Thermal conductivity ng mga materyales sa gusali. Thermal conductivity ng mga pangunahing materyales sa gusali Talaan ng heat transfer coefficient ng mga materyales sa gusali

Sa mga nagdaang taon, kapag nagtatayo ng isang bahay o nag-aayos nito, maraming pansin ang binabayaran sa kahusayan ng enerhiya. Sa umiiral na mga presyo ng gasolina, ito ay napakahalaga. At tila lalong magiging mahalaga ang karagdagang pagtitipid. Upang mapili nang tama ang komposisyon at kapal ng mga materyales sa pie ng mga nakapaloob na istruktura (mga dingding, sahig, kisame, bubong), kinakailangang malaman ang thermal conductivity ng mga materyales sa gusali. Ang katangiang ito ay ipinahiwatig sa packaging na may mga materyales, at ito ay kinakailangan sa yugto ng disenyo. Pagkatapos ng lahat, kinakailangang magpasya kung anong materyal ang itatayo ng mga pader, kung paano i-insulate ang mga ito, kung gaano dapat ang kapal ng bawat layer.

Ano ang thermal conductivity at thermal resistance

Kapag pumipili ng mga materyales sa gusali para sa pagtatayo, kinakailangang bigyang-pansin ang mga katangian ng mga materyales. Ang isa sa mga pangunahing posisyon ay ang thermal conductivity. Ito ay ipinapakita ng koepisyent ng thermal conductivity. Ito ang dami ng init na maaaring isagawa ng isang partikular na materyal sa bawat yunit ng oras. Iyon ay, mas maliit ang koepisyent na ito, mas masahol pa ang materyal na nagsasagawa ng init. Sa kabaligtaran, mas mataas ang bilang, mas mahusay na alisin ang init.

Ang mga materyales na may mababang thermal conductivity ay ginagamit para sa pagkakabukod, na may mataas - para sa paglipat o pag-alis ng init. Halimbawa, ang mga radiator ay gawa sa aluminyo, tanso o bakal, habang inililipat nila nang maayos ang init, iyon ay, mayroon silang mataas na thermal conductivity. Para sa pagkakabukod, ang mga materyales na may mababang koepisyent ng thermal conductivity ay ginagamit - mas pinapanatili nila ang init. Kung ang isang bagay ay binubuo ng ilang mga layer ng materyal, ang thermal conductivity nito ay tinutukoy bilang ang kabuuan ng mga coefficient ng lahat ng mga materyales. Sa mga kalkulasyon, ang thermal conductivity ng bawat isa sa mga bahagi ng "pie" ay kinakalkula, ang mga nahanap na halaga ay buod. Sa pangkalahatan, nakukuha namin ang kakayahan ng init-insulating ng sobre ng gusali (mga dingding, sahig, kisame).

Mayroon ding isang bagay tulad ng thermal resistance. Sinasalamin nito ang kakayahan ng materyal na pigilan ang pagdaan ng init sa pamamagitan nito. Iyon ay, ito ay ang kapalit ng thermal conductivity. At, kung makakita ka ng isang materyal na may mataas na thermal resistance, maaari itong magamit para sa thermal insulation. Ang isang halimbawa ng mga materyales sa thermal insulation ay maaaring maging popular na mineral o basalt wool, polystyrene, atbp. Ang mga materyales na may mababang thermal resistance ay kailangan upang alisin o ilipat ang init. Halimbawa, ang mga radiator ng aluminyo o bakal ay ginagamit para sa pagpainit, dahil mahusay silang nagbibigay ng init.

Talaan ng thermal conductivity ng thermal insulation materials

Upang gawing mas madali para sa bahay na panatilihing mainit-init sa taglamig at malamig sa tag-araw, ang thermal conductivity ng mga dingding, sahig at bubong ay dapat na hindi bababa sa isang tiyak na pigura, na kinakalkula para sa bawat rehiyon. Ang komposisyon ng "pie" ng mga dingding, sahig at kisame, ang kapal ng mga materyales ay kinuha sa paraan na ang kabuuang bilang ay hindi mas mababa (o mas mahusay - hindi bababa sa kaunti pa) na inirerekomenda para sa iyong rehiyon.

Kapag pumipili ng mga materyales, dapat itong isaalang-alang na ang ilan sa kanila (hindi lahat) ay nagsasagawa ng init nang mas mahusay sa mga kondisyon ng mataas na kahalumigmigan. Kung sa panahon ng operasyon ang ganitong sitwasyon ay malamang na mangyari sa loob ng mahabang panahon, ang thermal conductivity para sa estado na ito ay ginagamit sa mga kalkulasyon. Ang mga thermal conductivity coefficient ng mga pangunahing materyales na ginagamit para sa pagkakabukod ay ipinapakita sa talahanayan.

Ang bahagi ng impormasyon ay kinuha mula sa mga pamantayan na nagrereseta ng mga katangian ng ilang mga materyales (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Appendix 2)). Ang mga materyal na iyon na hindi nabaybay sa mga pamantayan ay matatagpuan sa mga website ng mga tagagawa. Dahil walang mga pamantayan, maaari silang mag-iba nang malaki mula sa tagagawa hanggang sa tagagawa, kaya kapag bumibili, bigyang-pansin ang mga katangian ng bawat materyal na iyong binibili.

Talaan ng thermal conductivity ng mga materyales sa gusali

Ang mga dingding, sahig, sahig, ay maaaring gawin mula sa iba't ibang mga materyales, ngunit nangyari na ang thermal conductivity ng mga materyales sa gusali ay karaniwang inihambing sa brickwork. Alam ng lahat ang materyal na ito, mas madaling gumawa ng mga asosasyon dito. Ang pinakasikat na mga tsart, na malinaw na nagpapakita ng pagkakaiba sa pagitan ng iba't ibang mga materyales. Ang isang ganoong larawan ay nasa nakaraang talata, ang pangalawa - isang paghahambing ng isang brick wall at isang pader ng mga log - ay ibinigay sa ibaba. Iyon ang dahilan kung bakit ang mga thermal insulation na materyales ay pinili para sa mga dingding na gawa sa mga brick at iba pang mga materyales na may mataas na thermal conductivity. Upang gawing mas madali ang pagpili, ang thermal conductivity ng mga pangunahing materyales sa gusali ay naka-tabulate.

Ang kahoy ay isa sa mga materyales sa gusali na may medyo mababang thermal conductivity. Ang talahanayan ay nagbibigay ng indicative data para sa iba't ibang lahi. Kapag bumibili, siguraduhing tingnan ang density at koepisyent ng thermal conductivity. Hindi lahat ng mga ito ay pareho sa inireseta sa mga dokumento ng regulasyon.

Ang mga metal ay nagsasagawa ng init nang napakahusay. Kadalasan sila ang tulay ng lamig sa disenyo. At ito ay dapat ding isaalang-alang, upang ibukod ang direktang pakikipag-ugnay gamit ang mga heat-insulating layer at gasket, na tinatawag na thermal break. Ang thermal conductivity ng mga metal ay ibinubuod sa isa pang talahanayan.

Paano makalkula ang kapal ng pader

Upang ang bahay ay maging mainit sa taglamig at malamig sa tag-araw, kinakailangan na ang mga nakapaloob na istruktura (mga dingding, sahig, kisame / bubong) ay dapat magkaroon ng isang tiyak na thermal resistance. Ang halagang ito ay naiiba para sa bawat rehiyon. Depende ito sa average na temperatura at halumigmig sa isang partikular na lugar.

Thermal resistance ng kalakip
mga istruktura para sa mga rehiyon ng Russia

Upang ang mga singil sa pag-init ay hindi masyadong malaki, kinakailangan na pumili ng mga materyales sa gusali at ang kanilang kapal upang ang kanilang kabuuang thermal resistance ay hindi mas mababa kaysa sa ipinahiwatig sa talahanayan.

Pagkalkula ng kapal ng pader, kapal ng pagkakabukod, pagtatapos ng mga layer

Ang modernong konstruksiyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang sitwasyon kung saan ang pader ay may ilang mga layer. Bilang karagdagan sa pagsuporta sa istraktura, mayroong pagkakabukod, mga materyales sa pagtatapos. Ang bawat layer ay may sariling kapal. Paano matukoy ang kapal ng pagkakabukod? Ang pagkalkula ay madali. Batay sa formula:

Ang R ay thermal resistance;

p ay ang kapal ng layer sa metro;

k ay ang thermal conductivity coefficient.

Una kailangan mong magpasya sa mga materyales na iyong gagamitin sa pagtatayo. Bukod dito, kailangan mong malaman nang eksakto kung anong uri ng materyal sa dingding, pagkakabukod, tapusin, atbp. Pagkatapos ng lahat, ang bawat isa sa kanila ay nag-aambag sa thermal insulation, at ang thermal conductivity ng mga materyales sa gusali ay isinasaalang-alang sa pagkalkula.

Una, ang thermal resistance ng structural material ay isinasaalang-alang (mula sa kung saan ang dingding, kisame, atbp. ay itatayo), pagkatapos ay ang kapal ng napiling pagkakabukod ay pinili ayon sa "nalalabi" na prinsipyo. Maaari mo ring isaalang-alang ang mga katangian ng thermal insulation ng mga materyales sa pagtatapos, ngunit kadalasan sila ay "plus" sa mga pangunahing. Kaya't ang isang tiyak na reserba ay inilatag "kung sakali". Ang reserbang ito ay nagpapahintulot sa iyo na makatipid sa pag-init, na sa dakong huli ay may positibong epekto sa badyet.

Isang halimbawa ng pagkalkula ng kapal ng pagkakabukod

Kumuha tayo ng isang halimbawa. Magtatayo kami ng isang brick wall - isa at kalahating brick, mag-insulate kami ng mineral na lana. Ayon sa talahanayan, ang thermal resistance ng mga pader para sa rehiyon ay dapat na hindi bababa sa 3.5. Ang pagkalkula para sa sitwasyong ito ay ibinigay sa ibaba.

Kung limitado ang badyet, maaari kang kumuha ng 10 cm ng mineral na lana, at ang nawawala ay tatakpan ng mga materyales sa pagtatapos. Sila ay nasa loob at labas. Ngunit, kung nais mong maging minimal ang mga bayarin sa pag-init, mas mahusay na simulan ang tapusin na may "plus" sa kinakalkula na halaga. Ito ang iyong reserba para sa oras ng pinakamababang temperatura, dahil ang mga pamantayan ng thermal resistance para sa nakapaloob na mga istraktura ay kinakalkula ayon sa average na temperatura sa loob ng ilang taon, at ang mga taglamig ay abnormal na malamig. Dahil ang thermal conductivity ng mga materyales sa gusali na ginagamit para sa dekorasyon ay hindi isinasaalang-alang.

Ang mga tao ay mayroon ding iba't ibang thermal conductivity, ang ilan ay mainit-init tulad ng himulmol, habang ang iba ay kumukuha ng init na parang bakal.

Yuri Serezhkin

Ang salitang "din" sa pahayag sa itaas ay nagpapakita na ang konsepto ng "thermal conductivity" ay inilalapat sa mga tao lamang sa kondisyon. Bagama't…

Alam mo ba: ang isang fur coat ay hindi umiinit, pinapanatili lamang nito ang init na ginagawa ng katawan ng tao.

Nangangahulugan ito na ang katawan ng tao ay may kakayahang magsagawa ng init sa literal, at hindi lamang matalinghagang kahulugan. Ito ay lahat ng mga tula, sa katunayan, ihahambing namin ang mga heaters sa mga tuntunin ng thermal conductivity.

Mas alam mo, dahil ikaw mismo ang nag-type sa search engine ng "thermal conductivity ng mga heaters." Ano ba talaga ang gusto mong malaman? At kung walang mga biro, mahalagang malaman ang tungkol sa konseptong ito, dahil iba't ibang mga materyales ang kumikilos kapag ginamit. Ang isang mahalaga, bagaman hindi isang pangunahing punto sa pagpili ay tiyak ang kakayahan ng materyal na magsagawa ng thermal energy. Kung pinili mo ang maling materyal na insulating ng init, hindi nito gagawin ang pag-andar nito, ibig sabihin, upang mapanatili ang init sa silid.

Hakbang 2: Konsepto ng Teorya

Mula sa isang kurso sa pisika ng paaralan, malamang na naaalala mo na mayroong tatlong uri ng paglipat ng init:

• Kombeksyon;
• Radiation;
• Thermal conductivity.

Kaya ang thermal conductivity ay isang uri ng heat transfer o paggalaw ng thermal energy. Ito ay may kinalaman sa panloob na istraktura ng mga katawan. Ang isang molekula ay naglilipat ng enerhiya sa isa pa. Ngayon gusto mo ba ng kaunting pagsubok?

Aling uri ng substance ang nagpapadala (naglilipat) ng pinakamaraming enerhiya?

• Solid na katawan?
• Mga likido?
• Mga gas?

Tama, ang kristal na sala-sala ng mga solido ay naglilipat ng enerhiya higit sa lahat. Ang kanilang mga molekula ay mas malapit sa isa't isa at samakatuwid ay maaaring makipag-ugnayan nang mas epektibo. Ang mga gas ay may pinakamababang thermal conductivity. Ang kanilang mga molekula ay nasa pinakamalaking distansya sa isa't isa.

Hakbang 3: Ano ang maaaring maging pampainit

Ipinagpapatuloy namin ang aming pag-uusap tungkol sa thermal conductivity ng mga heaters. Ang lahat ng mga katawan na nasa malapit ay may posibilidad na pantay-pantay ang temperatura sa kanilang mga sarili. Ang isang bahay o apartment, bilang isang bagay, ay naglalayong ipantay ang temperatura sa kalye. Ang lahat ba ng mga materyales sa gusali ay may kakayahang maging insulator? Hindi. Halimbawa, pinapayagan ng kongkreto ang daloy ng init mula sa iyong bahay patungo sa kalye nang masyadong mabilis, kaya ang kagamitan sa pag-init ay hindi magkakaroon ng oras upang mapanatili ang nais na temperatura sa silid. Ang koepisyent ng thermal conductivity para sa pagkakabukod ay kinakalkula ng formula:

Kung saan ang W ang aming heat flux, at ang m2 ay ang lugar ng pagkakabukod na may pagkakaiba sa temperatura ng isang Kelvin (Ito ay katumbas ng isang degree Celsius). Para sa aming kongkreto, ang coefficient na ito ay 1.5. Nangangahulugan ito na kung may kondisyon, ang isang metro kuwadrado ng kongkreto na may pagkakaiba sa temperatura ng isang degree Celsius ay maaaring makapasa ng 1.5 watts ng thermal energy bawat segundo. Ngunit, may mga materyales na may koepisyent na 0.023. Malinaw na ang mga naturang materyales ay mas angkop para sa papel ng mga heaters. Mahalaga ba ang kapal, tanong mo? Mga dula. Ngunit, dito hindi mo pa rin makalimutan ang tungkol sa koepisyent ng paglipat ng init. Upang makamit ang parehong mga resulta, kakailanganin mo ng isang kongkretong pader na 3.2 m ang kapal o isang sheet ng foam plastic na 0.1 m ang kapal.Malinaw na kahit na ang kongkreto ay teknikal na maaaring maging pampainit, hindi ito magagawa sa ekonomiya. Kaya:

Ang pagkakabukod ay maaaring tawaging isang materyal na nagsasagawa ng hindi bababa sa halaga ng thermal energy sa pamamagitan ng sarili nito, na pumipigil sa pag-alis nito sa silid at sa parehong oras ay nagkakahalaga nang kaunti hangga't maaari.

Ang pinakamahusay na insulator ng init ay hangin. Samakatuwid, ang gawain ng anumang pagkakabukod ay upang lumikha ng isang nakapirming air gap na walang convection (paggalaw) ng hangin sa loob nito. Iyon ang dahilan kung bakit, halimbawa, ang foam plastic ay 98% na hangin. Ang pinakakaraniwang insulating materials ay:

• Styrofoam;
• extruded polystyrene foam;
• lana ng mineral;
• Penofol;
• Penoizol;
• Foam glass;
• Polyurethane foam (PPU);
• Ecowool (selulusa);

Ang mga katangian ng thermal insulation ng lahat ng mga materyales na nakalista sa itaas ay malapit sa mga limitasyong ito. Ito rin ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang: mas mataas ang density ng materyal, mas nagsasagawa ito ng enerhiya sa pamamagitan ng sarili nito. Tandaan mula sa teorya? Kung mas malapit ang mga molekula, mas mahusay na isinasagawa ang init.

Hakbang 4: Paghambingin. Talaan ng thermal conductivity ng mga heaters

Ang talahanayan ay nagpapakita ng isang paghahambing ng mga heaters sa mga tuntunin ng thermal conductivity na ipinahayag ng mga tagagawa at naaayon sa GOSTs:

Comparative table ng thermal conductivity ng mga materyales sa gusali na hindi itinuturing na mga heaters:

Ang rate ng paglipat ng init ay nagpapahiwatig lamang ng rate ng paglipat ng init mula sa isang molekula patungo sa isa pa. Para sa totoong buhay, ang tagapagpahiwatig na ito ay hindi napakahalaga. Ngunit hindi mo magagawa nang walang pagkalkula ng thermal ng dingding. Ang paglaban sa paglipat ng init ay ang kapalit ng thermal conductivity. Pinag-uusapan natin ang kakayahan ng materyal (pagkakabukod) na mapanatili ang daloy ng init. Upang makalkula ang paglaban sa paglipat ng init, kailangan mong hatiin ang kapal sa pamamagitan ng koepisyent ng thermal conductivity. Ang halimbawa sa ibaba ay nagpapakita ng pagkalkula ng thermal resistance ng isang pader na gawa sa isang 180 mm makapal na sinag.

Tulad ng nakikita mo, ang thermal resistance ng naturang pader ay magiging 1.5. Tama na? Depende ito sa rehiyon. Ipinapakita ng halimbawa ang pagkalkula para sa Krasnoyarsk. Para sa rehiyong ito, ang kinakailangang koepisyent ng paglaban ng mga nakapaloob na istruktura ay nakatakda sa 3.62. Malinaw ang sagot. Kahit na para sa Kyiv, na mas malayo sa timog, ang figure na ito ay 2.04.

Ang thermal resistance ay ang kapalit ng thermal conductivity.

Nangangahulugan ito na ang kakayahan ng isang kahoy na bahay upang labanan ang pagkawala ng init ay hindi sapat. Ang pag-init ay kinakailangan, at mayroon na, kung anong materyal - kalkulahin ayon sa formula.

Hakbang 5: Mga Panuntunan sa Pag-mount

Ito ay nagkakahalaga na sabihin na ang lahat ng mga tagapagpahiwatig sa itaas ay ibinibigay para sa mga DRY na materyales. Kung ang materyal ay nabasa, mawawala ang mga katangian nito ng hindi bababa sa kalahati, o maging isang "basahan". Samakatuwid, ito ay kinakailangan upang protektahan ang thermal insulation. Ang Styrofoam ay madalas na insulated sa ilalim ng isang basang harapan, kung saan ang pagkakabukod ay protektado ng isang layer ng plaster. Ang isang waterproofing membrane ay inilalapat sa mineral na lana upang maiwasan ang pagpasok ng kahalumigmigan.

Ang isa pang punto na nararapat pansin ay proteksyon ng hangin. Ang mga heater ay may iba't ibang porosity. Halimbawa, ihambing natin ang pinalawak na polystyrene board at mineral na lana. Kung ang una ay mukhang solid, ang pangalawa ay malinaw na nagpapakita ng mga pores o fibers. Samakatuwid, kung ikaw ay nag-i-install ng fibrous thermal insulation, tulad ng mineral wool o ecowool, sa isang bakod na tinatangay ng hangin, siguraduhing alagaan ang proteksyon ng hangin. Kung hindi man, ang mahusay na pagganap ng thermal ng pagkakabukod ay hindi magiging kapaki-pakinabang.

natuklasan

Kaya, tinalakay namin na ang thermal conductivity ng mga heaters ay ang kanilang kakayahang maglipat ng thermal energy. Hindi dapat ilabas ng heat insulator ang init na nalilikha ng heating system ng bahay. Ang pangunahing gawain ng anumang materyal ay upang mapanatili ang hangin sa loob. Ito ang gas na may pinakamababang thermal conductivity. Kinakailangan din na kalkulahin ang thermal resistance ng dingding upang malaman ang tamang koepisyent ng thermal insulation ng gusali. Kung mayroon kang anumang mga katanungan tungkol sa paksang ito, mangyaring iwanan ang mga ito sa mga komento.

Tatlong kagiliw-giliw na mga katotohanan tungkol sa thermal insulation

• Ang niyebe ay nagsisilbing heat insulator para sa oso sa lungga.
• Ang damit ay isa ring heat insulator. Hindi tayo masyadong komportable kapag sinusubukan ng ating katawan na ipantay ang temperatura sa ambient temperature, na maaaring maging -30 degrees sa halip na ang karaniwang 36.6.
• Ang kumot ay isang thermal insulator. Hindi nito pinahihintulutan na makatakas ang init ng katawan ng tao.

Bonus

Bilang bonus para sa mga mausisa na nagbasa hanggang sa wakas ng isang kawili-wiling eksperimento na may thermal conductivity:

Ano ang pagtatayo ng bahay? Ang mga dingding nito ay dapat magbigay ng isang malusog na microclimate na walang labis na kahalumigmigan, amag, malamig. Depende ito sa kanilang mga pisikal na katangian: density, paglaban ng tubig, porosity. Ang pinakamahalaga ay ang thermal conductivity ng mga materyales sa gusali, na nangangahulugang ang kanilang kakayahang magpasa ng thermal energy sa kanilang sarili sa isang pagkakaiba sa temperatura. Upang mabilang ang parameter na ito, ginagamit ang koepisyent ng thermal conductivity.

Upang ang isang brick house ay maging kasing init ng isang kahoy na frame (gawa sa pine), ang kapal ng mga dingding nito ay dapat na tatlong beses ang kapal ng mga dingding ng frame.

Ano ang koepisyent ng thermal conductivity

Ang pisikal na dami na ito ay katumbas ng dami ng init (sinusukat sa kilocalories) na dumadaan sa isang materyal na 1 m ang kapal sa loob ng 1 oras. Sa kasong ito, ang pagkakaiba ng temperatura sa magkabilang panig ng ibabaw nito ay dapat na katumbas ng 1 °C. Ang thermal conductivity ay kinakalkula sa W / m deg (Watt na hinati sa produkto ng isang metro at isang degree).

Ang paggamit ng katangiang ito ay idinidikta ng pangangailangan para sa karampatang pagpili ng uri ng harapan upang lumikha ng maximum na thermal insulation. Ito ay isang kinakailangang kondisyon para sa kaginhawaan ng mga taong nakatira o nagtatrabaho sa gusali. Gayundin, ang thermal conductivity ng mga materyales sa gusali ay isinasaalang-alang kapag pumipili ng karagdagang pagkakabukod para sa bahay. Sa kasong ito, ang pagkalkula nito ay lalong mahalaga, dahil ang mga pagkakamali ay humantong sa isang hindi tamang paglipat sa punto ng hamog at, bilang isang resulta, ang mga dingding ay nabasa, ang bahay ay mamasa-masa at malamig.

Mga paghahambing na katangian ng thermal conductivity ng mga materyales sa gusali

Ang koepisyent ng thermal conductivity ng mga materyales ay iba. Halimbawa, para sa pine, ang figure na ito ay 0.17 W / m deg, para sa foam concrete - 0.18 W / m deg: iyon ay, halos magkapareho sila sa mga tuntunin ng kanilang kakayahang mapanatili ang init. Ang koepisyent ng thermal conductivity ng isang brick ay 0.55 W / m deg, at ang isang ordinaryong (solid) na brick ay 0.8 W / m deg. Mula sa lahat ng ito ay sumusunod na upang ang isang brick house ay maging kasing init ng isang kahoy na log house (gawa sa pine), ang kapal ng mga dingding nito ay dapat na tatlong beses ang kapal ng mga dingding ng log house.

Praktikal na paggamit ng mga materyales na may mababang thermal conductivity

Ang mga makabagong teknolohiya para sa paggawa ng mga heat-insulating material ay nagbibigay ng sapat na pagkakataon para sa industriya ng konstruksiyon. Ngayon ay ganap na hindi kinakailangan na magtayo ng mga bahay na may makapal na pader: maaari mong matagumpay na pagsamahin ang iba't ibang mga materyales upang makabuo ng mga gusaling matipid sa enerhiya. Ang hindi masyadong mataas na thermal conductivity ng isang brick ay maaaring mabayaran sa pamamagitan ng paggamit ng karagdagang panloob o panlabas na pagkakabukod, halimbawa, pinalawak na polystyrene, ang thermal conductivity coefficient na 0.03 W / m deg lamang.

Sa halip na mga mamahaling bahay na ladrilyo at hindi mabisa, mula sa punto ng view ng pagtitipid ng enerhiya, monolitik at frame-panel na mga bahay na gawa sa mabigat at siksik na kongkreto, ang mga gusali ay itinatayo na ngayon mula sa cellular concrete. Ang mga parameter nito ay kapareho ng sa kahoy: sa isang bahay na gawa sa materyal na ito, ang mga pader ay hindi nag-freeze kahit na sa pinakamalamig na taglamig.

Ang pagkawala ng init sa bahay bilang isang porsyento.

Ang teknolohiyang ito ay nagpapahintulot sa iyo na magtayo ng mas murang mga gusali. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mababang koepisyent ng thermal conductivity ng mga materyales sa gusali ay pinasimple ang konstruksiyon na may kaunting mga gastos sa financing. Binabawasan din nito ang oras na ginugol sa gawaing pagtatayo. Para sa mas magaan na mga istraktura, hindi kinakailangan na ayusin ang isang mabigat, malalim na nakabaon na pundasyon: sa ilang mga kaso, ang isang light strip o pundasyon ng haligi ay sapat.

Ang prinsipyong ito ng konstruksiyon ay naging lalong kaakit-akit para sa pagtatayo ng mga light frame house. Ngayon, parami nang parami ang mga cottage, supermarket, bodega at mga gusaling pang-industriya ay itinatayo gamit ang mga materyales na may mababang thermal conductivity. Ang ganitong mga gusali ay maaaring patakbuhin sa anumang klimatiko zone.

Ang prinsipyo ng teknolohiya ng konstruksiyon ng frame-panel ay ang isang heat insulator ay inilalagay sa pagitan ng manipis na mga sheet ng playwud o OSB boards. Maaari itong maging mineral wool o polystyrene foam. Ang kapal ng materyal ay pinili na isinasaalang-alang ang thermal conductivity nito. Ang mga manipis na pader ay lubos na nakayanan ang gawain ng thermal insulation. Sa parehong paraan, ang bubong ay nakaayos. Ang teknolohiyang ito ay nagpapahintulot sa iyo na magtayo ng isang gusali sa maikling panahon na may kaunting gastos sa pananalapi.

Paghahambing ng mga parameter ng mga sikat na materyales para sa pagkakabukod at pagtatayo ng mga bahay

Ang pinalawak na polystyrene at mineral na lana ay nakakuha ng nangungunang posisyon sa pagkakabukod ng mga facade. Ang mga opinyon ng mga eksperto ay nahahati: ang ilan ay nagtaltalan na ang cotton wool ay nag-iipon ng condensate at angkop para sa paggamit lamang kapag ginamit nang sabay-sabay sa isang vapor-tight membrane. Ngunit pagkatapos ay nawala ang mga pader ng kanilang mga breathable na katangian, at ang kalidad ng aplikasyon ay pinag-uusapan. Sinasabi ng iba na ang paglikha ng mga maaliwalas na facade ay malulutas ang problemang ito. Kasabay nito, ang pinalawak na polystyrene ay may mababang init na kondaktibiti at huminga nang maayos. Para sa kanya, ito ay proporsyonal na nakasalalay sa density ng mga sheet: 40/100/150 kg/m3 = 0.03/0.04/0.05 W/m*ºC.

Ang isa pang mahalagang katangian na dapat isaalang-alang sa panahon ng pagtatayo ay ang pagkamatagusin ng singaw. Nangangahulugan ito ng kakayahan ng mga dingding na magpasa ng kahalumigmigan mula sa loob. Sa kasong ito, walang pagkawala ng temperatura ng silid at hindi na kailangang i-ventilate ang silid. Ang mababang thermal conductivity at mataas na vapor permeability ng mga pader ay nagbibigay ng perpektong microclimate para sa pamumuhay ng tao sa bahay.

Batay sa mga kundisyong ito, posibleng matukoy ang pinaka-epektibong mga bahay para sa tirahan ng tao. Ang foam concrete ay may pinakamababang heat conductivity (0.08 W
m*ºC) sa density na 300 kg/m3. Ang materyal na gusali na ito ay mayroon ding isa sa pinakamataas na antas ng vapor permeability (0.26 Mg / m * h * Pa). Ang pangalawang lugar ay nararapat na inookupahan ng kahoy, sa partikular - pine, spruce, oak. Ang kanilang thermal conductivity ay medyo mababa (0.09 W / m * ºC) sa kondisyon na ang kahoy ay naproseso sa mga hibla. At ang vapor permeability ng mga varieties na ito ay ang pinakamataas (0.32 Mg / m * h * Pa). Sa paghahambing, ang paggamit ng pine treated kasama ang butil ay nagpapataas ng init na output sa 0.17-0.23 W/m*ºC.

Kaya, ang foam concrete at wood ay pinakaangkop para sa pagbuo ng mga pader, dahil mayroon silang pinakamahusay na mga parameter para sa pagtiyak ng kalinisan sa kapaligiran at isang magandang panloob na microclimate. Ang polyurethane foam, pinalawak na polystyrene, mineral na lana ay angkop para sa pagkakabukod ng harapan. Hiwalay, dapat itong sabihin tungkol sa hila. Ito ay inilatag upang ibukod ang mga malamig na tulay sa panahon ng pagtula ng log house. Pinapataas nito ang napakahusay na katangian ng facade na gawa sa kahoy: ang thermal conductivity coefficient ng tow ay ang pinakamababa (0.05 W/m*ºC), at ang vapor permeability ang pinakamataas (0.49 Mg/m*h*Pa).

Ang isa sa pinakamahalagang katangian ng kongkreto, siyempre, ay ang thermal conductivity nito. Ang tagapagpahiwatig na ito ay maaaring mag-iba nang malaki para sa iba't ibang uri ng materyal. DependePhigit sa lahat, mula samabaitfiller na ginamit dito. Ang mas magaan na materyal, mas mahusay ang insulator mula sa malamig na ito.

Ano ang thermal conductivity: kahulugan

Sa pagtatayo ng mga gusali at istruktura, iba't ibang materyales ang maaaring gamitin. Ang mga gusali ng tirahan at pang-industriya sa klima ng Russia ay karaniwang insulated. Iyon ay, sa panahon ng kanilang pagtatayo, ang mga espesyal na insulator ay ginagamit, ang pangunahing layunin kung saan ay upang mapanatili ang isang komportableng temperatura sa loob ng lugar. Kapag kinakalkula ang kinakailangang halaga ng mineral na lana o pinalawak na polystyrene, ang thermal conductivity ng base material na ginamit para sa pagtatayo ng mga nakapaloob na istruktura ay isinasaalang-alang nang walang pagkabigo.

Kadalasan, ang mga gusali at istruktura sa ating bansa ay itinayo mula sa iba't ibang uri ng kongkreto. Gayundin para sa layuning ito, gamitinYutsya brickat puno.Sa totoo lang, ang thermal conductivity mismo ay ang kakayahan ng isang substance na maglipat ng enerhiya sa kapal nito dahil sa paggalaw ng mga molecule. Ang isang katulad na proseso ay maaaring maganap sa mga solidong bahagi ng materyal at sa mga pores nito. Sa unang kaso, ito ay tinatawag na pagpapadaloy, sa pangalawa - kombeksyon.Ang paglamig ng materyal ay mas mabilis sa mga solidong bahagi nito. Ang hangin na pumupuno sa mga pores ay nagpapanatili ng init, siyempre, mas mahusay.

Ano ang nakasalalay sa index?

Ang mga sumusunod na konklusyon ay maaaring makuha mula sa itaas. depende tthermal conductivity ng kongkreto,kahoy at ladrilyo, pati na rin ang anumang iba pang materyal,mula sasila:

• density;
• porosity;
• kahalumigmigan.

Sa isang pagtaas, ang antas ng thermal conductivity nito ay tumataas din. Ang mas maraming mga pores sa materyal, ang mas mahusay na insulator mula sa malamig na ito.

Mga uri ng kongkreto

Sa modernong konstruksiyon, maaaring gamitin ang iba't ibang uri ng materyal na ito. Gayunpaman, ang lahat ng mga kongkreto na umiiral sa merkado ay maaaring maiuri sa dalawang malalaking grupo:

• mabigat;
• light foamy o may porous na tagapuno.

Thermal conductivity ng mabigat na kongkreto: mga tagapagpahiwatig

Ang mga naturang materyales ay nahahati din sa dalawang pangunahing grupo. Maaaring gamitin ang kongkreto sa pagtatayo:

• mabigat;
• lalo na mabigat.

Sa paggawa ng pangalawang uri ng materyal, ginagamit ang mga filler tulad ng metal scrap, hematite, magnetite, barite. Lalo na ang mga mabibigat na kongkreto ay kadalasang ginagamit lamang sa pagtatayo ng mga pasilidad na ang pangunahing layunin ay proteksyon mula sa radiation. Kasama sa pangkat na ito ang mga materyales na may density na 2500 kg/m3.

Ang mga ordinaryong mabibigat na kongkreto ay ginawa gamit ang mga uri ng tagapuno bilang granite, diabase o limestone, na ginawa batay sa durog na bato. Sa pagtatayo ng mga gusali at istruktura, ginagamit ang isang katulad na 1600-2500 kg / m 3.

Ano ang maaaring mangyari sa kasong itothermal conductivity ng kongkreto? mesa,ipinakita sa ibaba ang katangian ng pagganap ng iba't ibang uri ng mabibigat na materyal.

Thermal conductivity ng magaan na cellular concrete

Ang nasabing materyal ay inuri din sa dalawang pangunahing uri. Kadalasan, ang mga kongkreto batay sa porous na tagapuno ay ginagamit sa pagtatayo. Bilang huli, ang pinalawak na luad, tuff, slag, pumice ay ginagamit. Sa pangalawang pangkat ng mga magaan na kongkreto, ginagamit ang isang regular na tagapuno. Ngunit sa proseso ng pagmamasa, ang naturang materyal ay bumubula. Bilang isang resulta, pagkatapos ng pagkahinog, maraming mga pores ang nananatili dito.

Tthermal conductivity ng kongkretonapakababa ng baga.Ngunit sa parehong oras, sa mga tuntunin ng mga katangian ng lakas, ang naturang materyal ay mas mababa sa mabigat. Ang magaan na kongkreto ay kadalasang ginagamit para sa pagtatayo ng iba't ibang uri ng tirahan at mga gusali na hindi sumasailalim sa mga seryosong karga.

Inuri hindi lamang sa paraan ng paggawa, kundi pati na rin sa layunin. Sa bagay na ito, mayroong mga materyales:

• heat-insulating (na may density hanggang 800 kg/m3);
• structural at heat-insulating (hanggang 1400 kg/m3);
• istruktura (hanggang sa 1800 kg/m3).

Thermal conductivity ng cellular concreteAng baga ng iba't ibang uri ay kinakatawansa mesa.

Mga materyales sa thermal insulation

Ang mga ito ay karaniwang ginagamit para sa mga dingding ng lining na binuo mula sa mga brick o ibinuhos mula sa semento na mortar. Tulad ng makikita sa talahanayan,konkreto ng thermal conductivityamaaaring mag-iba ang pangkat na ito sa isang medyo malaking hanay.

Ang kongkreto ng iba't ibang ito ay kadalasang ginagamit bilang mga materyales sa insulating. Ngunit kung minsan ang lahat ng mga uri ng hindi gaanong kabuluhan na mga istrukturang nakapaloob ay itinayo mula sa kanila.

Structural, heat-insulating at structural na materyales

Sa pangkat na ito, ang foam concrete, slag-pumice concrete, at slag concrete ay kadalasang ginagamit sa konstruksiyon. Ang ilang mga uri ng pinalawak na clay concrete na may density na higit sa 0.29W/(m°C)maaari ding isama sa species na ito.

Madalas ganitoang kongkreto na may mababang thermal conductivity ay direktang ginagamit bilangmateryales sa gusali. Ngunit minsan ginagamit din ito bilang insulator na hindi pumapasok sa lamig.

Paano nakadepende ang thermal conductivity sa kahalumigmigan?

Alam ng lahat na halos anumang tuyong materyal ay nag-insulate mula sa malamig na mas mahusay kaysa sa basa. Pangunahin ito dahil sa napakababang antas ng thermal conductivity ng tubig.Protektahanmga konkretong dingding, sahig at kisamemga silid mula sa mababang temperatura sa labas, tulad ng nalaman namin, higit sa lahat dahil sa pagkakaroon ng mga pores na puno ng hangin sa materyal. Kapag basa, ang huli ay inilipat ng tubig. At, dahil dito, isang makabuluhang pagtaasSa malamig na panahon, ang tubig na pumasok sa mga pores ng materyal ay nagyeyelo.Ang resulta ay iyonang mga katangian ng pagpapanatili ng init ng mga dingding, sahig at kisame ay mas nababawasan.

Ang antas ng moisture permeability para sa iba't ibang uri ng kongkreto ay maaaring mag-iba. Ayon sa tagapagpahiwatig na ito, ang materyal ay inuri sa ilang mga grado.

Kahoy bilang isang insulator

Parehong "malamig" mabigat at magaan na kongkreto, thermal conductivitysana mababa,syempre,napakasikateat hinahanap na hitsurastagabuonyhmateryalov. Sa anumang kaso, ang mga pundasyon ng karamihan sa mga gusali at istruktura ay itinayo nang tumpak mula sacement mortar na hinaluan ng durog na bato o durog na bato.

Mag-applybkongkretong pinaghalong o mga bloke na ginawa mula dito at para sa pagtatayo ng mga nakapaloob na istruktura. Ngunit madalas, ang iba pang mga materyales ay ginagamit upang tipunin ang sahig, kisame at dingding, halimbawa, kahoy. Ang troso at board ay naiiba, siyempre, mas kaunting lakas kaysa sa kongkreto. Gayunpaman, ang antas ng thermal conductivity ng kahoy, siyempre, ay mas mababa. Para sa kongkreto, ang tagapagpahiwatig na ito, tulad ng nalaman namin, ay 0.12-1.74W/(m°C).Sa isang puno, ang koepisyent ng thermal conductivity ay nakasalalay, bukod sa iba pang mga bagay, sa partikular na species na ito.

Sa ibang mga lahi, ang figure na ito ay maaaring iba.Ito ay pinaniniwalaan na ang average na thermal conductivity ng kahoy sa kabuuan ng mga hibla ay 0.14W/(m°C). Ang pinakamahusay na paraan upang i-insulate ang espasyo mula sa lamig ay cedar. Ang thermal conductivity nito ay 0.095 W / (m C) lamang.

Brick bilang isang insulator

Susunod, para sa paghahambing, isaalang-alang ang mga katangian na may kaugnayan sa thermal conductivity at ang sikat na materyales sa gusali na ito.Sa mga tuntunin ng lakasladrilyohindi lamang ito ay hindi mababa sa kongkreto, ngunit madalas na nahihigitan ito.Ang parehong naaangkop sa density ng gusaling bato na ito. Lahat ng mga brick na ginagamit ngayon sa pagtatayo ng mga gusali at istrukturasainuri sa ceramic at silicate.

Ang parehong mga uri ng bato, sa turn, ay maaaring:

• corpulent;
• may mga voids;
• slotted.

Siyempre, ang mga solidong brick ay nagpapanatili ng init na mas malala kaysa sa mga guwang at slotted.

Thermal conductivity ng kongkreto at brick, tkaya halos pareho. Parehong silicate at ihiwalay ang mga lugar mula sa malamig sa halip mahina. Samakatuwid, ang mga bahay na itinayo mula sa naturang materyal ay dapat na karagdagang insulated. Bilang mga insulator kapag ang sheathing brick wall, pati na rin ang mga ibinuhos mula sa ordinaryong mabigat na kongkreto, pinalawak na polystyrene o mineral na lana ay kadalasang ginagamit. Ang mga buhaghag na bloke ay maaari ding gamitin para sa layuning ito.

Paano kinakalkula ang thermal conductivity

Ang tagapagpahiwatig na ito ay tinutukoy para sa iba't ibang mga materyales, kabilang ang kongkreto, ayon sa mga espesyal na formula. Sa kabuuan, dalawang pamamaraan ang maaaring gamitin. Ang thermal conductivity ng kongkreto ay tinutukoy ng Kaufman formula. Mukhang ganito:

0.0935x(m) 0.5x2.28m + 0.025, kung saan ang m ay ang masa ng solusyon.

Para sa basa (higit sa 3%) na solusyon, ginagamit ang formula ng Nekrasov:(0.196 + 0.22 m2) 0.5 - 0.14 .

Upangpinalawak na clay concrete na may density na 1000 kg/m3 ay may mass na 1 kg. Kaugnay nito,Halimbawa,ayon kay Kaufman, sa kasong ito, ang coefficient ay magiging 0.238.Ang thermal conductivity ng mga kongkreto ay tinutukoy sa isang temperatura ng pinaghalong C. Para sa malamig at pinainit na mga materyales, ang mga tagapagpahiwatig nito ay maaaring bahagyang mag-iba.

Kaya ano ang thermal conductivity? Mula sa pananaw ng pisika thermal conductivity- ito ang molekular na paglipat ng init sa pagitan ng direktang pakikipag-ugnay sa mga katawan o mga particle ng parehong katawan na may iba't ibang temperatura, kung saan nangyayari ang pagpapalitan ng enerhiya ng paggalaw ng mga istrukturang particle (mga molekula, atomo, mga libreng electron).

Mas madaling sabihin thermal conductivity ay ang kakayahan ng isang materyal na magsagawa ng init. Kung mayroong pagkakaiba sa temperatura sa loob ng katawan, ang thermal energy ay pumasa mula sa mas mainit na bahagi nito patungo sa mas malamig. Ang paglipat ng init ay nangyayari dahil sa paglipat ng enerhiya sa panahon ng banggaan ng mga molekula ng isang sangkap. Nangyayari ito hanggang sa maging pareho ang temperatura sa loob ng katawan. Ang ganitong proseso ay maaaring mangyari sa solid, likido at gas na mga sangkap.

Sa pagsasagawa, halimbawa, sa pagtatayo na may thermal insulation ng mga gusali, ang isa pang aspeto ng thermal conductivity ay isinasaalang-alang, na nauugnay sa paglipat ng thermal energy. Kunin natin ang "abstract house" bilang isang halimbawa. Sa "abstract na bahay" mayroong isang pampainit na nagpapanatili ng isang palaging temperatura sa loob ng bahay, sabihin, 25 ° C. Sa labas, pare-pareho din ang temperatura, halimbawa, 0 °C. Malinaw na kung patayin mo ang pampainit, pagkatapos ng ilang sandali ang bahay ay magiging 0 ° C din. Ang lahat ng init (thermal energy) sa pamamagitan ng mga dingding ay mapupunta sa labas.

Upang mapanatili ang temperatura sa bahay sa 25 ° C, ang heater ay dapat na patuloy na naka-on. Ang pampainit ay patuloy na lumilikha ng init, na patuloy na tumatakas sa mga dingding patungo sa kalye.

Koepisyent ng thermal conductivity.

Ang dami ng init na dumadaan sa mga dingding (at siyentipiko - ang intensity ng paglipat ng init dahil sa thermal conductivity) ay nakasalalay sa pagkakaiba ng temperatura (sa bahay at sa kalye), sa lugar ng mga dingding at ang thermal conductivity ng materyal na kung saan ginawa ang mga pader na ito.

Upang mabilang ang thermal conductivity, mayroong koepisyent ng thermal conductivity ng mga materyales. Ang koepisyent na ito ay sumasalamin sa pag-aari ng isang sangkap upang magsagawa ng thermal energy. Kung mas mataas ang halaga ng thermal conductivity ng isang materyal, mas mahusay itong nagsasagawa ng init. Kung i-insulate natin ang bahay, kailangan nating pumili ng mga materyales na may maliit na halaga ng koepisyent na ito. Kung mas maliit ito, mas mabuti. Ngayon, bilang mga materyales para sa pagkakabukod ng mga gusali, ang mga heater mula sa, at iba't ibang mga ay pinaka-malawak na ginagamit. Ang isang bagong materyal na may pinahusay na mga katangian ng thermal insulation ay nakakakuha ng katanyagan -.

Ang koepisyent ng thermal conductivity ng mga materyales ay ipinahiwatig ng liham ? (maliit na letrang Greek na lambda) at ipinahayag sa W/(m2*K). Nangangahulugan ito na kung kukuha tayo ng isang brick wall na may thermal conductivity na 0.67 W / (m2 * K), 1 metro ang kapal at 1 m2 sa lugar, pagkatapos ay may pagkakaiba sa temperatura na 1 degree, 0.67 watts ng thermal energy ang dadaan sa pader. enerhiya. Kung ang pagkakaiba sa temperatura ay 10 degrees, pagkatapos ay 6.7 watts ang lilipas. At kung, na may tulad na pagkakaiba sa temperatura, ang dingding ay ginawang 10 cm, kung gayon ang pagkawala ng init ay magiging 67 watts na. Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa paraan ng pagkalkula ng pagkawala ng init ng mga gusali, tingnan ang

Dapat tandaan na ang mga halaga ng thermal conductivity coefficient ng mga materyales ay ipinahiwatig para sa isang materyal na kapal na 1 metro. Upang matukoy ang thermal conductivity ng isang materyal para sa anumang iba pang kapal, ang thermal conductivity coefficient ay dapat na hatiin sa nais na kapal, na ipinahayag sa metro.

Sa mga code at kalkulasyon ng gusali, ang konsepto ng "thermal resistance ng materyal" ay kadalasang ginagamit. Ito ang kapalit ng thermal conductivity. Kung, halimbawa, ang thermal conductivity ng isang 10 cm makapal na foam ay 0.37 W / (m2 * K), kung gayon ang thermal resistance nito ay magiging 1 / 0.37 W / (m2 * K) \u003d 2.7 (m2 * K) / Tue

Ang talahanayan sa ibaba ay nagpapakita ng mga halaga ng thermal conductivity coefficient para sa ilang mga materyales na ginamit sa konstruksiyon.