Condutividade térmica de materiais de construção. Condutividade térmica de materiais básicos de construção Tabela de coeficiente de transferência de calor de materiais de construção

Últimos anos Ao construir ou reformar uma casa, muita atenção é dada à eficiência energética. Quando já preços atuais Isto é muito importante para o combustível. Além disso, parece que a poupança continuará a tornar-se cada vez mais importante. Para selecionar corretamente a composição e espessura dos materiais na torta de estruturas de fechamento (paredes, pisos, tetos, telhados), é necessário conhecer a condutividade térmica materiais de construção. Essa característica está indicada na embalagem dos materiais e é necessária na fase de projeto. Afinal, você precisa decidir de que material construir as paredes, como isolá-las e qual a espessura de cada camada.

O que é condutividade térmica e resistência térmica

Ao escolher materiais de construção para construção, é preciso estar atento às características dos materiais. Uma das posições-chave é a condutividade térmica. É representado pelo coeficiente de condutividade térmica. Esta é a quantidade de calor que um determinado material pode conduzir por unidade de tempo. Ou seja, quanto menor esse coeficiente, pior o material conduz o calor. E vice-versa, quanto maior o número, melhor será a remoção do calor.

Materiais com baixa condutividade térmica são usados ​​para isolamento e materiais com alta condutividade térmica são usados ​​para transferir ou remover calor. Por exemplo, os radiadores são feitos de alumínio, cobre ou aço, pois transferem bem o calor, ou seja, possuem alto coeficiente de condutividade térmica. Para o isolamento, são utilizados materiais com baixo coeficiente de condutividade térmica - eles retêm melhor o calor. Se um objeto consiste em várias camadas de material, sua condutividade térmica é determinada como a soma dos coeficientes de todos os materiais. Durante os cálculos, é calculada a condutividade térmica de cada um dos componentes da “torta” e os valores encontrados são somados. Em geral obtemos a capacidade de isolamento térmico da estrutura envolvente (paredes, piso, teto).

Também existe resistência térmica. Reflete a capacidade de um material de impedir a passagem de calor através dele. Ou seja, é o recíproco da condutividade térmica. E, se você vir um material com alta resistência térmica, ele pode ser utilizado para isolamento térmico. Um exemplo de materiais de isolamento térmico é o popular mineral ou lã basáltica, espuma, etc. Materiais com baixa resistência térmica são necessários para remover ou transferir calor. Por exemplo, alumínio ou radiadores de aço utilizados para aquecimento, pois emitem bem calor.

Tabela de condutividade térmica de materiais de isolamento térmico

Para tornar mais fácil manter sua casa aquecida no inverno e fresca no verão, a condutividade térmica das paredes, pisos e telhados deve ser de pelo menos um determinado valor, que é calculado para cada região. A composição da “torta” de paredes, piso e teto, a espessura dos materiais são levadas em consideração para que o valor total não seja menos (ou melhor, pelo menos um pouco mais) recomendado para sua região.

Na hora de escolher os materiais, é necessário levar em consideração que alguns deles (não todos) em condições alta umidade conduz o calor muito melhor. Se tal situação ocorrer por um longo período de tempo durante a operação, a condutividade térmica para esta condição será utilizada nos cálculos. Os coeficientes de condutividade térmica dos principais materiais utilizados para isolamento são apresentados na tabela.

Algumas informações são retiradas de normas que prescrevem as características de determinados materiais (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79* (Apêndice 2)). Os materiais que não estão especificados nas normas são encontrados nos sites dos fabricantes. Como não existem padrões, fabricantes diferentes eles podem diferir significativamente, por isso, na hora de comprar, preste atenção nas características de cada material adquirido.

Tabela de condutividade térmica de materiais de construção

Paredes, tetos e pisos podem ser feitos de materiais diferentes, mas aconteceu que a condutividade térmica dos materiais de construção é geralmente comparada com alvenaria. Todo mundo conhece esse material, é mais fácil fazer associações com ele. Os mais populares são os diagramas que demonstram claramente as diferenças entre os diferentes materiais. Uma dessas imagens está no parágrafo anterior, a segunda - uma comparação entre uma parede de tijolos e uma parede feita de toras - é fornecida abaixo. É por isso que os materiais de isolamento térmico são escolhidos para paredes de tijolo e outros materiais com alta condutividade térmica. Para facilitar a seleção, a condutividade térmica dos principais materiais de construção está resumida em uma tabela.

A madeira é um dos materiais de construção com condutividade térmica relativamente baixa. A tabela fornece dados aproximados para raças diferentes. Ao comprar, certifique-se de observar a densidade e o coeficiente de condutividade térmica. Nem todo mundo os possui, conforme prescrito nos documentos regulamentares.

Os metais conduzem muito bem o calor. Freqüentemente, são a ponte de frio em uma estrutura. E isso também deve ser levado em consideração, o contato direto deve ser excluído usando camadas isolantes de calor e juntas, que são chamadas de ruptura térmica. A condutividade térmica dos metais está resumida em outra tabela.

Como calcular a espessura da parede

Para que a casa seja quente no inverno e fresca no verão, é necessário que as estruturas envolventes (paredes, chão, teto/telhado) tenham uma certa resistência térmica. Este valor é diferente para cada região. Depende das temperaturas médias e da umidade em uma determinada área.

Resistência térmica do invólucro
projetos para regiões russas

Para que as contas de aquecimento não sejam muito elevadas, é necessário selecionar os materiais de construção e a sua espessura para que a sua resistência térmica total não seja inferior à indicada na tabela.

Cálculo da espessura da parede, espessura do isolamento, camadas de acabamento

A construção moderna caracteriza-se por uma situação em que a parede apresenta várias camadas. Exceto estrutura de suporte Existem materiais de isolamento e acabamento. Cada camada tem sua própria espessura. Como determinar a espessura do isolamento? O cálculo é simples. Com base na fórmula:

R—resistência térmica;

p – espessura da camada em metros;

k é o coeficiente de condutividade térmica.

Primeiro você precisa decidir sobre os materiais que usará durante a construção. Além disso, você precisa saber exatamente que tipo de material de parede, isolamento, acabamento, etc. Afinal, cada um deles contribui para o isolamento térmico, e a condutividade térmica dos materiais de construção é levada em consideração no cálculo.

Primeiro, a resistência térmica é calculada material de construção(a partir do qual será construída uma parede, teto, etc.), então a espessura do isolamento selecionado é selecionada “de acordo com o princípio residual”. Você também pode levar em consideração características de isolamento térmico materiais de acabamento, mas geralmente vão “mais” aos principais. É assim que uma certa reserva é constituída “por precaução”. Esta reserva permite poupar no aquecimento, o que posteriormente tem um efeito positivo no orçamento.

Um exemplo de cálculo da espessura do isolamento

Vejamos isso com um exemplo. Vamos construir uma parede de tijolos com um tijolo e meio de comprimento e isolá-la com lã mineral. De acordo com a tabela, a resistência térmica das paredes para a região deverá ser de no mínimo 3,5. O cálculo para esta situação é dado abaixo.

Se o orçamento for limitado, você pode levar 10 cm de lã mineral, e o que faltar será coberto materiais de acabamento. Eles estarão dentro e fora. Mas se quiser manter as suas contas de aquecimento ao mínimo, melhor acabamento seja um “mais” ao valor calculado. Esta é a sua reserva por mais tempo Baixas temperaturas, uma vez que os padrões de resistência térmica para estruturas de fechamento são calculados de acordo com temperatura média durante vários anos e os invernos podem ser anormalmente frios. Portanto, a condutividade térmica dos materiais de construção utilizados para acabamento simplesmente não é levada em consideração.

As pessoas também têm condutividades térmicas diferentes, algumas aquecem como as penas, enquanto outras, como o ferro, retiram o calor.

Iuri Serezhkin

A palavra “também” na afirmação acima mostra que o conceito de “condutividade térmica” é aplicado às pessoas apenas condicionalmente. Embora…

Você sabia: um casaco de pele não aquece, apenas retém o calor que o corpo humano produz.

Significa que corpo humano tem a capacidade de conduzir calor no sentido literal, e não apenas figurativo. Tudo isso é retórica, mas na realidade compararemos materiais de isolamento com base na condutividade térmica.

Você sabe melhor, porque você mesmo digitou “condutividade térmica do isolamento” em um mecanismo de busca. O que exatamente você queria saber? Mas brincadeiras à parte, é importante conhecer esse conceito, pois diferentes materiais se comportam de maneira muito diferente quando utilizados. Importante, embora não ponto chave na hora de escolher, é justamente a capacidade do material de conduzir energia térmica. Se você escolher errado material de isolamento térmico simplesmente não cumprirá a sua função, nomeadamente manter o calor na divisão.

Etapa 2: conceito teórico

De curso escolar os físicos provavelmente se lembrarão de que existem três tipos de transferência de calor:

• Convecção;
• Radiação;
• Condutividade térmica.

Isso significa que a condutividade térmica é um tipo de transferência de calor ou movimento de energia térmica. Isto é devido à estrutura interna dos corpos. Uma molécula transfere energia para outra. Agora você gostaria de fazer um pequeno teste?

Que tipo de substância transmite (transmite) mais energia?

• Sólidos?
• Líquidos?
• Gases?

Isso mesmo, a rede cristalina transmite mais energia sólidos. Suas moléculas estão mais próximas umas das outras e, portanto, podem interagir de forma mais eficiente. Os gases têm a menor condutividade térmica. Suas moléculas estão localizadas à maior distância umas das outras.

Passo 3: O que pode ser isolamento

Continuamos nossa conversa sobre a condutividade térmica do isolamento. Todos os corpos próximos tendem a equalizar a temperatura entre si. Uma casa ou apartamento, como objeto, tende a equalizar a temperatura com a da rua. Todos os materiais de construção são capazes de isolar? Não. Por exemplo, o concreto transmite o fluxo de calor da sua casa para a rua muito rapidamente, de modo que o equipamento de aquecimento não terá tempo para manter o desejado regime de temperatura na sala. O coeficiente de condutividade térmica para isolamento é calculado pela fórmula:

Onde W é o nosso fluxo de calor e m2 é a área do isolamento com uma diferença de temperatura de um Kelvin (é igual a um grau Celsius). Para o nosso concreto esse coeficiente é 1,5. Isso significa que condicionalmente, um metro quadrado concreto com diferença de temperatura de um grau Celsius é capaz de transmitir 1,5 watts de energia térmica por segundo. Porém, existem materiais com coeficiente de 0,023. É claro que tais materiais são muito mais adequados para a função de isolamento. Você pode perguntar: a espessura importa? Jogando. Mas aqui ainda não se pode esquecer do coeficiente de transferência de calor. Para obter os mesmos resultados, será necessária uma parede de concreto com 3,2 m de espessura ou uma folha de espuma plástica com 0,1 m de espessura. É claro que, embora o concreto possa ser formalmente usado como isolamento, não é economicamente viável. É por isso:

O isolamento pode ser chamado de material que conduz através de si a menor quantidade de energia térmica, evitando que ela saia do ambiente e ao mesmo tempo custando o mínimo possível.

O melhor isolante térmico é o ar. Portanto, a tarefa de qualquer isolamento é criar uma camada de ar fixa sem convecção (movimento) de ar em seu interior. É por isso que, por exemplo, a espuma de poliestireno é 98% ar. Os materiais isolantes mais comuns são:

• Isopor;
• Espuma de poliestireno extrudado;
• Minvata;
• Penofol;
• Penoizol;
• Vidro de espuma;
• Espuma de poliuretano (PPU);
• Ecowool (celulose);

As propriedades de isolamento térmico de todos os materiais listados acima estão próximas desses limites. Também vale a pena considerar: quanto maior a densidade do material, mais energia ele conduz através de si. Lembra da teoria? Quanto mais próximas as moléculas estão, mais eficientemente o calor é conduzido.

Etapa 4: compare. Tabela de condutividade térmica do isolamento

A tabela fornece uma comparação de materiais isolantes de acordo com a condutividade térmica declarada pelos fabricantes e aqueles correspondentes aos padrões GOST:

Tabela comparativa de condutividade térmica de materiais de construção que não são considerados isolantes:

O índice de transferência de calor indica apenas a taxa na qual o calor é transferido de uma molécula para outra. Para Vida real este indicador não é tão importante. Mas sem cálculo térmico As paredes são indispensáveis. A resistência à transferência de calor é o valor recíproco da condutividade térmica. É sobre sobre a capacidade do material (isolamento) de reter o fluxo de calor. Para calcular a resistência à transferência de calor, é necessário dividir a espessura pelo coeficiente de condutividade térmica. O exemplo abaixo mostra o cálculo da resistência térmica de uma parede de madeira com 180 mm de espessura.

Como você pode ver, a resistência térmica dessa parede será de 1,5. Suficiente? Depende da região. O exemplo mostra o cálculo para Krasnoyarsk. Para esta região, o coeficiente de resistência exigido das estruturas envolventes é fixado em 3,62. A resposta é clara. Mesmo para Kiev, que fica muito mais ao sul, esse número é de 2,04.

A resistência térmica é o valor recíproco da condutividade térmica.

Isso significa habilidades casa de madeira resistir à perda de calor não é suficiente. O isolamento é necessário e com que material - calcule pela fórmula.

Etapa 5: regras de instalação

Vale dizer que todos os indicadores acima são dados para materiais SECOS. Se o material molhar, perderá suas propriedades pelo menos pela metade, ou até virará um “trapo”. Portanto, é necessário proteger o isolamento térmico. A espuma de poliestireno é mais frequentemente isolada sob fachada molhada, em que o isolamento é protegido por uma camada de gesso. Sobreposto em lã mineral membrana impermeabilizante para evitar a entrada de umidade.

Outro ponto que merece atenção é a proteção contra o vento. Os materiais de isolamento possuem porosidades diferentes. Por exemplo, vamos comparar placas de espuma de poliestireno e lã mineral. Enquanto o primeiro parece sólido, o segundo mostra claramente poros ou fibras. Portanto, se você instalar isolamento térmico fibroso, por exemplo, lã mineral ou ecowool em uma cerca soprada pelo vento, certifique-se de cuidar da proteção contra o vento. Caso contrário, não haverá benefício do bom desempenho térmico do isolamento.

conclusões

Assim, discutimos que a condutividade térmica do isolamento é a sua capacidade de transferir energia térmica. O isolador térmico não deve liberar o calor gerado aquecedor Casas. A principal tarefa de qualquer material é reter o ar dentro de si. É o gás que apresenta a menor condutividade térmica. Também é necessário calcular a resistência térmica da parede para saber o correto coeficiente de isolamento térmico do edifício. Se você tiver alguma dúvida sobre este assunto, deixe-a nos comentários.

Três fatos interessantes sobre isolamento térmico

• A neve serve como isolante térmico para o urso na toca.
• A roupa também é um isolante térmico. Não nos sentimos muito confortáveis ​​quando nosso corpo tenta equalizar a temperatura com a temperatura ambiente, que poderia ser de -30 graus, em vez dos habituais 36,6.
• O cobertor é um isolante térmico. Impede que o calor do corpo humano escape.

Bônus

Como bônus para os curiosos que leram até o final um interessante experimento com condutividade térmica:

Do que construir uma casa? Suas paredes devem fornecer microclima saudável sem excesso de umidade, mofo, frio. Depende deles propriedades físicas: densidade, resistência à água, porosidade. O mais importante é a condutividade térmica dos materiais de construção, o que significa a sua capacidade de transmitir energia térmica através de si próprios a diferentes temperaturas. Para quantificar este parâmetro, é utilizado o coeficiente de condutividade térmica.

A fim de casa de tijolos estava tão quente quanto moldura de madeira(em pinho), a espessura das paredes deve ser três vezes a espessura das paredes da casa de toras.

O que é coeficiente de condutividade térmica

Esta quantidade física é igual à quantidade de calor (medida em quilocalorias) que passa através de um material com 1 m de espessura em 1 hora. Neste caso, a diferença de temperatura em lados opostos da sua superfície deve ser igual a 1 °C. A condutividade térmica é calculada em W/m graus (Watt dividido pelo produto de um metro e um grau).

A utilização desta característica é ditada pela necessidade de selecionar corretamente o tipo de fachada para criar o máximo isolamento térmico. Esse Condição necessaria para o conforto das pessoas que vivem ou trabalham no edifício. Além disso, a condutividade térmica dos materiais de construção é levada em consideração na escolha isolamento adicional Casas. EM nesse caso seu cálculo é especialmente importante, pois erros levam a uma mudança incorreta no ponto de orvalho e, como resultado, as paredes ficam molhadas e a casa fica úmida e fria.

Características comparativas da condutividade térmica de materiais de construção

O coeficiente de condutividade térmica dos materiais é diferente. Por exemplo, para o pinho este valor é de 0,17 W/m graus, para concreto de espuma - 0,18 W/m graus: isto é, em termos de capacidade de reter calor, eles são aproximadamente idênticos. O coeficiente de condutividade térmica do tijolo é de 0,55 W/m graus, e o do tijolo comum (sólido) é de 0,8 W/m graus. De tudo isto conclui-se que para que uma casa de alvenaria seja tão quente como uma moldura de madeira (pinho), a espessura das suas paredes deve ser três vezes a espessura das paredes da moldura.

Uso prático de materiais com baixa condutividade térmica

Tecnologias de produção modernas materiais de isolamento térmico fornecer amplas oportunidades para a indústria da construção. Hoje não é absolutamente necessário construir casas com paredes grossas: você pode combinar com sucesso vários materiais para a construção de edifícios energeticamente eficientes. A condutividade térmica não muito alta do tijolo pode ser compensada usando isolamento interno ou externo adicional, por exemplo, espuma de poliestireno, cuja condutividade térmica é de apenas 0,03 W/m graus.

Em vez de casas caras feitas de tijolos e casas monolíticas e de painéis de concreto pesado e denso, que são ineficazes do ponto de vista da economia de energia, os edifícios estão agora sendo construídos a partir de concreto celular. Seus parâmetros são iguais aos da madeira: em uma casa de deste material as paredes não congelam mesmo nos invernos mais frios.

Perda de calor em casa como porcentagem.

Esta tecnologia permite a construção de edifícios mais baratos. Isto se deve ao fato de que a baixa condutividade térmica dos materiais de construção simplifica a construção. custos mínimos sobre financiamento. O tempo gasto em obras de construção. Para estruturas mais leves, não é necessário instalar uma fundação pesada e profundamente enterrada: em alguns casos, uma faixa leve ou fundação colunar é suficiente.

Este princípio de construção tornou-se especialmente atraente para a construção de pulmões. casas de madeira. Hoje, cada vez mais chalés, supermercados, instalações de armazenamento E edifícios industriais. Esses edifícios podem ser usados ​​em qualquer zona climática.

O princípio da tecnologia de construção de painéis de estrutura é que entre folhas finas madeira compensada ou Placas OSB um isolador térmico é colocado. Pode ser lã mineral ou espuma de poliestireno. A espessura do material é selecionada levando em consideração sua condutividade térmica. Paredes finas Eles lidam bem com a tarefa de isolamento térmico. O telhado é instalado da mesma forma. Esta tecnologia permite entrar tempo curto construir um edifício com custos financeiros mínimos.

Comparação de parâmetros de materiais populares para isolamento e construção de casas

O poliestireno expandido e a lã mineral têm assumido posições de liderança no isolamento de fachadas. As opiniões dos especialistas estão divididas: alguns afirmam que o algodão em rama acumula condensação e só é adequado para uso quando usado simultaneamente com uma membrana à prova de vapor. Mas então as paredes perdem a respirabilidade e o uso de qualidade é questionável. Outros afirmam que a criação de fachadas ventiladas resolve este problema. Ao mesmo tempo, a espuma de poliestireno tem baixa condutividade térmica e respira bem. Para ele, depende proporcionalmente da densidade das telhas: 40/100/150 kg/m3 = 0,03/0,04/0,05 W/m*ºC.

Outra característica importante que deve ser levada em consideração durante a construção é a permeabilidade ao vapor. Isso significa que as paredes podem permitir a passagem de umidade de dentro. Não há perdas temperatura do quarto e não há necessidade de ventilar o ambiente. A baixa condutividade térmica e a alta permeabilidade ao vapor das paredes proporcionam um microclima ideal para a habitação humana na casa.

Com base nessas condições, é possível determinar o mais casas eficientes para habitação humana. O concreto espumoso tem a menor condutividade térmica (0,08 W
m*ºC) a uma densidade de 300 kg/m3. Este material de construção também possui um dos mais altos graus permeabilidade ao vapor (0,26 Mg/m*h*Pa). A madeira, em particular o pinho, o abeto e o carvalho, ocupa legitimamente o segundo lugar. A sua condutividade térmica é bastante baixa (0,09 W/m*ºC) desde que a madeira seja processada ao longo da fibra. E a permeabilidade ao vapor dessas variedades é a mais alta (0,32 Mg/m*h*Pa). Para efeito de comparação: a utilização de pinho processado ao longo do grão aumenta a produção de calor para 0,17-0,23 W/m*ºC.

Assim, o concreto espumoso e a madeira são os mais indicados para a construção de paredes, pois possuem os melhores parâmetros para garantir a limpeza ambiental e um bom microclima interno. Espuma de poliuretano, espuma de poliestireno e lã mineral são adequadas para isolamento de fachadas. Menção especial deve ser feita ao reboque. É colocado para eliminar pontes frias durante o assentamento da casa de toras. Melhora as já excelentes propriedades fachada de madeira: o coeficiente de condutividade térmica da estopa é o mais baixo (0,05 W/m*ºC), e a permeabilidade ao vapor é a mais alta (0,49 Mg/m*h*Pa).

Um de as características mais importantes concreto, é claro, é a sua condutividade térmica. Este indicador mudará tipos diferentes material pode dentro de limites significativos. DependePem primeiro lugar, detipoo enchimento usado nele. Quanto mais leve o material, mais o melhor isolante ele aparece do frio.

O que é condutividade térmica: definição

Na construção de edifícios e estruturas, podem ser utilizados diferentes materiais. Os edifícios residenciais e industriais no clima russo são geralmente isolados. Ou seja, durante sua construção são utilizados isoladores especiais, cujo principal objetivo é manter temperatura confortável dentro de casa. Ao calcular quantidade requerida lã mineral ou poliestireno expandido, deve-se levar em consideração a condutividade térmica do material de base utilizado para a construção das estruturas de fechamento.

Muitas vezes, os edifícios e estruturas em nosso país são construídos com diferentes tipos de concreto. Também para esse fim eu usoYuhá um tijoloe uma árvore.Na verdade, a própria condutividade térmica é a capacidade de uma substância transferir energia dentro de sua espessura devido ao movimento das moléculas. Processo semelhante pode ocorrer tanto nas partes sólidas do material quanto em seus poros. No primeiro caso é chamado de condução, no segundo - convecção.O resfriamento do material ocorre muito mais rápido em suas partes duras. O ar que preenche os poros retém melhor o calor, é claro.

De que depende o indicador?

As seguintes conclusões podem ser tiradas de todos os itens acima. Dependecondutividade térmica do concreto,madeira e tijolo, como qualquer outro material,dedeles:

• densidade;
• porosidade;
• umidade.

À medida que aumenta, o grau de sua condutividade térmica também aumenta. Quanto mais poros houver em um material, melhor será o isolante contra o frio.

Tipos de concreto

EM construção moderna Uma variedade de tipos deste material pode ser usada. Porém, todos os concretos existentes no mercado podem ser classificados em dois grandes grupos:

• pesado;
• espumoso leve ou com enchimento poroso.

Condutividade térmica do concreto pesado: indicadores

Esses materiais também são divididos em dois grupos principais. O concreto pode ser usado na construção:

• pesado;
• especialmente pesado.

Na produção do segundo tipo de material são utilizadas cargas como sucata metálica, hematita, magnetita e barita. O concreto extrapesado é normalmente utilizado apenas na construção de instalações cujo objetivo principal é a proteção radiológica. Este grupo inclui materiais com densidade de 2500 kg/m3.

O concreto pesado convencional é feito com tipos de enchimento como granito, diabásio ou calcário, feitos de brita. Na construção de edifícios e estruturas, é utilizado um valor semelhante de 1600-2500 kg/m 3.

Qual poderia ser o caso neste caso?condutividade térmica do concreto? Mesa,apresentado abaixo demonstra indicadores típicos para tipos diferentes matéria pesada.

Condutividade térmica de concreto celular leve

Esse material também é classificado em dois tipos principais. O concreto à base de enchimento poroso é muito utilizado na construção. Argila expandida, tufo, escória e pedra-pomes são usados ​​​​como este último. No segundo grupo de concreto leve, utiliza-se massa regular. Mas durante o processo de amassamento, esse material forma espuma. Como resultado, após o amadurecimento, permanecem muitos poros.

Tcondutividade térmica do concretopulmão está muito baixo.Mas, ao mesmo tempo, em termos de características de resistência, tal material é inferior ao pesado. O concreto leve é ​​​​mais frequentemente usado para construção vários tipos residencial e dependências não sujeito a cargas pesadas.

Eles são classificados não apenas por método de fabricação, mas também por finalidade. A este respeito, existem materiais:

• isolamento térmico (com densidade até 800 kg/m3);
• isolamento estrutural e térmico (até 1400 kg/m3);
• estrutural (até 1800 kg/m3).

Condutividade térmica do concreto celulardiferentes tipos de pulmão são apresentadosna mesa.

Materiais de isolamento térmico

Geralmente são usados ​​para revestir paredes de tijolo ou vazadas de argamassa de cimento. Como pode ser visto na tabela,concreto de condutividade térmicaAeste grupo pode variar em uma faixa bastante grande.

O concreto deste tipo é mais frequentemente usado como material isolante. Mas às vezes vários tipos de estruturas envolventes insignificantes são erguidos a partir deles.

Estrutural, isolamento térmico e materiais estruturais

Desse grupo, o concreto espumoso, o concreto com pedra-pomes e o concreto com escória são os mais usados ​​​​na construção. Alguns tipos de concreto de argila expandida com densidade superior a 0,29W/(m°C)também pode ser classificada como esta variedade.

Muitas vezes assimconcreto com baixa condutividade térmica é usado diretamente comomaterial de construção. Mas às vezes também é usado como isolante que não permite a passagem do frio.

Como a condutividade térmica depende da umidade?

Todo mundo sabe que quase qualquer material seco isola muito melhor do frio do que o material úmido. Isto se deve, em primeiro lugar, ao baixíssimo grau de condutividade térmica da água.Proteger paredes de concreto, pisos e tetosinstalações de reduzida temperaturas da rua , como descobrimos, principalmente devido à presença de poros cheios de ar no material. Quando molhado, este último é deslocado pela água. E, portanto, aumenta significativamenteDurante a estação fria, a água que entra nos poros do material congela.O resultado é queas qualidades de retenção de calor das paredes, pisos e tetos são ainda mais reduzidas.

O grau de permeabilidade à umidade dos diferentes tipos de concreto pode não ser o mesmo. De acordo com esse indicador, o material é classificado em diversos graus.

Madeira como isolante

E “frio” é pesado, e Concreto leve, condutividade térmicaParaque é baixo,claro,Muitopopularee aparência procuradaéconstrutorNova Iorquematerialah. Em qualquer caso, as fundações da maioria dos edifícios e estruturas são construídas a partir deargamassa de cimento misturada com brita ou entulho.

Aplicarbmistura de concreto ou blocos feitos a partir dela e para a construção de estruturas de fechamento. Mas muitas vezes outros materiais, por exemplo madeira, são usados ​​para montar pisos, tetos e paredes. A madeira e a tábua são, obviamente, muito menos duráveis ​​que o concreto. No entanto, o grau de condutividade térmica da madeira é, obviamente, muito menor. Para concreto, esse valor, como descobrimos, é 0,12-1,74W/(m°C).O coeficiente de condutividade térmica da madeira depende, entre outras coisas, da espécie específica.

Para outras raças este número pode ser diferente.Acredita-se que a condutividade térmica média da madeira ao longo da fibra seja 0,14W/(m°C). O cedro isola melhor um espaço do frio. Sua condutividade térmica é de apenas 0,095 W/(m C).

Tijolo como isolante

A seguir, para comparação, consideraremos as características em termos de condutividade térmica e deste popular material de construção.De acordo com qualidades de forçatijolonão só não é inferior ao concreto, mas muitas vezes é superior a ele.O mesmo se aplica à densidade desta pedra de construção. Todos os tijolos utilizados hoje na construção de edifícios e estruturasParaclassificados em cerâmica e silicato.

Ambos os tipos de pedra, por sua vez, podem ser:

• encorpado;
• com vazios;
• ranhurado.

Claro, tijolos sólidos retêm o calor pior do que os ocos e com fendas.

Condutividade térmica de concreto e tijolo, tAssim, praticamente igual. Tanto o silicato quanto o isolamento do frio são bastante fracos. Portanto, as casas construídas com esse material devem ser isoladas adicionalmente. Como isolantes para revestimento paredes de tijolo os mesmos que aqueles derramados do comum concreto pesado, espuma de poliestireno ou lã mineral são as mais usadas. Blocos porosos também podem ser usados ​​para esse fim.

Como é calculado o coeficiente de condutividade térmica?

Este indicador é determinado para diversos materiais, inclusive concreto, por meio de fórmulas especiais. Um total de dois métodos podem ser usados. A condutividade térmica do concreto é determinada pela fórmula de Kaufman. Se parece com isso:

0,0935x(m) 0,5x2,28m + 0,025, onde m é a massa da solução.

Para soluções úmidas (mais de 3%), a fórmula de Nekrasov é usada:(0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14 .

PARAo concreto de argila expandida com densidade de 1000 kg/m3 tem massa de 1 kg. Respectivamente,Por exemplo,segundo Kaufman, neste caso o coeficiente será de 0,238.A condutividade térmica do concreto é determinada na temperatura da mistura C. Para materiais frios e aquecidos, seus indicadores podem variar ligeiramente.

Então, o que é condutividade térmica? Do ponto de vista da física condutividade térmicaé a transferência molecular de calor entre corpos ou partículas do mesmo corpo em contato direto com temperaturas diferentes, em que a energia de movimento das partículas estruturais (moléculas, átomos, elétrons livres) é trocada.

Pode-se dizer de forma mais simples condutividade térmicaé a capacidade de um material de conduzir calor. Se houver uma diferença de temperatura dentro do corpo, a energia térmica passa da parte mais quente do corpo para a parte mais fria. A transferência de calor ocorre devido à transferência de energia quando as moléculas de uma substância colidem. Isso acontece até que a temperatura dentro do corpo se torne a mesma. Este processo pode ocorrer em substâncias sólidas, líquidas e gasosas.

Na prática, por exemplo na construção para isolamento térmico de edifícios, é considerado outro aspecto da condutividade térmica, associado à transferência de energia térmica. Tomemos como exemplo uma “casa abstrata”. Na “casa abstrata” existe um aquecedor que mantém uma temperatura constante dentro da casa, digamos, 25°C. A temperatura externa também é constante, por exemplo, 0 °C. É bastante claro que se você desligar o aquecedor, depois de um tempo a casa também estará a 0 °C. Todo o calor (energia térmica) irá através das paredes para a rua.

Para manter a temperatura da casa em 25 ° C, o aquecedor deve estar funcionando constantemente. O aquecedor cria constantemente calor, que escapa constantemente pelas paredes para a rua.

Coeficiente de condutividade térmica.

A quantidade de calor que passa pelas paredes (e segundo a ciência, a intensidade da transferência de calor devido à condutividade térmica) depende da diferença de temperatura (dentro e fora de casa), da área das paredes e da condutividade térmica do material com que essas paredes são feitas.

Para quantificar a condutividade térmica, há coeficiente de condutividade térmica de materiais. Este coeficiente reflete a propriedade de uma substância de conduzir energia térmica. Como mais valor Quanto maior o coeficiente de condutividade térmica de um material, melhor ele conduz o calor. Se vamos isolar uma casa, precisamos escolher materiais com um valor pequeno desse coeficiente. Quanto menor for, melhor. Agora usado como material para isolamento de edifícios maior distribuição recebeu isolamento de, e vários. Ganhar popularidade novo material com propriedades de isolamento térmico melhoradas – .

O coeficiente de condutividade térmica dos materiais é indicado pela letra ? (letra minúscula grega lambda) e é expressa em W/(m2*K). Isso significa que se pegarmos uma parede de tijolos com coeficiente de condutividade térmica de 0,67 W/(m2*K), espessura de 1 metro e área de 1 m2, então com diferença de temperatura de 1 grau, 0,67 watts de a energia térmica passará pela energia da parede. Se a diferença de temperatura for de 10 graus, 6,7 watts passarão. E se com essa diferença de temperatura a parede for de 10 cm, a perda de calor já será de 67 watts. Você pode saber mais sobre a metodologia de cálculo da perda de calor em edifícios

Ressalta-se que os valores do coeficiente de condutividade térmica dos materiais são indicados para uma espessura de material de 1 metro. Para determinar a condutividade térmica de um material para qualquer outra espessura, o coeficiente de condutividade térmica deve ser dividido por espessura necessária, expresso em metros.

EM códigos de construção e cálculos, o conceito de “resistência térmica de um material” é frequentemente utilizado. Este é o recíproco da condutividade térmica. Se, por exemplo, a condutividade térmica de uma espuma plástica de 10 cm de espessura for 0,37 W/(m2*K), então sua resistência térmica será igual a 1 / 0,37 W/(m2*K) = 2,7 (m2*K)/ ter

A tabela abaixo mostra os valores do coeficiente de condutividade térmica para alguns materiais utilizados na construção civil.