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.

• Влажность также оказывает влияние на przewodność 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.

Pojęcie przewodności cieplnej w praktyce

Теплопроводность учитывается на этапе projektowanie 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 przy użyciu materiałów o niskim przewodnictwie cieplnym. 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 ma również wpływ gęstość materiału źródłowego, 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 składu ma następujące cechy:

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

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

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

Materiały betonowe z dodatkiem porowatych kruszyw

Współczynnik przewodności cieplnej materiału pozwala na wykorzystanie tego ostatniego 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. Zdolność do przekazywania ciepła jest określona wartością 0,1-0,37 W / m * K.

• Claydite, którego wskaźniki zależą odjego rodzaju. Solidne bloki nie mają pustek i dziur. Puste rdzenie wykonane są z pustymi wewnątrz, które są mniej trwałe niż pierwsza opcja. W drugim przypadku przewodność cieplna będzie niższa. Jeśli weźmiemy pod uwagę ogólne dane, gęstość ekspandowanego glinianego betonu wynosi 500-1800 kg / m3. Jego wskaźnik mieści się w zakresie 0,14-0,65 W / m * K.

• Beton komórkowy, w którego wnętrzu tworzą się pory o wielkości 1-3 mm. Ta 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, najpopularniejszy w naszych czasach:

• pianka o gęstości 15-50 kg / m³, o przewodności cieplnej - 0,031-0,033 W / m * K;

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

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

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

Tabela wskaźników

Dla wygody, współczynnik przewodności cieplnejmateriał pobrany do stołu. Oprócz samego współczynnika można w nim odzwierciedlić takie wskaźniki, jak stopień wilgotności, gęstości i inne. Materiały o wysokiej przewodności cieplnej są połączone w tabeli ze wskaźnikami o niskiej przewodności cieplnej. Próbkę tej tabeli pokazano poniżej:

Wykorzystanie przewodności cieplnejmateriał pozwoli zbudować pożądany budynek. Najważniejsze: wybrać produkt, który spełnia wszystkie niezbędne wymagania. Wtedy budynek będzie wygodny do życia; utrzyma korzystny mikroklimat.

Правильно подобранный изоляционный материал zmniejszyć straty ciepła, dlatego nie będzie już musiał „ogrzewać ulicy”. Dzięki temu koszty finansowe ogrzewania zostaną znacznie obniżone. Takie oszczędności wkrótce zwrócą wszystkie pieniądze, które zostaną wydane na zakup izolatora ciepła.