Toplinska vodljivost građevinskih materijala. Toplinska vodljivost osnovnih građevnih materijala Tablica koeficijenta prijenosa topline građevinskih materijala

Posljednjih godina pri gradnji kuće ili njenom popravku velika se pozornost pridaje energetskoj učinkovitosti. Uz već postojeće cijene goriva, to je vrlo važno. A čini se da će daljnje uštede postajati sve važnije. Za ispravan odabir sastava i debljine materijala u piti ogradnih konstrukcija (zidovi, podovi, stropovi, krovovi), potrebno je poznavati toplinsku vodljivost građevinskih materijala. Ova karakteristika je naznačena na pakiranju s materijalima, a neophodna je u fazi projektiranja. Uostalom, potrebno je odlučiti od kojeg materijala graditi zidove, kako ih izolirati, koliko debeo svaki sloj treba biti.

Što je toplinska vodljivost i toplinski otpor

Prilikom odabira građevinskih materijala za gradnju potrebno je obratiti pozornost na karakteristike materijala. Jedna od ključnih pozicija je toplinska vodljivost. Prikazuje se koeficijentom toplinske vodljivosti. To je količina topline koju određeni materijal može provesti u jedinici vremena. To jest, što je ovaj koeficijent manji, to materijal lošije provodi toplinu. Suprotno tome, što je veći broj, toplina se bolje uklanja.

Materijali s niskom toplinskom vodljivošću koriste se za izolaciju, s visokom - za prijenos ili uklanjanje topline. Na primjer, radijatori su izrađeni od aluminija, bakra ili čelika, jer dobro prenose toplinu, odnosno imaju visoku toplinsku vodljivost. Za izolaciju se koriste materijali s niskim koeficijentom toplinske vodljivosti - bolje zadržavaju toplinu. Ako se objekt sastoji od više slojeva materijala, njegova se toplinska vodljivost određuje kao zbroj koeficijenata svih materijala. U izračunima se izračunava toplinska vodljivost svake od komponenti "torte", sumiraju se pronađene vrijednosti. Općenito, dobivamo toplinsko-izolacijsku sposobnost ovojnice zgrade (zidovi, pod, strop).

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

Tablica toplinske vodljivosti toplinskoizolacijskih materijala

Kako bi se kuća lakše zagrijala zimi i ohladila ljeti, toplinska vodljivost zidova, podova i krovova mora biti barem određena brojka, koja se izračunava za svaku regiju. Sastav "pita" zidova, poda i stropa, debljina materijala uzimaju se na takav način da ukupna brojka 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) puno bolje provode toplinu u uvjetima visoke vlažnosti. Ako je tijekom rada vjerojatno da će se takva situacija dogoditi dulje vrijeme, u izračunima se koristi toplinska vodljivost za ovo stanje. Koeficijenti toplinske vodljivosti glavnih materijala koji se koriste za izolaciju prikazani su u tablici.

Dio informacija preuzet je 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 bitno razlikovati od proizvođača do proizvođača, pa pri kupnji obratite pozornost na karakteristike svakog materijala koji kupujete.

Tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala

Zidovi, stropovi, podovi mogu biti izrađeni od različitih materijala, ali se dogodilo da se toplinska vodljivost građevinskih materijala obično uspoređuje s ciglom. Svi znaju ovaj materijal, s njim je lakše stvarati asocijacije. Najpopularnije karte koje jasno pokazuju razliku između različitih materijala. Jedna takva slika nalazi se u prethodnom odlomku, druga - usporedba zida od opeke i zida od trupaca - data je u nastavku. Zato se toplinski izolacijski materijali biraju za zidove od opeke i drugih materijala visoke toplinske vodljivosti. Radi lakšeg odabira prikazana je toplinska vodljivost glavnih građevinskih materijala.

Drvo je jedan od građevinskih materijala s relativno niskom toplinskom vodljivošću. Tablica daje indikativne podatke za različite pasmine. Prilikom kupnje svakako pogledajte gustoću i koeficijent toplinske vodljivosti. Nisu svi isti kao što je propisano u regulatornim dokumentima.

Metali vrlo dobro provode toplinu. Često su most hladnoće u dizajnu. I to se također mora uzeti u obzir, kako bi se isključio izravan kontakt pomoću toplinskih izolacijskih slojeva i brtvi, koji se nazivaju toplinski prekidi. Toplinska vodljivost metala sažeta je u drugoj tablici.

Kako izračunati debljinu zida

Kako bi kuća zimi bila topla, a ljeti hladna, potrebno je da ovojnica zgrade (zidovi, pod, strop/krov) ima određeni toplinski otpor. Ova vrijednost je različita za svaku regiju. Ovisi o prosječnoj temperaturi i vlažnosti u određenom području.

Toplinska otpornost kućišta
strukture za ruske regije

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

Proračun debljine stijenke, debljine izolacije, završnih slojeva

Modernu gradnju karakterizira situacija u kojoj zid ima više slojeva. Osim noseće konstrukcije, tu su izolacija, završni materijali. Svaki sloj ima svoju debljinu. Kako odrediti debljinu izolacije? Izračun je jednostavan. Na temelju formule:

R je toplinski otpor;

p je debljina sloja u metrima;

k je koeficijent toplinske vodljivosti.

Prvo morate odlučiti o materijalima koje ćete koristiti u gradnji. Štoviše, morate točno znati kakva će biti vrsta zidnog materijala, izolacije, završne obrade itd. Uostalom, svaki od njih doprinosi toplinskoj izolaciji, a u izračunu se uzima u obzir toplinska vodljivost građevinskih materijala.

Najprije se razmatra toplinska otpornost konstrukcijskog materijala (od kojeg će se graditi zid, strop itd.), zatim se odabire debljina odabrane izolacije prema principu "preostalog". Također možete uzeti u obzir karakteristike toplinske izolacije završnih materijala, ali obično idu "plus" na glavne. Dakle, određena je rezerva "za svaki slučaj". Ova rezerva vam omogućuje uštedu na grijanju, što naknadno ima pozitivan učinak na proračun.

Primjer izračuna debljine izolacije

Uzmimo primjer. Izgradit ćemo zid od opeke - jednu i pol cigle, izolirati ćemo mineralnom vunom. Prema tablici, toplinski otpor zidova za regiju trebao bi biti najmanje 3,5. Izračun za ovu situaciju dat je u nastavku.

Ako je proračun ograničen, možete uzeti 10 cm mineralne vune, a nedostajuće će biti prekrivene završnim materijalima. Oni će biti iznutra i izvana. Ali, ako želite da računi za grijanje budu minimalni, bolje je započeti završetak s "plusom" na izračunatu vrijednost. To je vaša rezerva za vrijeme najnižih temperatura, budući da se norme toplinskog otpora za ogradne konstrukcije izračunavaju prema prosječnoj temperaturi za nekoliko godina, a zime su nenormalno hladne. Budući da se toplinska vodljivost građevinskih materijala koji se koriste za uređenje jednostavno ne uzima u obzir.

Ljudi također imaju različitu toplinsku vodljivost, neki se zagrijavaju poput vlakana, dok drugi uzimaju toplinu poput željeza.

Jurij Serežkin

Riječ "također" u gornjoj izjavi pokazuje da se koncept "toplinske vodljivosti" 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 provođenja topline u doslovnom, a ne samo figurativnom smislu. Ovo je sve poezija, zapravo ćemo usporediti grijače u smislu toplinske vodljivosti.

Vi znate bolje, jer ste sami upisali u tražilicu "toplinska vodljivost grijača". Što ste točno željeli znati? 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 tečaja fizike najvjerojatnije se sjećate da postoje tri vrste prijenosa topline:

• Konvekcija;
• Radijacija;
• Toplinska vodljivost.

Dakle, toplinska vodljivost je vrsta prijenosa topline ili kretanja toplinske energije. Ima veze s unutarnjom strukturom tijela. Jedna molekula prenosi energiju na drugu. Želite li sada mali test?

Koja vrsta tvari prenosi (prenosi) najviše energije?

• Čvrsta tijela?
• Tekućine?
• Plinovi?

Tako je, kristalna rešetka čvrstih tijela najviše prenosi energiju. Njihove su molekule bliže jedna drugoj i stoga mogu djelotvornije komunicirati. Plinovi imaju najnižu toplinsku vodljivost. Njihove molekule su na najvećoj udaljenosti jedna od druge.

Korak 3: Što može biti grijač

Nastavljamo naš razgovor o toplinskoj vodljivosti grijača. Sva tijela koja su u blizini nastoje izjednačiti temperaturu među sobom. Kuća ili stan, kao objekt, nastoji izjednačiti temperaturu s ulicom. Jesu li svi građevinski materijali sposobni biti izolatori? Ne. Na primjer, beton omogućuje prebrz protok topline iz vaše kuće na ulicu, tako da oprema za grijanje neće imati vremena za održavanje željene temperature u prostoriji. Koeficijent toplinske vodljivosti 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 stupnju Celzijusa). Za naš beton ovaj koeficijent je 1,5. To znači da uvjetno jedan četvorni metar betona s temperaturnom razlikom od jednog stupnja Celzijusa može proći 1,5 vata toplinske energije u sekundi. Ali, postoje materijali s koeficijentom od 0,023. Jasno je da su takvi materijali mnogo prikladniji za ulogu grijača. Je li debljina bitna, pitate se? 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 izvedivo. Tako:

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

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

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

Toplinska izolacijska svojstva 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 molekule bliže, toplina se učinkovitije provodi.

Korak 4: Usporedite. Tablica toplinske vodljivosti grijača

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

Usporedna tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala koji se ne smatraju grijačima:

Brzina prijenosa topline samo označava brzinu prijenosa topline s jedne molekule na drugu. Za stvarni život, ovaj pokazatelj nije toliko važan. Ali ne možete bez toplinskog izračuna zida. Otpor prijenosa topline recipročan je toplinskoj vodljivosti. Govorimo o sposobnosti materijala (izolacije) da zadrži toplinski tok. Da biste izračunali otpor prijenosa topline, trebate podijeliti debljinu s koeficijentom toplinske vodljivosti. Primjer ispod prikazuje proračun toplinskog otpora zida izrađenog od grede debljine 180 mm.

Kao što vidite, toplinski otpor takvog zida bit će 1,5. Dovoljno? Ovisi o regiji. Primjer prikazuje 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.

Toplinski otpor je recipročna vrijednost toplinske vodljivosti.

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

Korak 5: Pravila za montažu

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

Još jedna točka koja zaslužuje pozornost je zaštita od vjetra. Grijači imaju različitu poroznost. Na primjer, usporedimo ploče od ekspandiranog polistirena i mineralne vune. Ako prvi izgleda čvrsto, na drugom se jasno vide pore ili vlakna. Stoga, postavljate li vlaknastu toplinsku izolaciju, poput mineralne vune ili ekovane, na ogradu od vjetra, svakako vodite računa o zaštiti od vjetra. Inače, dobra toplinska izvedba izolacije neće biti korisna.

nalazima

Dakle, raspravljali smo da je toplinska vodljivost grijača njihova sposobnost prijenosa toplinske energije. Toplinski izolator ne smije otpuštati toplinu koju stvara sustav grijanja kuće. Primarni zadatak svakog materijala je zadržati zrak unutra. To je plin koji ima najnižu toplinsku vodljivost. Također je potrebno izračunati toplinski otpor zida kako bi se saznao točan koeficijent toplinske izolacije zgrade. Ako imate bilo kakvih pitanja o ovoj temi, ostavite ih u komentarima.

Tri zanimljive činjenice o toplinskoj izolaciji

• Snijeg medvjedu u jazbini služi kao toplinski izolator.
• Odjeća je također toplinski izolator. Nije nam baš ugodno kada naše tijelo pokušava izjednačiti temperaturu s temperaturom okoline koja umjesto uobičajenih 36,6 može biti -30 stupnjeva.
• Pokrivač je toplinski izolator. Ne dopušta da toplina ljudskog tijela pobjegne.

Bonus

Kao bonus za znatiželjnike koji su do kraja pročitali zanimljiv eksperiment s toplinskom vodljivošću:

Od čega graditi kuću? Njegovi zidovi trebaju osigurati zdravu mikroklimu bez suvišne vlage, plijesni, hladnoće. Ovisi o njihovim fizičkim svojstvima: gustoći, vodootpornosti, poroznosti. Najvažnija je toplinska vodljivost građevinskih materijala, što znači njihovu sposobnost propuštanja toplinske energije kroz sebe pri temperaturnoj razlici. Za kvantificiranje ovog parametra koristi se koeficijent toplinske vodljivosti.

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 toplinske vodljivosti

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. Toplinska vodljivost izračunava se u W / m stupnjeva (Watt podijeljen umnoškom metra i stupnja).

Korištenje ove karakteristike diktira potreba za kompetentnim odabirom vrste fasade za stvaranje maksimalne toplinske izolacije. To je nužan uvjet za udobnost ljudi koji žive ili rade u zgradi. Također, toplinska vodljivost građevinskih materijala uzima se u obzir pri odabiru dodatne izolacije za kuću. U ovom slučaju, njegov je izračun posebno važan, jer pogreške dovode do pogrešnog pomaka točke rosišta i, kao rezultat toga, zidovi se vlažu, kuća je vlažna i hladna.

Usporedne karakteristike toplinske vodljivosti građevinskih materijala

Koeficijent toplinske vodljivosti materijala je različit. Na primjer, za bor ova brojka iznosi 0,17 W / m stupnjeva, za pjenasti beton - 0,18 W / m stupnjeva: to jest, oni su približno identični u smislu njihove sposobnosti zadržavanja topline. Koeficijent toplinske vodljivosti cigle je 0,55 W / m st, a obične (pune) cigle je 0,8 W / m st. Iz svega proizlazi 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 uporaba materijala niske toplinske vodljivosti

Suvremene tehnologije za proizvodnju toplinski izolacijskih materijala pružaju široke mogućnosti građevinskoj industriji. Danas apsolutno nije potrebno graditi kuće s debelim zidovima: možete uspješno kombinirati različite materijale za izgradnju energetski učinkovitih zgrada. Ne baš visoka toplinska vodljivost opeke 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 neučinkovitih monolitnih i okvirno-panelnih kuća od teškog i gustog betona, danas se grade zgrade od staničnog betona. Njegovi parametri su isti kao i kod drveta: u kući od ovog materijala, zidovi se ne smrzavaju ni u najhladnijim zimama.

Gubitak topline kod kuće u postocima.

Ova tehnologija omogućuje izgradnju jeftinijih zgrada. To je zbog činjenice da je nizak koeficijent toplinske vodljivosti građevinskih materijala pojednostavio gradnju uz minimalne troškove financiranja. Također smanjuje vrijeme utrošeno na građevinske radove. Za lakše konstrukcije nije potrebno urediti težak, duboko ukopan temelj: u nekim slučajevima dovoljan je lagani trakast ili stupni 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 vodljivosti. Takve zgrade mogu se koristiti u bilo kojoj klimatskoj zoni.

Načelo tehnologije gradnje 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 vodljivost. Tanke stijenke sasvim su u stanju nositi se sa zadatkom toplinske izolacije. Na isti način je uređen krov. Ova tehnologija omogućuje izgradnju zgrade u kratkom vremenu uz minimalne financijske 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 nakuplja kondenzat i prikladna je za korištenje samo kada se koristi istodobno s paronepropusnom membranom. No tada zidovi gube prozračna svojstva, a kvaliteta nanošenja je upitna. Drugi tvrde da izrada ventiliranih fasada rješava ovaj problem. Istodobno, ekspandirani polistiren ima nisku toplinsku vodljivost i dobro diše. Za njega to proporcionalno ovisi o gustoći listova: 40/100/150 kg/m3 = 0,03/0,04/0,05 W/m*ºC.

Druga važna karakteristika koja se mora uzeti u obzir tijekom izgradnje je paropropusnost. To znači sposobnost zidova da propuštaju vlagu iznutra. U tom slučaju nema gubitka sobne temperature i nema potrebe za provjetravanjem prostorije. Niska toplinska vodljivost i visoka paropropusnost zidova osiguravaju idealnu mikroklimu za život čovjeka u kući.

Na temelju ovih uvjeta moguće je odrediti najučinkovitije kuće za ljudsko stanovanje. Pjenasti beton ima najnižu toplinsku vodljivost (0,08 W
m*ºC) pri gustoći 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 toplinska vodljivost je prilično niska (0,09 W / m * ºC) pod uvjetom da se drvo obrađuje preko vlakana. A paropropusnost ovih sorti je najveća (0,32 Mg / m * h * Pa). Za usporedbu, korištenje bora tretiranog uz zrno povećava toplinski 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 unutarnje mikroklime. Za izolaciju fasade prikladne su poliuretanska pjena, ekspandirani polistiren, mineralna vuna. Zasebno, treba reći o vuči. Postavlja se kako bi se isključili hladni mostovi tijekom polaganja brvnare. Povećava ionako izvrsna svojstva drvene fasade: koeficijent toplinske vodljivosti 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 toplinska vodljivost. Ovaj pokazatelj može se značajno razlikovati za različite vrste materijala. OvisiPprije svega odljubazanpunilo koje se koristi u njemu. Što je materijal lakši, to je bolji izolator od hladnoće.

Što je toplinska vodljivost: definicija

U izgradnji zgrada i građevina mogu se koristiti različiti materijali. Stambene i industrijske zgrade u ruskoj klimi obično su izolirane. Odnosno, tijekom njihove izgradnje koriste se posebni izolatori, čija je glavna svrha održavanje ugodne temperature unutar prostorija. Prilikom izračuna 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 građevine u našoj zemlji grade od različitih vrsta betona. Također u tu svrhu koristiteYutsya ciglai stablo.Zapravo, sama toplinska vodljivost je sposobnost tvari da prenosi energiju u svojoj debljini zbog kretanja molekula. Sličan proces može se odvijati i u čvrstim dijelovima materijala i u njegovim porama. U prvom slučaju to se naziva provođenje, u drugom - konvekcija.Hlađenje materijala je mnogo brže u njegovim čvrstim dijelovima. Zrak koji ispunjava pore zadržava toplinu, naravno, bolje.

O čemu ovisi indeks?

Iz navedenog se mogu izvući sljedeći zaključci. ovisi ttoplinska vodljivost betona,drvo i cigla, kao i bilo koji drugi materijal,izih:

• gustoća;
• poroznost;
• vlažnost.

S povećanjem, povećava se i stupanj njegove toplinske vodljivosti. 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 skupine:

• težak;
• lagano pjenasto ili s poroznim punilom.

Toplinska vodljivost teškog betona: pokazatelji

Takvi su materijali također podijeljeni u dvije glavne skupine. 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 obično se koriste samo u izgradnji objekata čija je glavna namjena zaštita od zračenja. U ovu skupinu spadaju materijali gustoće od 2500 kg/m3.

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

Što može biti u ovom slučajutoplinska vodljivost betona? Stol,prikazan u nastavku prikazuje karakteristike izvedbe različitih vrsta teškog materijala.

Toplinska vodljivost lakog celularnog betona

Takav materijal također je klasificiran u dvije glavne vrste. Vrlo često se u građevinarstvu koriste betoni na bazi poroznog punila. Kao potonje, koristi se ekspandirana glina, tuf, troska, plovućca. U drugoj skupini lakih betona koristi se obično punilo. Ali u procesu gnječenja, takav materijal se pjeni. Kao rezultat toga, nakon sazrijevanja, u njemu ostaju mnoge pore.

Ttoplinska vodljivost betonapluća su vrlo 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 podvrgnute ozbiljnim opterećenjima.

Klasificiran ne samo po načinu proizvodnje, već i po namjeni. U tom smislu postoje materijali:

• toplinski izolacijski (s gustoćom do 800 kg/m3);
• konstrukcijski i toplinski izolacijski (do 1400 kg/m3);
• konstrukcijski (do 1800 kg/m3).

Toplinska vodljivost staničnog betonazastupljena su pluća različitih tipovau stolu.

Toplinski izolacijski materijali

Obično se koriste za oblaganje zidova sastavljenih od opeke ili izlivenih od cementnog morta. Kao što se može vidjeti iz tablice,toplinska vodljivost betonaaova skupina 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 struktura.

Konstrukcijski, toplinski izolacijski i konstrukcijski materijali

Od ove skupine u građevinarstvu se najčešće koriste pjenasti beton, troska-plovec beton i troska beton. Neke vrste ekspandiranih glinenih betona gustoće preko 0,29W/(m°C)također mogu biti uključeni u ovu vrstu.

Vrlo često ovobeton niske toplinske vodljivosti koristi se izravno kaogradevinski materijal. Ali ponekad se koristi i kao izolator koji ne propušta hladnoću.

Kako toplinska vodljivost ovisi o vlazi?

Svi znaju da gotovo svaki suhi materijal izolira od hladnoće puno bolje od mokrog. To je prvenstveno zbog vrlo niskog stupnja toplinske vodljivosti vode.Zaštititibetonski zidovi, podovi i stropoviprostorije od niskih vanjskih temperatura, kako smo doznali, uglavnom zbog prisutnosti pora ispunjenih zrakom u materijalu. Kada je mokro, potonji se istiskuje vodom. I, posljedično, 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 se razvrstava u nekoliko razreda.

Drvo kao izolator

I "hladni" teški i lagani beton, toplinska vodljivostdokoji je nizak,naravno,vrlopopularanei tražen izgledsgraditeljnyhmaterijalov. U svakom slučaju, temelji većine zgrada i građevina izgrađeni su upravo odcementni mort pomiješan s lomljenim kamenom ili šljunkom.

Prijavite sebbetonska smjesa ili blokovi izrađeni od nje i za izgradnju ogradnih konstrukcija. Ali vrlo često se za sastavljanje poda, stropova i zidova koriste drugi materijali, na primjer drvo. Drvo i ploča razlikuju se, naravno, mnogo manjom čvrstoćom od betona. Međutim, stupanj toplinske vodljivosti drva, naravno, mnogo je niži. Za beton je ovaj pokazatelj, kako smo saznali, 0,12-1,74W/(m°C).U stablu koeficijent toplinske vodljivosti ovisi, između ostalog, o ovoj vrsti.

U drugim pasminama ova brojka može biti drugačija.Smatra se da je prosječna toplinska vodljivost drva preko vlakana 0,14W/(m°C). Najbolji način za izolaciju prostora od hladnoće je cedar. Njegova toplinska vodljivost je samo 0,095 W / (m C).

Cigla kao izolator

Zatim, za usporedbu, razmotrite karakteristike u odnosu na toplinsku vodljivost i ovaj popularni građevinski materijal.Što se tiče snageciglane samo da nije inferioran betonu, nego ga često i nadilazi.Isto vrijedi i za gustoću ovog građevinskog kamena. Sve cigle koje se danas koriste u izgradnji zgrada i građevinadodijele se na keramičke i silikatne.

Obje ove vrste kamena, zauzvrat, mogu biti:

• korpulentan;
• s prazninama;
• s prorezima.

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

Toplinska vodljivost betona i opeke, tdakle praktički isto. I silikat i izoliraju prostorije od hladnoće prilično slabo. Stoga kuće izgrađene od takvog materijala trebaju biti dodatno izolirane. Kao izolatori kod oblaganja zidova od opeke, kao i onih izlivenih od običnog teškog betona, najčešće se koristi ekspandirani polistiren ili mineralna vuna. U tu svrhu mogu se koristiti i porozni blokovi.

Kako se izračunava toplinska vodljivost

Ovaj se pokazatelj određuje za različite materijale, uključujući beton, prema posebnim formulama. Ukupno se mogu koristiti dvije metode. Toplinska vodljivost 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 .

Doekspandirani glineni beton gustoće 1000 kg/m3 ima masu od 1 kg. Odnosno,na primjer,prema Kaufmanu, u ovom slučaju koeficijent će biti 0,238.Toplinska vodljivost betona određuje se na temperaturi smjese C. Za hladne i grijane materijale, njegovi pokazatelji mogu se neznatno razlikovati.

Dakle, što je toplinska vodljivost? Sa stajališta fizike toplinska vodljivost- to je molekularni prijenos topline između izravno dodirujućih tijela ili čestica istog tijela s različitim temperaturama, pri čemu dolazi do izmjene energije gibanja strukturnih čestica (molekula, atoma, slobodnih elektrona).

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

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

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

Koeficijent toplinske vodljivosti.

Količina topline koja prolazi kroz zidove (i znanstveno - intenzitet prijenosa topline zbog toplinske vodljivosti) ovisi o temperaturnoj razlici (u kući i na ulici), o površini zidova i toplinska vodljivost materijala od kojeg su ti zidovi izrađeni.

Za kvantificiranje toplinske vodljivosti postoji koeficijent toplinske vodljivosti materijala. Ovaj koeficijent odražava svojstvo tvari da provodi toplinsku energiju. Što je veća vrijednost toplinske vodljivosti 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, najšire se koriste grijači od i raznih. Novi materijal s poboljšanim kvalitetama toplinske izolacije postaje sve popularniji -.

Koeficijent toplinske vodljivosti materijala označen je slovom ? (malo grčko slovo lambda) i izražava se u W/(m2*K). To znači da ako uzmemo zid od opeke s toplinskom vodljivošću od 0,67 W / (m2 * K), debljine 1 metar i površine 1 m2, tada će uz temperaturnu razliku od 1 stupanj, 0,67 vata toplinske energije proći kroz zid, energija. Ako je temperaturna razlika 10 stupnjeva, tada će proći 6,7 vata. A ako se s takvom temperaturnom razlikom zid napravi 10 cm, tada će gubitak topline već biti 67 vata. Za više informacija o načinu izračuna toplinskih gubitaka zgrada, vidi

Treba napomenuti da su vrijednosti koeficijenta toplinske vodljivosti materijala naznačene za debljinu materijala od 1 metar. Za određivanje toplinske vodljivosti materijala za bilo koju drugu debljinu, koeficijent toplinske vodljivosti mora se podijeliti sa željenom debljinom, izraženom u metrima.

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

Donja tablica prikazuje vrijednosti koeficijenta toplinske vodljivosti za neke materijale koji se koriste u građevinarstvu.