی ماسه کوارتز با منافذ 800-1200 کیلوگرم بر متر مکعب0,23-0,41
بتن رسی منبسط شده 500-1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,16-0,66
بتن رسی منبسط شده روی ماسه پرلیت 800-1000 کیلوگرم بر متر مکعب0,22-0,28
آجر کلینکر، 1800 - 2000 کیلوگرم بر متر مکعب0,8-0,16
آجر سرامیکی 1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,93
قلوه سنگ تراکم متوسط ​​2000 کیلوگرم بر متر مکعب1,35
ورق های دیوار خشک 800 کیلوگرم بر متر مکعب0,15 0,19 0,21
ورق های دیوار خشک 1050 کیلوگرم بر متر مکعب0,15 0,34 0,36
تخته سه لا0,12 0,15 0,18
تخته فیبر، نئوپان، 200 کیلوگرم بر متر مکعب0,06 0,07 0,08
تخته فیبر، نئوپان، 400 کیلوگرم بر متر مکعب0,08 0,11 0,13
تخته فیبر، نئوپان، 600 کیلوگرم بر متر مکعب0,11 0,13 0,16
تخته فیبر، نئوپان، 800 کیلوگرم بر متر مکعب0,13 0,19 0,23
تخته فیبر، نئوپان، 1000 کیلوگرم بر متر مکعب0,15 0,23 0,29
مشمع کف اتاق پی وی سی روی پایه عایق حرارت 1600 کیلوگرم بر متر مکعب0,33
مشمع کف اتاق پی وی سی روی پایه عایق حرارت 1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,38
مشمع کف اتاق PVC بر اساس پارچه، 1400 کیلوگرم بر متر مکعب0,2 0,29 0,29
مشمع کف اتاق PVC بر اساس پارچه، 1600 کیلوگرم بر متر مکعب0,29 0,35 0,35
مشمع کف اتاق پی وی سی بر اساس پارچه، 1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,35
ورق های تخت آزبست سیمان 1600-1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,23-0,35
فرش 630 کیلوگرم بر متر مکعب0,2
پلی کربنات (ورق)، 1200 کیلوگرم بر متر مکعب0,16
بتن پلی استایرن 200-500 کیلوگرم بر متر مکعب0,075-0,085
سنگ صدفی، 1000-1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,27-0,63
فایبرگلاس 1800 کیلوگرم بر متر مکعب0,23
کاشی بتنی 2100 کیلوگرم بر متر مکعب1,1
کاشی و سرامیک 1900 کیلوگرم بر متر مکعب0,85
تایل پی وی سی سقف 2000 کیلوگرم بر متر مکعب0,85
گچ آهک 1600 کیلوگرم بر متر مکعب0,7
گچ ماسه سیمانی 1800 کیلوگرم بر متر مکعب1,2

چوب یکی از مصالح ساختمانی با رسانایی حرارتی نسبتا کم است. جدول داده های شاخصی را برای نژادهای مختلف ارائه می دهد. هنگام خرید حتما به چگالی و ضریب هدایت حرارتی توجه کنید. همه آنها همان چیزی نیستند که در اسناد نظارتی مقرر شده است.

نامضریب هدایت حرارتی
خشکتحت رطوبت معمولیبا رطوبت بالا
کاج، صنوبر در سراسر دانه0,09 0,14 0,18
کاج، صنوبر در امتداد دانه0,18 0,29 0,35
بلوط در امتداد دانه0,23 0,35 0,41
بلوط در سراسر دانه0,10 0,18 0,23
درخت چوب پنبه0,035
توس0,15
سدر0,095
لاستیک طبیعی0,18
افرا0,19
لیندن (رطوبت 15 درصد)0,15
کاج اروپایی0,13
خاک اره0,07-0,093
یدک کش0,05
پارکت بلوط0,42
پارکت تکه ای0,23
پارکت پانلی0,17
صنوبر0,1-0,26
صنوبر0,17

فلزات گرما را به خوبی هدایت می کنند. آنها اغلب پل سرما در طراحی هستند. و این نیز باید در نظر گرفته شود تا از تماس مستقیم با استفاده از لایه ها و واشرهای عایق حرارتی که به آنها ترمال بریک می گویند جلوگیری شود. رسانایی حرارتی فلزات در جدول دیگری خلاصه شده است.

نامضریب هدایت حرارتی نامضریب هدایت حرارتی
برنز22-105 آلومینیوم202-236
مس282-390 برنج97-111
نقره429 اهن92
قلع67 فولاد47
طلا318

نحوه محاسبه ضخامت دیوار

برای اینکه خانه در زمستان گرم و در تابستان خنک باشد، لازم است که سازه های محصور (دیوار، کف، سقف / سقف) دارای مقاومت حرارتی خاصی باشند. این مقدار برای هر منطقه متفاوت است. این بستگی به میانگین دما و رطوبت در یک منطقه خاص دارد.

مقاومت حرارتی محفظه
سازه ها برای مناطق روسیه

برای اینکه قبض های گرمایش خیلی زیاد نباشد، لازم است مصالح ساختمانی و ضخامت آنها را انتخاب کنید تا مقاومت حرارتی کل آنها کمتر از آنچه در جدول ذکر شده است نباشد.

محاسبه ضخامت دیوار، ضخامت عایق، لایه های تکمیلی

ساختار مدرن با وضعیتی مشخص می شود که دیوار دارای چندین لایه است. علاوه بر ساختار پشتیبانی، عایق، مواد تکمیلی نیز وجود دارد. هر لایه ضخامت خاص خود را دارد. چگونه ضخامت عایق را تعیین کنیم؟ محاسبه آسان است. بر اساس فرمول:

R مقاومت حرارتی است.

p ضخامت لایه بر حسب متر است.

k ضریب هدایت حرارتی است.

ابتدا باید در مورد مصالحی که در ساخت و ساز استفاده خواهید کرد تصمیم بگیرید. علاوه بر این، شما باید دقیقا بدانید که چه نوع مواد دیوار، عایق، پایان و غیره خواهد بود. پس از همه، هر یک از آنها به عایق حرارتی کمک می کند، و هدایت حرارتی مصالح ساختمانی در محاسبه در نظر گرفته می شود.

ابتدا مقاومت حرارتی مصالح سازه ای در نظر گرفته می شود (که دیوار، سقف و غیره از آن ساخته می شود)، سپس ضخامت عایق انتخاب شده بر اساس اصل "باقیمانده" انتخاب می شود. همچنین می توانید ویژگی های عایق حرارتی مواد تکمیلی را در نظر بگیرید ، اما معمولاً آنها "به علاوه" به موارد اصلی می روند. بنابراین یک ذخیره معین "فقط در مورد" گذاشته شده است. این ذخیره به شما امکان می دهد در گرمایش صرفه جویی کنید که متعاقباً تأثیر مثبتی بر بودجه دارد.

نمونه ای از محاسبه ضخامت عایق

بیایید یک مثال بزنیم. ما قصد داریم یک دیوار آجری بسازیم - یک و نیم آجر، ما با پشم معدنی عایق بندی می کنیم. مطابق جدول، مقاومت حرارتی دیوارها برای منطقه باید حداقل 3.5 باشد. محاسبه برای این وضعیت در زیر آورده شده است.


اگر بودجه محدود است، می توانید 10 سانتی متر پشم معدنی بردارید و گمشده ها با مواد تکمیلی پوشانده می شوند. آنها در داخل و خارج خواهند بود. اما، اگر می خواهید قبض های گرمایش حداقل باشد، بهتر است پایان را با یک "به علاوه" به مقدار محاسبه شده شروع کنید. این ذخیره شما برای زمان کمترین دما است، زیرا هنجارهای مقاومت حرارتی برای سازه های محصور با توجه به دمای میانگین برای چندین سال محاسبه می شود و زمستان ها به طور غیر عادی سرد است. زیرا رسانایی حرارتی مصالح ساختمانی مورد استفاده برای دکوراسیون به سادگی در نظر گرفته نمی شود.

مردم همچنین دارای رسانایی حرارتی متفاوتی هستند، برخی مانند کرک گرم هستند، در حالی که برخی دیگر مانند آهن گرما می گیرند.

یوری سرژکین

کلمه "همچنین" در عبارت فوق نشان می دهد که مفهوم "رسانایی حرارتی" فقط به صورت مشروط برای افراد اعمال می شود. با اينكه…

آیا می دانستید: کت خز گرم نمی کند، فقط گرمایی را که بدن انسان تولید می کند حفظ می کند.

این بدان معنی است که بدن انسان توانایی انتقال گرما را به معنای واقعی و نه فقط مجازی دارد. این همه شعر است، در واقع بخاری ها را از نظر هدایت حرارتی با هم مقایسه می کنیم.

شما بهتر می دانید، زیرا خودتان در موتور جستجو "رسانایی گرمایی بخاری ها" را تایپ کرده اید. دقیقا چی میخواستی بدونی؟ و اگر بدون شوخی باشد، دانستن این مفهوم مهم است، زیرا مواد مختلف هنگام استفاده بسیار متفاوت رفتار می کنند. یک نکته مهم، اگرچه نه کلیدی در انتخاب، دقیقاً توانایی مواد برای هدایت انرژی حرارتی است. اگر مواد عایق حرارتی اشتباهی را انتخاب کنید، به سادگی عملکرد خود را انجام نمی دهد، یعنی حفظ گرما در اتاق.

مرحله 2: مفهوم تئوری

از یک دوره فیزیک مدرسه، به احتمال زیاد به یاد می آورید که سه نوع انتقال حرارت وجود دارد:

  • همرفت؛
  • تابش - تشعشع؛
  • هدایت حرارتی.

بنابراین هدایت حرارتی نوعی انتقال حرارت یا حرکت انرژی حرارتی است. این به ساختار داخلی بدن مربوط می شود. یک مولکول انرژی را به مولکول دیگر منتقل می کند. حالا دوست داری یه تست کوچولو انجام بدی؟

کدام نوع ماده بیشترین انرژی را انتقال (انتقال) می کند؟

  • اجسام جامد؟
  • مایعات؟
  • گازها؟

درست است، شبکه کریستالی جامدات بیش از همه انرژی را منتقل می کند. مولکول های آنها به یکدیگر نزدیک تر هستند و بنابراین می توانند به طور مؤثرتری برهم کنش کنند. گازها کمترین رسانایی حرارتی را دارند. مولکول های آنها در بیشترین فاصله از یکدیگر قرار دارند.

مرحله 3: بخاری چه چیزی می تواند باشد

گفتگوی خود را در مورد هدایت حرارتی بخاری ها ادامه می دهیم. تمام اجسامی که در این نزدیکی قرار دارند تمایل دارند دمای بین خود را برابر کنند. یک خانه یا آپارتمان، به عنوان یک شی، به دنبال یکسان سازی دما با خیابان است. آیا همه مصالح ساختمانی می توانند عایق باشند؟ خیر به عنوان مثال، بتن اجازه می دهد تا گرما از خانه شما به خیابان خیلی سریع جریان یابد، بنابراین تجهیزات گرمایشی زمانی برای حفظ دمای مورد نظر در اتاق ندارند. ضریب هدایت حرارتی برای عایق با فرمول محاسبه می شود:

جایی که W شار حرارتی ما است و m2 مساحت عایق با اختلاف دمای یک کلوین (برابر با یک درجه سانتیگراد است). برای بتن ما این ضریب 1.5 است. یعنی به صورت مشروط یک متر مربع بتن با اختلاف دمای یک درجه سانتیگراد قادر است در هر ثانیه 1.5 وات انرژی حرارتی عبور دهد. اما، موادی با ضریب 0.023 وجود دارد. واضح است که چنین موادی برای نقش بخاری ها بسیار مناسب تر هستند. آیا ضخامت مهم است؟ نمایشنامه. اما، در اینجا شما هنوز نمی توانید ضریب انتقال حرارت را فراموش کنید. برای دستیابی به نتایج مشابه، به یک دیوار بتنی به ضخامت 3.2 متر یا یک ورق فوم پلاستیکی با ضخامت 0.1 متر نیاز دارید، واضح است که اگرچه بتن از نظر فنی می تواند یک گرم کننده باشد، اما از نظر اقتصادی امکان پذیر نیست. بنابراین:

عایق را می توان ماده ای نامید که کمترین مقدار انرژی حرارتی را از طریق خود هدایت می کند و از خروج آن از اتاق جلوگیری می کند و در عین حال حداقل هزینه ممکن را به همراه دارد.

بهترین عایق حرارت هوا است. بنابراین وظیفه هر عایق ایجاد شکاف هوای ثابت بدون همرفت (حرکت) هوا در داخل آن است. به همین دلیل است که مثلاً فوم پلاستیک 98 درصد هوا است. رایج ترین مواد عایق عبارتند از:

  • استایروفوم;
  • فوم پلی استایرن اکسترود شده؛
  • پشم معدنی؛
  • پنوفول؛
  • پنویزول؛
  • شیشه فوم؛
  • فوم پلی اورتان (PPU)؛
  • Ecowool (سلولز)؛

خواص عایق حرارتی تمام مواد ذکر شده در بالا نزدیک به این حدود است. همچنین شایان توجه است: هرچه چگالی مواد بیشتر باشد، انرژی بیشتری را از طریق خود هدایت می کند. از تئوری به یاد دارید؟ هر چه مولکول‌ها به هم نزدیک‌تر باشند، گرما با کارایی بیشتری هدایت می‌شود.

مرحله 4: مقایسه کنید جدول هدایت حرارتی بخاری ها

جدول مقایسه بخاری ها را از نظر هدایت حرارتی اعلام شده توسط سازندگان و مربوط به GOST ها نشان می دهد:

جدول مقایسه ای رسانایی حرارتی مصالح ساختمانی که بخاری محسوب نمی شوند:

نرخ انتقال حرارت فقط میزان انتقال حرارت از یک مولکول به مولکول دیگر را نشان می دهد. برای زندگی واقعی، این شاخص چندان مهم نیست. اما شما نمی توانید بدون محاسبه حرارتی دیوار انجام دهید. مقاومت انتقال حرارت متقابل هدایت حرارتی است. ما در مورد توانایی مواد (عایق) در حفظ جریان گرما صحبت می کنیم. برای محاسبه مقاومت در برابر انتقال حرارت، باید ضخامت را بر ضریب هدایت حرارتی تقسیم کنید. مثال زیر محاسبه مقاومت حرارتی دیوار ساخته شده از تیری به ضخامت 180 میلی متر را نشان می دهد.

همانطور که می بینید، مقاومت حرارتی چنین دیواری 1.5 خواهد بود. کافی؟ بستگی به منطقه دارد. مثال محاسبه کراسنویارسک را نشان می دهد. برای این منطقه، ضریب مقاومت مورد نیاز سازه های محصور برابر 3.62 تعیین شده است. پاسخ روشن است. حتی برای کیف، که بسیار دورتر از جنوب است، این رقم 2.04 است.

مقاومت حرارتی متقابل هدایت حرارتی است.

این بدان معنی است که توانایی یک خانه چوبی برای مقاومت در برابر اتلاف گرما کافی نیست. گرم کردن لازم است، و در حال حاضر، با چه موادی - طبق فرمول محاسبه کنید.

مرحله 5: قوانین نصب

شایان ذکر است که تمام شاخص های فوق برای مواد DRY ارائه شده است. اگر ماده خیس شود، حداقل به نصف خواص خود را از دست می دهد یا حتی به "پارچه" تبدیل می شود. بنابراین، حفاظت از عایق حرارتی ضروری است. استایروفوم اغلب در زیر نمای مرطوب عایق بندی می شود که در آن عایق با لایه ای از گچ محافظت می شود. برای جلوگیری از ورود رطوبت، یک غشای ضد آب روی پشم معدنی اعمال می شود.

نکته دیگری که در خور توجه است حفاظت از باد است. بخاری ها تخلخل متفاوتی دارند. به عنوان مثال، بیایید تخته های پلی استایرن منبسط شده و پشم معدنی را با هم مقایسه کنیم. اگر اولی جامد به نظر می رسد، دومی به وضوح منافذ یا الیاف را نشان می دهد. بنابراین، اگر عایق های حرارتی الیافی مانند پشم معدنی یا پشم اکو روی نرده های بادگیر نصب می کنید، حتما از محافظ باد مراقبت کنید. در غیر این صورت عملکرد حرارتی خوب عایق مفید نخواهد بود.

یافته ها

بنابراین، ما بحث کردیم که هدایت حرارتی بخاری ها توانایی آنها در انتقال انرژی حرارتی است. عایق حرارتی نباید گرمای تولید شده توسط سیستم گرمایش خانه را آزاد کند. وظیفه اصلی هر ماده ای حفظ هوا در داخل است. گازی است که کمترین رسانایی حرارتی را دارد. همچنین برای پی بردن به ضریب صحیح عایق حرارتی ساختمان لازم است مقاومت حرارتی دیوار محاسبه شود. اگر سوالی در مورد این موضوع دارید، لطفا در نظرات مطرح کنید.

سه واقعیت جالب در مورد عایق حرارتی

  • برف به عنوان عایق حرارت برای خرس در لانه عمل می کند.
  • لباس همچنین یک عایق حرارتی است. وقتی بدنمان سعی می کند دما را با دمای محیط که می تواند 30- درجه به جای 36.6 معمول باشد، برابر کند، خیلی راحت نیستیم.
  • پتو یک عایق حرارتی است. اجازه نمی دهد گرمای بدن انسان خارج شود.

جایزه

به عنوان یک امتیاز برای کنجکاوهایی که یک آزمایش جالب با هدایت حرارتی را تا انتها خوانده اند:

از چه چیزی خانه بسازیم؟ دیوارهای آن باید یک میکرو اقلیم سالم را بدون رطوبت اضافی، کپک، سرما فراهم کنند. این به خواص فیزیکی آنها بستگی دارد: چگالی، مقاومت در برابر آب، تخلخل. مهمترین آنها رسانایی حرارتی مصالح ساختمانی است که به معنای توانایی آنها برای عبور انرژی حرارتی از خود در اختلاف دما است. برای تعیین کمیت این پارامتر از ضریب هدایت حرارتی استفاده می شود.

برای اینکه خانه آجری به اندازه یک قاب چوبی (از کاج) گرم باشد، ضخامت دیوارهای آن باید سه برابر ضخامت دیوارهای قاب باشد.

ضریب هدایت حرارتی چقدر است

این کمیت فیزیکی برابر است با مقدار گرمایی (بر حسب کیلو کالری) که از ماده ای به ضخامت 1 متر در 1 ساعت عبور می کند. در این حالت اختلاف دما در دو طرف سطح آن باید برابر با 1 درجه سانتیگراد باشد. هدایت حرارتی بر حسب W/m درجه (وات تقسیم بر حاصلضرب یک متر و یک درجه) محاسبه می شود.

استفاده از این ویژگی به دلیل نیاز به انتخاب شایسته نوع نما برای ایجاد حداکثر عایق حرارتی است. این شرط لازم برای راحتی افراد ساکن یا کار در ساختمان است. همچنین هنگام انتخاب عایق اضافی برای خانه، هدایت حرارتی مصالح ساختمانی در نظر گرفته می شود. در این مورد، محاسبه آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است، زیرا خطاها منجر به تغییر نادرست نقطه شبنم می شود و در نتیجه، دیوارها خیس می شوند، خانه مرطوب و سرد است.

ویژگی های مقایسه ای رسانایی حرارتی مصالح ساختمانی

ضریب هدایت حرارتی مواد متفاوت است. به عنوان مثال، برای کاج، این رقم 0.17 W / m deg است، برای بتن فوم - 0.18 W / m deg: یعنی از نظر توانایی آنها در حفظ گرما تقریباً یکسان هستند. ضریب هدایت حرارتی یک آجر 0.55 W / m deg و ضریب هدایت حرارتی آجر معمولی (جامد) 0.8 W / m deg است. از مجموع اینها چنین بر می آید که برای اینکه خانه خشتی مانند خانه چوبی چوبی (از کاج) گرم باشد، ضخامت دیوارهای آن باید سه برابر ضخامت دیوارهای خانه چوبی باشد.

استفاده عملی از مواد با رسانایی حرارتی کم

فن آوری های مدرن برای تولید مواد عایق حرارت فرصت های فراوانی را برای صنعت ساختمان فراهم می کند. امروزه ساخت خانه هایی با دیوارهای ضخیم کاملاً ضروری نیست: می توانید با موفقیت مواد مختلف را برای ساخت ساختمان های کم مصرف ترکیب کنید. هدایت حرارتی نه چندان زیاد یک آجر را می توان با استفاده از عایق داخلی یا خارجی اضافی، به عنوان مثال، پلی استایرن منبسط شده، که ضریب هدایت حرارتی آن تنها 0.03 W / m درجه است، جبران کرد.

امروزه به جای خانه‌های آجری گران‌قیمت و خانه‌های یکپارچه و پانل‌های ناکارآمد ساخته شده از بتن سنگین و متراکم، ساختمان‌های ساخته شده از بتن سلولی ساخته می‌شوند. پارامترهای آن مانند چوب است: در خانه ای که از این ماده ساخته شده است، دیوارها حتی در سردترین زمستان ها یخ نمی زنند.

از دست دادن گرما در خانه به صورت درصد.

این فناوری به شما امکان می دهد ساختمان های ارزان تری بسازید. این به این دلیل است که ضریب پایین هدایت حرارتی مصالح ساختمانی ساخت و ساز را با حداقل هزینه های تامین مالی ساده کرده است. همچنین زمان صرف شده برای کارهای ساختمانی را کاهش می دهد. برای سازه های سبک تر، نیازی به چیدمان یک پایه سنگین و عمیق نیست: در برخی موارد، یک نوار سبک یا پایه ستون کافی است.

این اصل ساخت و ساز به ویژه برای ساخت خانه های قاب سبک جذاب شده است. امروزه کلبه‌ها، سوپرمارکت‌ها، انبارها و ساختمان‌های صنعتی بیشتر و بیشتر با استفاده از موادی با رسانایی حرارتی پایین ساخته می‌شوند. چنین ساختمان هایی را می توان در هر منطقه آب و هوایی راه اندازی کرد.

اصل فناوری ساخت قاب پانل این است که یک عایق حرارتی بین ورق های نازک تخته سه لا یا تخته های OSB قرار می گیرد. این می تواند پشم معدنی یا فوم پلی استایرن باشد. ضخامت ماده با در نظر گرفتن هدایت حرارتی آن انتخاب می شود. دیوارهای نازک کاملاً قادر به مقابله با وظیفه عایق حرارتی هستند. به همین ترتیب سقف چیده شده است. این فناوری به شما این امکان را می دهد که با کمترین هزینه مالی در مدت زمان کوتاهی ساختمان بسازید.

مقایسه پارامترهای مصالح محبوب برای عایق کاری و ساخت خانه ها

پلی استایرن منبسط شده و پشم معدنی جایگاه پیشرو در عایق کاری نماها را به خود اختصاص داده اند. نظرات کارشناسان تقسیم شده است: برخی استدلال می کنند که پشم پنبه میعانات را انباشته می کند و فقط در صورت استفاده همزمان با غشای ضد بخار مناسب است. اما پس از آن دیوارها خاصیت تنفسی خود را از دست می دهند و کیفیت برنامه زیر سوال می رود. برخی دیگر ادعا می کنند که ایجاد نماهای تهویه شده این مشکل را حل می کند. در عین حال، پلی استایرن منبسط شده رسانایی حرارتی کمی دارد و به خوبی تنفس می کند. برای او، به طور متناسب به چگالی ورق ها بستگی دارد: 40/100/150 kg/m3 = 0.03/0.04/0.05 W/m*ºC.

ویژگی مهم دیگری که در ساخت و ساز باید مورد توجه قرار گیرد، نفوذپذیری بخار است. به معنای توانایی دیوارها برای عبور رطوبت از داخل است. در این حالت دمای اتاق کاهش نمی یابد و نیازی به تهویه اتاق نیست. رسانایی حرارتی کم و نفوذپذیری بخار زیاد دیوارها یک میکروکلیم ایده آل برای زندگی انسان در خانه فراهم می کند.

بر اساس این شرایط می توان موثرترین خانه ها را برای سکونت انسان تعیین کرد. بتن فوم کمترین رسانایی حرارتی (0.08 وات) را دارد
m*ºC) در چگالی 300 کیلوگرم بر متر مکعب. این مصالح ساختمانی همچنین دارای یکی از بالاترین درجات نفوذپذیری بخار (0.26 Mg / m * h * Pa) می باشد. مکان دوم به درستی توسط چوب اشغال شده است، به ویژه - کاج، صنوبر، بلوط. رسانایی حرارتی آنها بسیار کم است (0.09 W / m * ºC) به شرط اینکه چوب در سراسر الیاف پردازش شود. و نفوذپذیری بخار این گونه ها بالاترین (0.32 Mg / m * h * Pa) است. در مقایسه، استفاده از کاج تیمار شده در امتداد دانه، خروجی حرارت را به 0.17-0.23 W/m*ºC افزایش می دهد.

بنابراین، فوم بتن و چوب بهترین گزینه برای دیوارهای ساختمانی هستند، زیرا آنها بهترین پارامترها را برای تضمین پاکیزگی محیطی و میکروکلیمای داخلی خوب دارند. فوم پلی اورتان، پلی استایرن منبسط شده، پشم معدنی برای عایق کاری نما مناسب هستند. به طور جداگانه، باید در مورد یدک کش گفت. برای حذف پل های سرد در هنگام تخمگذار خانه چوبی گذاشته شده است. این ویژگی های از قبل عالی نمای چوبی را افزایش می دهد: ضریب هدایت حرارتی یدک کش کمترین (0.05 W/m*ºC) و نفوذپذیری بخار بالاترین (0.49 Mg/m*h*Pa) است.

یکی از مهم ترین ویژگی های بتن البته رسانایی حرارتی آن است. این شاخص می تواند به طور قابل توجهی برای انواع مختلف مواد متفاوت باشد. بستگی داردپبیشتر از همه، ازنوعپرکننده استفاده شده در آن هر چه مواد سبک تر باشد، عایق بهتری در برابر سرما است.

رسانایی حرارتی چیست: تعریف

در ساخت ساختمان ها و سازه ها می توان از مصالح مختلفی استفاده کرد. ساختمان های مسکونی و صنعتی در اقلیم روسیه معمولاً عایق بندی می شوند. یعنی در طول ساخت آنها از عایق های مخصوص استفاده می شود که هدف اصلی آنها حفظ دمای راحت در داخل محل است. هنگام محاسبه مقدار مورد نیاز پشم معدنی یا پلی استایرن منبسط شده، هدایت حرارتی ماده پایه مورد استفاده برای ساخت سازه های محصور بدون نقص در نظر گرفته می شود.

اغلب ساختمان ها و سازه ها در کشور ما از انواع مختلف بتن ساخته می شوند. همچنین برای این منظور استفاده کنیدیوآجر tsyaو درختدر واقع، رسانایی حرارتی خود توانایی یک ماده برای انتقال انرژی در ضخامت خود در اثر حرکت مولکول ها است. یک فرآیند مشابه می تواند هم در قسمت های جامد ماده و هم در منافذ آن انجام شود. در مورد اول، هدایت نامیده می شود، در مورد دوم - همرفت.خنک شدن مواد در قسمت های جامد آن بسیار سریعتر است. هوایی که منافذ را پر می کند، گرما را البته بهتر حفظ می کند.

شاخص به چه چیزی بستگی دارد؟

از مطالب فوق می توان نتایج زیر را به دست آورد. بستگی دارد tهدایت حرارتی بتن،چوب و آجر و همچنین هر ماده دیگری،از جانبآنها:

  • چگالی؛
  • تخلخل؛
  • رطوبت

با افزایش، درجه هدایت حرارتی آن نیز افزایش می یابد. هرچه منافذ مواد بیشتر باشد، عایق بهتری در برابر سرما است.

انواع بتن

در ساخت و سازهای مدرن می توان از انواع مختلفی از این متریال استفاده کرد. با این حال، تمام بتن های موجود در بازار را می توان به دو گروه بزرگ طبقه بندی کرد:

  • سنگین؛
  • فوم سبک یا با پرکننده متخلخل.

هدایت حرارتی بتن سنگین: شاخص ها

این گونه مواد نیز به دو گروه اصلی تقسیم می شوند. بتن را می توان در ساخت و ساز استفاده کرد:

  • سنگین؛
  • به خصوص سنگین

در تولید مواد نوع دوم از پرکننده هایی مانند ضایعات فلزی، هماتیت، مگنتیت، باریت استفاده می شود. به خصوص بتن های سنگین معمولاً فقط در ساخت تأسیساتی استفاده می شود که هدف اصلی آنها محافظت در برابر تشعشعات است. این گروه شامل موادی با چگالی 2500 کیلوگرم بر متر مکعب می باشد.

بتن های سنگین معمولی با استفاده از انواع پرکننده هایی مانند گرانیت، دیاباز یا سنگ آهک که بر اساس سنگ خرد شده ساخته می شوند، ساخته می شوند. در ساخت و ساز ساختمان ها و سازه ها، مشابه 1600-2500 کیلوگرم بر متر مکعب استفاده می شود.

در این مورد چه می تواند باشدهدایت حرارتی بتن؟ جدول،ارائه شده در زیر ویژگی عملکرد انواع مختلف مواد سنگین را نشان می دهد.

هدایت حرارتی بتن سلولی سبک

چنین موادی نیز به دو نوع اصلی طبقه بندی می شوند. اغلب از بتن های مبتنی بر پرکننده متخلخل در ساخت و ساز استفاده می شود. به عنوان دومی از خاک رس منبسط شده، توف، سرباره، سنگ پا استفاده می شود. در گروه دوم بتن های سبک از پرکننده معمولی استفاده می شود. اما در فرآیند ورز دادن، چنین موادی کف می کند. در نتیجه پس از بلوغ منافذ زیادی در آن باقی می ماند.

تیهدایت حرارتی بتنریه خیلی پایینهاما در عین حال، از نظر ویژگی های استحکام، چنین ماده ای نسبت به سنگین پایین تر است. بتن سبک اغلب برای ساخت انواع مختلف ساختمان های مسکونی و خارجی که تحت بارهای جدی قرار نمی گیرند استفاده می شود.

نه تنها بر اساس روش ساخت، بلکه بر اساس هدف نیز طبقه بندی می شود. در این رابطه موادی وجود دارد:

  • عایق حرارت (با چگالی تا 800 کیلوگرم بر متر مکعب)؛
  • ساختاری و عایق حرارت (تا 1400 کیلوگرم بر متر مکعب)؛
  • ساختاری (تا 1800 کیلوگرم بر متر مکعب).

هدایت حرارتی بتن سلولیریه از انواع مختلف نشان داده شده استدر جدول

مواد عایق حرارتی

اینها معمولاً برای پوشش دیوارهای مونتاژ شده از آجر یا ریخته شده از ملات سیمان استفاده می شوند. همانطور که از جدول مشخص است،بتن رسانایی حرارتیآاین گروه می تواند در یک محدوده نسبتاً بزرگ متفاوت باشد.

بتن این گونه اغلب به عنوان مواد عایق استفاده می شود. اما گاهی اوقات انواع سازه های محصور کننده بی اهمیت از آنها ساخته می شود.

مصالح سازه ای، عایق حرارتی و ساختاری

از این گروه فوم بتن، بتن سرباره - پوکه و بتن سرباره بیشتر در ساختمان سازی استفاده می شود. برخی از انواع بتن رسی منبسط شده با چگالی بیش از 0.29W/(m°C)همچنین ممکن است در این گونه گنجانده شود.

خیلی اوقات اینبتن با رسانایی حرارتی پایین به طور مستقیم استفاده می شودمواد و مصالح ساختمانی. اما گاهی از آن به عنوان عایق نیز استفاده می شود که سرما را از بین نمی برد.

هدایت حرارتی چگونه به رطوبت بستگی دارد؟

همه می دانند که تقریباً هر ماده خشکی در برابر سرما بسیار بهتر از مرطوب عایق می شود. این در درجه اول به دلیل درجه بسیار پایین هدایت حرارتی آب است.محافظتدیوارها، کف و سقف بتنیاتاق ها از دمای پایین در فضای بازهمانطور که متوجه شدیم، عمدتاً به دلیل وجود منافذ پر از هوا در مواد است. هنگامی که مرطوب است، دومی توسط آب جابجا می شود. و در نتیجه افزایش قابل توجهیدر فصل سرد، آبی که وارد منافذ مواد شده است یخ می زند.نتیجه این است کهکیفیت حفظ حرارت دیوارها، کف و سقف حتی بیشتر کاهش می یابد.

درجه نفوذپذیری رطوبت برای انواع مختلف بتن ممکن است متفاوت باشد. با توجه به این شاخص، مواد به چند درجه طبقه بندی می شوند.

چوب به عنوان عایق

هر دو "سرد" بتن سنگین و سبک، هدایت حرارتیبهکه کم است،البته،خیلیمحبوبهو نگاه جستجو شدهسسازندهnyhموادov. در هر صورت، پایه های اکثر ساختمان ها و سازه ها دقیقاً از آن ساخته شده استملات سیمان مخلوط با سنگ خرد شده یا سنگ قلوه سنگ.

درخواست دادنبمخلوط بتن یا بلوک های ساخته شده از آن و برای ساخت سازه های محصور. اما اغلب از مواد دیگری برای مونتاژ کف، سقف و دیوارها استفاده می شود، به عنوان مثال، چوب. الوار و تخته، البته، مقاومت بسیار کمتری نسبت به بتن دارند. با این حال، درجه هدایت حرارتی چوب، البته، بسیار کمتر است. برای بتن، این شاخص، همانطور که متوجه شدیم، 0.12-1.74 استW/(m°C).در یک درخت، ضریب هدایت حرارتی از جمله به این گونه خاص بستگی دارد.

در نژادهای دیگر، این رقم ممکن است متفاوت باشد.اعتقاد بر این است که میانگین هدایت حرارتی چوب در سراسر الیاف 0.14 استW/(m°C). بهترین راه برای عایق بندی فضا از سرما، سرو است. هدایت حرارتی آن تنها 0.095 W / (m C) است.

آجر به عنوان عایق

در مرحله بعد، برای مقایسه، ویژگی های مربوط به هدایت حرارتی و این مصالح ساختمانی محبوب را در نظر بگیرید.از نظر قدرتآجرنه تنها کمتر از بتن نیست، بلکه اغلب از آن پیشی می گیرد.همین امر در مورد تراکم این سنگ ساختمانی نیز صدق می کند. تمام آجرهایی که امروزه در ساخت ساختمان ها و سازه ها استفاده می شودبهطبقه بندی شده به سرامیک و سیلیکات.

هر دوی این نوع سنگ به نوبه خود می توانند:

  • فاسد
  • با فضای خالی؛
  • شکاف دار.

البته آجرهای جامد گرما را بدتر از آجرهای توخالی و شکاف دار حفظ می کنند.

هدایت حرارتی بتن و آجر، tبنابراین عملاً یکسان است. هم سیلیکات و هم محل را نسبتاً ضعیف از سرما جدا می کنند. بنابراین، خانه های ساخته شده از چنین موادی باید علاوه بر عایق بندی شوند. به عنوان عایق هنگام پوشش دیوارهای آجری، و همچنین آنهایی که از بتن سنگین معمولی ریخته می شوند، اغلب از پلی استایرن منبسط شده یا پشم معدنی استفاده می شود. برای این منظور می توان از بلوک های متخلخل نیز استفاده کرد.

هدایت حرارتی چگونه محاسبه می شود

این شاخص برای مواد مختلف از جمله بتن طبق فرمول های خاص تعیین می شود. در مجموع می توان از دو روش استفاده کرد. هدایت حرارتی بتن با فرمول کافمن تعیین می شود. به نظر می رسد این است:

    0.0935x(m) 0.5x2.28m + 0.025، که m جرم محلول است.

برای محلول های مرطوب (بیش از 3٪)، از فرمول Nekrasov استفاده می شود:(0.196 + 0.22 متر مربع) 0.5 - 0.14 .

بهبتن رسی منبسط شده با چگالی 1000 کیلوگرم بر متر مکعب دارای جرم 1 کیلوگرم است. به ترتیب،مثلا،طبق گفته کافمن، در این حالت ضریب 0.238 خواهد بود.هدایت حرارتی بتن در دمای مخلوط C تعیین می شود. برای مواد سرد و گرم، شاخص های آن ممکن است کمی متفاوت باشد.

بنابراین هدایت حرارتی چیست؟ از دیدگاه فیزیک هدایت حرارتی- این انتقال مولکولی گرما بین اجسام در تماس مستقیم یا ذرات یک جسم با دماهای مختلف است که در آن تبادل انرژی حرکت ذرات ساختاری (مولکول ها، اتم ها، الکترون های آزاد) رخ می دهد.

گفتنش راحت تره هدایت حرارتیتوانایی یک ماده برای هدایت گرما است. اگر در داخل بدن اختلاف دما وجود داشته باشد، انرژی حرارتی از قسمت گرمتر آن به قسمت سردتر آن منتقل می شود. انتقال حرارت به دلیل انتقال انرژی در هنگام برخورد مولکول های یک ماده اتفاق می افتد. این اتفاق می افتد تا زمانی که دمای داخل بدن یکسان شود. چنین فرآیندی می تواند در مواد جامد، مایع و گاز رخ دهد.

در عمل، به عنوان مثال، در ساخت و ساز با عایق حرارتی ساختمان ها، جنبه دیگری از هدایت حرارتی در نظر گرفته می شود که با انتقال انرژی حرارتی مرتبط است. بیایید «خانه انتزاعی» را به عنوان مثال در نظر بگیریم. در "خانه انتزاعی" یک بخاری وجود دارد که دمای داخل خانه را ثابت نگه می دارد، مثلاً 25 درجه سانتیگراد. در خارج، دما نیز ثابت است، به عنوان مثال، 0 درجه سانتیگراد. کاملاً واضح است که اگر بخاری را خاموش کنید، پس از مدتی دمای خانه نیز 0 درجه سانتیگراد خواهد بود. تمام گرما (انرژی گرمایی) از طریق دیوارها به بیرون می رود.

برای حفظ دمای خانه در 25 درجه سانتیگراد، بخاری باید دائما روشن باشد. بخاری دائماً گرما ایجاد می کند که دائماً از طریق دیوارها به خیابان فرار می کند.

ضریب هدایت حرارتی.

مقدار گرمایی که از دیوارها عبور می کند (و از نظر علمی - شدت انتقال حرارت به دلیل هدایت حرارتی) به اختلاف دما (در خانه و خیابان)، به مساحت دیوارها و هدایت حرارتی ماده ای که این دیوارها از آن ساخته شده اند.

برای تعیین کمیت هدایت حرارتی، وجود دارد ضریب هدایت حرارتی مواد. این ضریب نشان دهنده خاصیت یک ماده برای هدایت انرژی حرارتی است. هر چه مقدار رسانایی حرارتی یک ماده بیشتر باشد، گرما را بهتر هدایت می کند. اگر قرار است خانه را عایق کاری کنیم، باید مصالحی با مقدار کمی از این ضریب انتخاب کنیم. هر چه کوچکتر باشد بهتر است. در حال حاضر به عنوان موادی برای عایق کاری ساختمان ها از بخاری ها و انواع مختلف بیشتر استفاده می شود. یک ماده جدید با کیفیت های عایق حرارتی بهبود یافته محبوبیت پیدا می کند -.

ضریب هدایت حرارتی مواد با حرف نشان داده می شود ? (حروف کوچک یونانی لامبدا) و با W/(m2*K) بیان می شود. به این معنی که اگر یک دیوار آجری با رسانایی حرارتی 0.67 W / (m2 * K)، 1 متر ضخامت و 1 متر مربع مساحت بگیریم، با اختلاف دمای 1 درجه، 0.67 وات انرژی حرارتی از آن عبور می کند. دیوار انرژی اگر اختلاف دما 10 درجه باشد، 6.7 وات عبور می کند. و اگر با چنین تفاوت دما، دیوار 10 سانتی متر ساخته شود، از دست دادن گرما در حال حاضر 67 وات خواهد بود. برای اطلاعات بیشتر در مورد روش محاسبه تلفات حرارتی ساختمان ها ر.ک

لازم به ذکر است که مقادیر ضریب هدایت حرارتی مواد برای ضخامت مواد 1 متر نشان داده شده است. برای تعیین رسانایی حرارتی یک ماده برای هر ضخامت دیگری، ضریب هدایت حرارتی باید بر ضخامت مورد نظر تقسیم شود که بر حسب متر بیان می شود.

در آیین نامه ها و محاسبات ساختمانی، اغلب از مفهوم "مقاومت حرارتی مواد" استفاده می شود. این متقابل هدایت حرارتی است. به عنوان مثال، اگر هدایت حرارتی یک فوم ضخیم 10 سانتی متر 0.37 W / (m2 * K) باشد، مقاومت حرارتی آن 1 / 0.37 W / (m2 * K) \u003d 2.7 (m2 * K) / سه خواهد بود.

جدول زیر مقادیر ضریب هدایت حرارتی را برای برخی از مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز نشان می دهد.

مواد Coef. دما W/(m2*K)
تخته های آلابستر 0,470
آلومینیوم 230,0
آزبست (لوح سنگ) 0,350
آزبست فیبری 0,150
آزبست سیمان 1,760
تخته های آزبست سیمانی 0,350
آسفالت 0,720
آسفالت در طبقات 0,800
باکلیت 0,230
بتن روی شن 1,300
بتن روی ماسه 0,700
بتن متخلخل 1,400
بتن جامد 1,750
بتن عایق حرارت 0,180
قیر 0,470
کاغذ 0,140
پشم معدنی سبک 0,045
پشم معدنی سنگین 0,055
پشم پنبه 0,055
ورق های ورمیکولیت 0,100
نمد پشمی 0,045
گچ ساختمانی 0,350
آلومینا 2,330
شن (پرکننده) 0,930
گرانیت، بازالت 3,500
خاک 10 درصد آب 1,750
خاک 20 درصد آب 2,100
خاک ماسه ای 1,160
خاک خشک است 0,400
خاک فشرده شده 1,050
تار 0,300
چوب - تخته 0,150
چوب - تخته سه لا 0,150
چوب سخت 0,200
نئوپان نئوپان 0,200
دورالومین 160,0
بتن آرمه 1,700
خاکستر چوب 0,150
سنگ آهک 1,700
ملات ماسه آهک 0,870
ایپورکا (رزین فوم دار) 0,038
یک صخره 1,400
مقوای ساختمانی چند لایه 0,130
لاستیک فوم دار 0,030
لاستیک طبیعی 0,042
لاستیک فلوئوردار 0,055
بتن رسی منبسط شده 0,200
آجر سیلیس 0,150
آجر توخالی 0,440
آجر سیلیکات 0,810
آجر جامد 0,670
آجر سرباره 0,580
صفحات سیلیسی 0,070
برنج 110,0
یخ 0 درجه سانتیگراد 2,210
یخ -20 درجه سانتیگراد 2,440
لیندن، توس، افرا، بلوط (رطوبت 15 درصد) 0,150
مس 380,0
میپورا 0,085
خاک اره - پر کردن 0,095
خاک اره خشک 0,065
پی وی سی 0,190
فوم بتن 0,300
پلی فوم PS-1 0,037
پلی فوم PS-4 0,040
پلی فوم PVC-1 0,050
پلی فوم Resopen FRP 0,045
پلی استایرن منبسط شده PS-B 0,040
پلی استایرن منبسط شده PS-BS 0,040
ورق های فوم پلی اورتان 0,035
پانل های فوم پلی اورتان 0,025
شیشه فوم سبک 0,060
شیشه فوم سنگین 0,080
گلاسه 0,170
پرلیت 0,050
تخته های سیمانی پرلیت 0,080
ماسه 0% رطوبت 0,330
ماسه 10% رطوبت 0,970
شن و ماسه 20% رطوبت 1,330
ماسه سنگ سوخته 1,500
کاشی های روبرو 1,050
کاشی عایق حرارتی PMTB-2 0,036
پلی استایرن 0,082
اسفنج لاستیکی 0,040
ملات سیمان پرتلند 0,470
تخته چوب پنبه 0,043
نور ورق های چوب پنبه 0,035
ورق های چوب پنبه سنگین هستند 0,050
لاستیک 0,150
روبروئید 0,170
سنگ لوح 2,100
برف 1,500
کاج اسکاچ، صنوبر، صنوبر (450…550 کیلوگرم بر متر مکعب، رطوبت 15 درصد) 0,150
کاج صمغی (600…750 کیلوگرم در متر مربع، رطوبت 15٪) 0,230
فولاد 52,0
شیشه 1,150
پشم شیشه 0,050
فایبرگلاس 0,036
فایبرگلاس 0,300
تراشه - چاشنی 0,120
تفلون 0,250
کاغذ تول 0,230
اسلب های سیمانی 1,920
ملات ماسه سیمان 1,200
چدن 56,0
سرباره دانه بندی شده 0,150
سرباره دیگ بخار 0,290
بتن سرباره 0,600
گچ خشک 0,210
گچ سیمان 0,900
آبنیت 0,160