Коефіцієнт теплопровідності матеріалу. Теплопровідність будівельних матеріалів: таблиця

Процес передачі енергії від більш нагрітої частинитіла до менш нагрітої називається теплопровідністю. Числове значення такого процесу відображає коефіцієнт теплопровідності матеріалу. Це поняття є дуже важливим при будівництві та ремонті будівель. Правильно підібрані матеріали дозволяють створити в приміщенні сприятливий мікроклімат і заощадити на опаленні істотну суму.

поняття теплопровідності

Теплопровідність - процес обміну тепловоїенергією, який відбувається за рахунок зіткнення найдрібніших частинок тіла. Причому цей процес не припиниться, поки не настане момент рівноваги температур. На це йде певний проміжок часу. Чим більше часу витрачається на тепловий обмін, тим нижче показник теплопровідності.

Даний показник виражають як коефіцієнттеплопровідності матеріалів. Таблиця містить вже виміряні значення для більшості матеріалів. Розрахунок проводиться за кількістю теплової енергії, що пройшла крізь задану площу поверхні матеріалу. Чим більше розрахований значення, тим швидше об'єкт віддасть все своє тепло.

Фактори, що впливають на теплопровідність

Коефіцієнт теплопровідності матеріалу залежить від декількох факторів:

• Щільність матеріалу.У разі підвищення цього показника взаємодія частинок матеріалу стає міцнішим. Відповідно, вони будуть передавати температуру швидше. А це означає, що з підвищенням щільності матеріалу поліпшується передача тепла.

• Пористість речовини.Пористі матеріали є неоднорідними за своєю структурою. Усередині них перебуває велика кількість повітря. А це означає, що молекулам і іншим частками буде складно переміщати теплову енергію. Відповідно, коефіцієнт теплопровідності підвищується.

• Вологість також впливає натеплопровідність. Мокрі поверхні матеріалу пропускають більшу кількість тепла. У деяких таблицях навіть вказується розрахунковий коефіцієнт теплопровідності матеріалу в трьох станах: сухому, середньому (звичайному) і вологому.

Поняття теплопровідності на практиці

Теплопровідність враховується на етапіпроектування будівлі. При цьому береться до уваги здатність матеріалів утримувати тепло. Завдяки їх правильному підбору мешканцям всередині приміщення завжди буде комфортно. Під час експлуатації будуть істотно заощаджується грошові кошти на опалення.

Утеплення на стадії проектування єоптимальним, але не єдиним рішенням. Не став труднощі утеплити вже готову будівлю шляхом проведення внутрішніх або зовнішніх робіт. Товщина шару ізоляції буде залежати від обраних матеріалів. Окремі з них (наприклад, дерево, пінобетон) можуть в деяких випадках використовуватися без додаткового шару термоізоляції. Головне, щоб їх товщина перевищувала 50 сантиметрів.

Особливу увагу слід приділити утепленню покрівлі, віконних і дверних прорізів, статі. Крізь ці елементи йде найбільше тепла. Візуально це можна побачити на фотографії на початку статті.

Конструкційні матеріали та їх показники

Для будівництва будівель використовують матеріали з низьким коефіцієнтом теплопровідності. Найбільш популярними є:

• Бетон.Його теплопровідність знаходиться в межах 1,29-1,52Вт / м * К. Точне значення залежить від консистенції розчину. На цей показник також впливає щільність вихідного матеріалу, яка становить 500-2500 кг / м³. Використовують цей матеріал у вигляді розчину для фундаментів, у вигляді блоків - для зведення стін і фундаменту.

• Залізобетон, значення теплопровідності якого становить 1,68Вт / м * К. Щільність матеріалу досягає 2400-2500 кг / м³.

• Деревина, з давніх-давен використовується як будівельний матеріал. Її щільність і теплопровідність в залежності від породи складають 150-2100 кг / м³ і 0,2-0,23Вт / м * К відповідно.

Ще один популярний будівельний матеріал - цегла. Залежно від складу він володіє наступними показниками:

• самановий (виготовлений з глини): 0,1-0,4 Вт / м * К;

• керамічний (виготовлений методом випалювання): 0,35-0,81 Вт / м * К;

• силікатна (з піску з додаванням вапна): 0,82-0,88 Вт / м * К.

Матеріали з бетону з додаванням пористих заповнювачів

Коефіцієнт теплопровідності матеріалу дозволяє використовувати останній для побудови гаражів, сараїв, літніх будиночків, бань та інших споруд. До цієї групи можна віднести:

• Пінобетон. Виробляється з додаванням піноутворюючий речовин, за рахунок яких характеризується пористою структурою з щільністю 500-1000 кг / м³. При цьому здатність передавати тепло визначається значенням 0,1-0,37Вт / м * К.

• Керамзитобетон, показники якого залежать відйого виду. Повнотілі блоки не мають пустот і отворів. З порожнечами всередині виготовляють пустотілі блоки, які менш міцні, ніж перший варіант. У другому випадку теплопровідність буде нижче. Якщо розглядати загальні цифри, то щільність керамзитобетону становить 500-1800кг / м3. Його показник знаходиться в інтервалі 0,14-0,65Вт / м * К.

• Газобетон, всередині якого утворюються пори розміром 1-3 міліметри. Така структура визначає щільність матеріалу (300-800кг / м³). За рахунок цього коефіцієнт досягає 0,1-0,3 Вт / м * К.

Показники теплоізоляційних матеріалів

Коефіцієнт теплопровідності теплоізоляційних матеріалів, найбільш популярних в наш час:

• пінопласт, який має густину 15-50кг / м³, При теплопровідності - 0,031-0,033Вт / м * К;

• пінополістирол, щільність якого така ж, як і у попереднього матеріалу. Але при цьому коефіцієнт передачі тепла знаходиться на рівні 0,029-0,036Вт / м * К;

• скловата. Характеризується коефіцієнтом, рівним 0,038-0,045Вт / м * К;

• кам'яна вата з показником 0,035-0,042Вт / м * К.

Таблиця показників

Для удобства работы коэффициент теплопроводности матеріалу прийнято заносити в таблицю. У ній крім самого коефіцієнта можуть бути відображені такі показники як ступінь вологості, щільність та інші. Матеріали з високим коефіцієнт теплопровідності поєднуються в таблиці з показниками низької теплопровідності. Зразок даної таблиці наведено нижче:

Використання коефіцієнта теплопровідностіматеріалу дозволить звести бажану споруду. Головне: вибрати продукт, який відповідає всім необхідним вимогами. Тоді будівлю вийде комфортним для проживання; в ньому буде зберігатися сприятливий мікроклімат.

Правильно підібраний ізоляційний матеріалзнизить втрати тепла, у зв'язку з чим більше не потрібно буде «опалювати вулицю». Завдяки цьому фінансові витрати на опалення істотно знизяться. Така економія дозволить незабаром повернути всі гроші, які будуть витрачені на придбання утеплювача.