Współczynnik przewodności cieplnej materiału. Przewodność cieplna materiałów budowlanych: stół

Proces przekazywania energii z ogrzewanej częściciało na mniej rozgrzane nazywa się przewodnością cieplną. Wartość liczbowa tego procesu odzwierciedla przewodność cieplną materiału. Ta koncepcja jest bardzo ważna przy budowie i naprawie budynków. Prawidłowo dobrane materiały pozwalają stworzyć korzystny mikroklimat w pomieszczeniu i zaoszczędzić znaczną ilość ciepła.

Pojęcie przewodnictwa cieplnego

Przewodność cieplna jest procesem wymiany ciepłaenergia, która pojawia się w wyniku zderzenia najmniejszych cząsteczek ciała. Proces ten nie ustanie, dopóki nie nadejdzie moment równowagi temperatur. Zajmuje to pewien czas. Im więcej czasu spędza się na wymianie ciepła, tym niższy współczynnik przewodnictwa cieplnego.

Wskaźnik ten jest wyrażony jako współczynnikprzewodność cieplna materiałów. Tabela zawiera już zmierzone wartości dla większości materiałów. Obliczenia są oparte na ilości energii cieplnej, która przeszła przez dany obszar powierzchni materiału. Im większa obliczona wartość, tym szybciej obiekt odda całe swoje ciepło.

Czynniki wpływające na przewodność cieplną

Współczynnik przewodności cieplnej materiału zależy od kilku czynników:

• Gęstość materiału. Kiedy ten parametr jest zwiększony, interakcja cząstek materiału staje się silniejsza. Odpowiednio, będą szybciej przekazywać temperaturę. A to oznacza, że ​​wraz ze wzrostem gęstości materiału, poprawia się przenikanie ciepła.

• Porowatość substancji. Materiały porowate są niejednorodne w swojej strukturze. Wewnątrz nich jest duża ilość powietrza. Oznacza to, że cząsteczki i inne cząsteczki będą miały trudności z przekazywaniem energii cieplnej. W związku z tym wzrasta współczynnik przewodzenia ciepła.

• Ma również wpływ na wilgotnośćprzewodność cieplna. Mokre powierzchnie materiału pozwalają na więcej ciepła. W niektórych tabelach wskazany jest nawet obliczony współczynnik przewodności cieplnej materiału w trzech stanach: suchy, średni (normalny) i mokry.

Wybierając materiał do izolacji pomieszczeń, należy wziąć pod uwagę także warunki, w jakich będzie on używany.

Pojęcie przewodności cieplnej w praktyce

Przewodność cieplna jest brana pod uwagę na etapieprojektowanie budynku. Uwzględnia to zdolność materiałów do zatrzymywania ciepła. Ze względu na ich prawidłowy dobór mieszkańców na terenie zawsze będzie komfortowo. Podczas pracy pieniądze zostaną zapisane na ogrzewanie.

Ocieplenie na etapie projektowania jestoptymalne, ale nie jedyne rozwiązanie. Nie jest trudno zaizolować już ukończony budynek wykonując prace wewnętrzne lub zewnętrzne. Grubość warstwy izolacyjnej zależy od wybranych materiałów. Niektóre z nich (na przykład drewno, pianobeton) mogą być w niektórych przypadkach stosowane bez dodatkowej warstwy izolacji termicznej. Najważniejsze jest to, że ich grubość przekracza 50 centymetrów.

Szczególną uwagę należy zwrócić na izolację otworów dachowych, okiennych i drzwiowych, podłogi. Dzięki tym elementom traci się najwięcej ciepła. Wizualnie możesz to zobaczyć na zdjęciu na początku artykułu.

Materiały konstrukcyjne i ich wskaźniki

Do budowy budynków stosuj materiały o niskim współczynniku przewodności cieplnej. Najpopularniejsze to:

• Beton. Jego przewodność cieplna mieści się w zakresie 1,29-1,52 W / m * K. Dokładna wartość zależy od konsystencji roztworu. Na wskaźnik ten wpływa także gęstość początkowego materiału, który wynosi 500-2500 kg / m³. Użyj tego materiału w formie rozwiązania dla fundamentów, w postaci bloków - do wznoszenia murów i fundamentów.

• Żelbetowy, którego przewodność cieplna wynosi 1,68 W / m * K. Gęstość materiału osiąga 2400-2500 kg / m³.

• Drewno, od czasów starożytnych używane jako materiał budowlany. Jego gęstość i przewodność cieplna w zależności od skały wynoszą 150-2100 kg / m³ i odpowiednio 0,2-0,23 W / m * K.

Kolejnym popularnym materiałem budowlanym jest cegła. W zależności od kompozycji ma następujące wskaźniki:

• Saman (wykonany z gliny): 0,1-0,4 W / m * K;

• ceramiczny (wyprodukowany przez wypalanie): 0,35-0,81 W / m * K;

• krzemian (z piasku z dodatkiem wapna): 0,82-0,88 W / m * K.

Materiały betonowe z dodatkiem porowatych kruszyw

Współczynnik przewodności cieplnej materiału pozwala wykorzystać go do budowy garaży, wiat, domów letnich, łaźni i innych konstrukcji. Ta grupa obejmuje:

• Pianobeton. Produkowany jest z dodatkiem środków pieniących, dzięki czemu charakteryzuje się porowatą strukturą o gęstości 500-1000 kg / m³. Jednocześnie zdolność do przekazywania ciepła jest określona wartością 0,1-0,37 W / m * K.

• Keramzitobeton, którego wskaźniki są zależnew swoim rodzaju. Solidne bloki nie mają pustek ani dziur. Wnęki w środku tworzą puste bloki, które są mniej trwałe niż pierwsza opcja. W drugim przypadku przewodność cieplna będzie niższa. Jeśli weźmiemy pod uwagę ogólne dane, gęstość gliny-betonu wynosi 500-1800 kg / m3. Jego wartość mieści się w zakresie 0,14-0,65 W / m * K.

• Beton komórkowy, w którym tworzą się pory o wielkości 1-3 milimetrów. Taka struktura określa gęstość materiału (300-800 kg / m³). Dzięki temu współczynnik osiąga 0,1-0,3 W / m * K.

Wskaźniki materiałów termoizolacyjnych

Współczynnik przewodności cieplnej materiałów termoizolacyjnych, najpopularniejszych w naszych czasach:

• pianka o gęstości 15-50 kg / m³o przewodności cieplnej 0,031-0,033 W / m * K;

• polistyren, którego gęstość jest taka sama jak w poprzednim materiale. Ale współczynnik przenikania ciepła jest na poziomie 0,029-0,036 W / m * K;

• wełna szklana. Charakteryzuje się współczynnikiem równym 0,038-0,045 W / m * K;

• wełna kamienna o wskaźniku 0,035-0,042 W / m * K.

Tabela wskaźników

Dla wygody obsługi współczynnik przewodzenia ciepłaZwyczajowo dodaje się materiał do stołu. W jego ramach, oprócz samego współczynnika, mogą zostać odzwierciedlone takie wskaźniki, jak stopień wilgotności, gęstości i inne. Materiały o wysokim współczynniku przewodności cieplnej są połączone w tabeli z indeksami o niskiej przewodności cieplnej. Próbkę tej tabeli pokazano poniżej:

Wykorzystanie współczynnika przewodności cieplnejmateriał pozwoli na zbudowanie pożądanej konstrukcji. Najważniejsze jest, aby wybrać produkt, który spełnia wszystkie niezbędne wymagania. Wtedy budynek będzie wygodny do życia; zachowa korzystny mikroklimat.

Prawidłowo dobrany materiał izolacyjnyzmniejszy straty ciepła, z tego powodu nie będzie już konieczne "rozgrzanie ulicy". Z tego względu koszty finansowe ogrzewania zostaną znacznie zmniejszone. Takie oszczędności już wkrótce zwrócą wszystkie pieniądze, które zostaną wydane na zakup izolatora termicznego.