Koefisien ketahanan termal bahan. Perbandingan konduktivitas termal bahan bangunan - kami mempelajari indikator penting

Istilah "konduktivitas termal" diterapkan pada sifat bahan untuk mengirimkan energi panas dari daerah panas ke dingin. Konduktivitas termal didasarkan pada pergerakan partikel di dalam zat dan bahan. Kemampuan untuk mentransfer energi panas ke pengukuran kuantitatif adalah koefisien konduktivitas termal. Siklus perpindahan energi panas, atau pertukaran panas, dapat terjadi dalam zat apa pun dengan distribusi bagian suhu yang berbeda yang tidak merata, tetapi koefisien konduktivitas termal tergantung pada tekanan dan suhu dalam bahan itu sendiri, serta pada keadaannya - gas , cair atau padat.

Secara fisik, konduktivitas termal bahan sama dengan jumlah panas yang mengalir melalui benda homogen dengan dimensi dan luas yang ditetapkan untuk periode waktu tertentu pada perbedaan suhu tertentu (1 K). Dalam sistem SI, indikator tunggal yang memiliki koefisien konduktivitas termal biasanya diukur dalam W / (m K).

Cara Menghitung Konduktivitas Termal Menggunakan Hukum Fourier

Dalam diberikan mode termal kerapatan fluks selama perpindahan panas berbanding lurus dengan vektor perbesaran maksimum suhu, parameter yang berubah dari satu bagian ke bagian lain, dan modulo dengan laju kenaikan suhu yang sama dalam arah vektor:

q → = x lulusan x (T), dimana:

  • q → - arah kerapatan benda yang mentransfer panas, atau volume aliran panas, yang mengalir melalui bagian untuk satuan waktu tertentu melalui area tertentu, tegak lurus terhadap semua sumbu;
  • adalah koefisien spesifik konduktivitas termal material;
  • T adalah suhu bahan.

Saat menerapkan hukum Fourier, inersia aliran energi panas tidak diperhitungkan, yang berarti bahwa transfer panas seketika dari titik mana pun ke jarak berapa pun dimaksudkan. Oleh karena itu, rumus tersebut tidak dapat digunakan untuk menghitung perpindahan panas selama proses dengan tingkat pengulangan yang tinggi. Ini adalah radiasi ultrasonik, transfer energi panas oleh gelombang kejut atau impuls, dll. Ada solusi hukum Fourier dengan istilah relaksasi:

x q / t = (q + x T) .

Jika relaksasi terjadi seketika, maka rumus berubah menjadi hukum Fourier.

Tabel perkiraan konduktivitas termal bahan:

DasarNilai konduktivitas termal, W/(m K)
Grafena keras4840 + / – 440 – 5300 + / – 480
berlian1001-2600
Grafit278,4-2435
Boron arsenida200-2000
SiC490
Ag430
Cu401
BeO370
Au320
Al202-236
AlN200
BN180
Si150
Cu 3 Zn 297-111
Cr107
Fe92
PT70
sn67
ZnO54
baja Hitam47-58
Pb35,3
besi tahan karatKonduktivitas termal baja - 15
SiO28
Pasta tahan panas berkualitas tinggi5-12
Granit

(terdiri dari SiO 2 68-73%; Al 2 O 3 12,0-15,5%; Na 2 O 3,0-6,0%; CaO 1,5-4,0%; FeO 0,5-3,0%; Fe 2 O 3 0,5-2,5%; K 2 O 0,5-3,0%; MgO 0,1-1,5%; TiO 2 0,1-0,6% )

2,4
Mortar beton tanpa agregat1,75
Mortar beton dengan batu pecah atau kerikil1,51
Basal

(terdiri dari SiO 2 - 47-52%, TiO 2 - 1-2,5%, Al2O 3 - 14-18%, Fe 2 O 3 - 2-5%, FeO - 6-10%, MnO - 0, 1- 0,2%, MgO - 5-7%, CaO - 6-12%, Na 2 O - 1,5-3%, K 2 O - 0,1-1,5%, P 2 O 5 - 0,2-0,5%)

1,3
Kaca

(terdiri dari SiO 2 , B 2 O 3 , P 2 O 5 , TeO 2 , GeO 2 , AlF 3 dll.)

1-1,15
Pasta tahan panas KPT-80,7
Mortar beton diisi dengan pasir, tanpa batu pecah atau kerikil0,7
Airnya bersih0,6
Silikat

atau bata merah

0,2-0,7
Minyak

berdasarkan silikon

0,16
beton busa0,05-0,3
beton aerasi0,1-0,3
KayuKonduktivitas termal kayu - 0,15
Minyak

berbahan dasar minyak

0,125
Salju0,10-0,15
PP dengan grup mudah terbakar G10,039-0,051
EPPU dengan grup mudah terbakar G3, G40,03-0,033
benang halus dari kaca0,032-0,041
Batu wol kapas0,035-0,04
Suasana udara (300 K, 100 kPa)0,022
Gel

berbasis udara

0,017
Argon (Ar)0,017
lingkungan vakum0

Tabel konduktivitas termal yang diberikan memperhitungkan perpindahan panas oleh radiasi termal dan pertukaran panas partikel. Karena vakum tidak mentransfer panas, ia mengalir dengan bantuan radiasi sinar matahari atau jenis pembangkit panas lainnya. Dalam media gas atau cair, lapisan dengan suhu yang berbeda dicampur secara artifisial atau cara alami.


Saat menghitung konduktivitas termal dinding, harus diperhitungkan bahwa perpindahan panas melalui permukaan dinding bervariasi dari fakta bahwa suhu di gedung dan di jalan selalu berbeda, dan tergantung pada luas area. u200ball permukaan rumah dan konduktivitas termal bahan bangunan.

Untuk mengukur konduktivitas termal, nilai seperti koefisien konduktivitas termal bahan diperkenalkan. Ini menunjukkan bagaimana bahan tertentu dapat mentransfer panas. Semakin tinggi nilai ini, misalnya konduktivitas termal baja, semakin efisien baja akan menghantarkan panas.

  • Saat mengisolasi rumah yang terbuat dari kayu, disarankan untuk memilih bahan bangunan dengan koefisien rendah.
  • Jika dindingnya bata, maka dengan nilai koefisien 0,67 W / (m2 K) dan ketebalan dinding 1 m, dengan luas sedikit 1 m 2, dengan perbedaan suhu luar dan dalam dari 10 C, batu bata akan mengirimkan energi 0,67 W. Dengan perbedaan suhu 10 0 C, batu bata akan mengirimkan 6,7 W, dll.

Nilai standar koefisien konduktivitas termal isolasi termal dan lainnya bahan bangunan berlaku untuk ketebalan dinding 1 m Untuk menghitung konduktivitas termal permukaan dengan ketebalan yang berbeda, koefisien harus dibagi dengan nilai ketebalan dinding (meter) yang dipilih.

Dalam SNiP dan ketika melakukan perhitungan, istilah "resistensi termal material" muncul, itu berarti konduktivitas termal terbalik. Artinya, dengan konduktivitas termal lembaran busa 10 cm dan konduktivitas termal 0,35 W / (m 2 K), resistansi termal lembaran adalah 1 / 0,35 W / (m 2 K) \u003d 2,85 (m 2 K) / W.

Di bawah ini adalah tabel konduktivitas termal untuk bahan bangunan populer dan isolator panas:

bahan bangunanKoefisien konduktivitas termal, W / (m 2 K)
Lembaran pualam0,47
Al230
Batu tulis asbes-semen0,35
Asbes (serat, kain)0,15
semen asbes1,76
Produk semen asbes0,35
Aspal0,73
Aspal untuk lantai0,84
Bakelite0,24
Beton hancur1,3
Beton berisi pasir0,7
Beton berpori - busa dan beton aerasi1,4
beton padat1,75
Beton isolasi termal0,18
massa bitumen0,47
bahan kertas0,14
Wol mineral longgar0,046
Wol mineral berat0,05
Wol kapas - isolator panas berdasarkan kapas0,05
Vermikulit dalam lembaran atau lembaran0,1
Dirasakan0,046
Gips0,35
Alumina2,33
agregat kerikil0,93
Granit atau agregat basal3,5
Tanah basah, 10%1,75
Tanah basah, 20%2,1
Batupasir1,16
tanah kering0,4
tanah yang dipadatkan1,05
massa tar0,3
Papan bangunan0,15
lembaran kayu lapis0,15
kayu keras0,2
papan chip0,2
Produk Duralumin160
Produk beton bertulang1,72
Abu0,15
blok batu kapur1,71
Mortir di atas pasir dan kapur0,87
Resin berbusa0,037
Batu alam1,4
Lembaran karton dari beberapa lapisan0,14
Karet berpori0,035
Karet0,042
Karet dengan fluor0,053
Blok tanah liat yang diperluas0,22
bata merah0,13
bata berlubang0,44
bata padat0,81
bata padat0,67
bata abu-abu0,58
Papan berbasis silika0,07
produk kuningan110
Es pada suhu 0 02,21
Es pada -20 0 C2,44
Kayu gugur pada kelembaban 15%0,15
produk tembaga380
mipora0,086
Serbuk gergaji untuk penimbunan kembali0,096
serbuk gergaji kering0,064
PVC0,19
beton busa0,3
Styrofoam merek PS-10,036
Styrofoam merek PS-40,04
Polyfoam merek PKhV-10,05
Styrofoam merek FRP0,044
PPU merek PS-B0,04
PPU merek PS-BS0,04
Lembar busa poliuretan0,034
panel busa PU0,024
Kaca busa ringan0,06
Kaca busa tebal0,08
produk gelas0,16
produk perlite0,051
Lembaran pada semen dan perlit0,085
Pasir basah 0%0,33
Pasir basah 0%0,97
Pasir basah 20%1,33
batu yang terbakar1,52
Ubin keramik1,03
Ubin merek PMTB-20,035
Polistirena0,081
Karet busa0,04
Mortar berbahan dasar semen tanpa pasir0,47
Papan gabus alami0,042
Lembaran tipis gabus alami0,034
Lembaran gabus alami yang berat0,05
produk karet0,15
Ruberoid0,17
Batu tulis2,100
Salju1,5
Kayu lunak dengan kadar air 15%0,15
Kayu resin jenis konifera dengan kadar air 15%0,23
Produk baja52
produk kaca1,15
Isolasi wol kaca0,05
Isolasi fiberglass0,034
Produk serat kaca0,31
Serutan0,13
lapisan teflon0,26
Tol0,24
Pelat berbahan dasar semen1,93
Mortar semen-pasir1,24
Produk besi cor57
Terak dalam butiran0,14
terak abu0,3
Blok cinder0,65
Campuran plester kering0,22
Plester berbahan dasar semen0,95
produk ebonit0,15

Selain itu, perlu memperhitungkan konduktivitas termal pemanas karena aliran panas jetnya. Dalam media padat, adalah mungkin untuk "memindahkan" kuasipartikel dari satu bahan bangunan yang dipanaskan ke yang lain, lebih dingin atau lebih hangat, melalui pori-pori submikron, yang membantu menyebarkan suara dan panas, bahkan jika ada ruang hampa mutlak di pori-pori ini.

Kami akan mengirimkan materi kepada Anda melalui email

Setiap pekerjaan konstruksi dimulai dengan pembuatan proyek. Pada saat yang sama, baik lokasi kamar di gedung dan indikator rekayasa panas utama dihitung. Dari nilai-nilai ini tergantung bagaimana bangunan masa depan akan hangat, tahan lama dan ekonomis. Ini akan memungkinkan Anda untuk menentukan konduktivitas termal bahan bangunan - tabel yang menampilkan koefisien utama. Perhitungan yang benar adalah jaminan keberhasilan konstruksi dan penciptaan iklim mikro yang menguntungkan di dalam ruangan.

Agar rumah menjadi hangat tanpa insulasi, diperlukan ketebalan dinding tertentu, yang berbeda tergantung pada jenis bahannya.

Konduksi termal adalah proses perpindahan energi panas dari bagian yang hangat ke bagian yang dingin. Proses pertukaran terjadi sampai keseimbangan lengkap dari nilai suhu.

Proses perpindahan panas ditandai dengan periode waktu di mana nilai suhu disamakan. Semakin banyak waktu berlalu, semakin rendah konduktivitas termal bahan bangunan, yang sifat-sifatnya ditampilkan dalam tabel. Untuk menentukan indikator ini, konsep seperti koefisien konduktivitas termal digunakan. Ini menentukan berapa banyak energi panas yang melewati satu satuan luas permukaan tertentu. Semakin tinggi indikator ini, semakin cepat bangunan akan mendingin. Tabel konduktivitas termal diperlukan saat merancang perlindungan bangunan dari kehilangan panas. Hal ini dapat mengurangi anggaran operasional.

Oleh karena itu, ketika membangun sebuah bangunan, ada baiknya menggunakan Bahan tambahan. Dalam hal ini, konduktivitas termal bahan bangunan penting, tabel menunjukkan semua nilai.

Informasi berguna! Untuk bangunan yang terbuat dari kayu dan beton busa, tidak perlu menggunakan insulasi tambahan. Bahkan menggunakan bahan konduktivitas rendah, ketebalan struktur tidak boleh kurang dari 50 cm.

Fitur konduktivitas termal dari struktur jadi

Saat merencanakan proyek untuk rumah masa depan, perlu diperhitungkan kemungkinan hilangnya energi panas. Sebagian besar panas keluar melalui pintu, jendela, dinding, atap, dan lantai.

Jika Anda tidak melakukan perhitungan untuk penghematan panas di rumah, maka ruangan akan menjadi sejuk. Direkomendasikan bahwa bangunan yang terbuat dari beton dan batu juga diisolasi.

Saran yang berguna! Sebelum mengisolasi rumah, perlu untuk mempertimbangkan waterproofing berkualitas tinggi. Pada saat yang sama, bahkan kelembaban tinggi tidak akan mempengaruhi fitur isolasi termal di dalam ruangan.

Varietas struktur insulasi

Bangunan yang hangat akan diperoleh dengan kombinasi optimal dari struktur yang terbuat dari bahan yang tahan lama dan lapisan insulasi panas berkualitas tinggi. Struktur seperti itu termasuk yang berikut:

  • bangunan dari bahan standar: blok cinder atau batu bata. Dalam hal ini, isolasi sering dilakukan di luar.

Cara menentukan konduktivitas termal bahan bangunan: tabel

Membantu menentukan konduktivitas termal bahan bangunan - meja. Ini berisi semua nilai bahan yang paling umum. Dengan menggunakan data tersebut, Anda dapat menghitung ketebalan dinding dan insulasi yang digunakan. Tabel nilai konduktivitas termal:

Untuk menentukan nilai konduktivitas termal, GOST khusus digunakan. Nilai indikator ini berbeda tergantung pada jenis beton. Jika bahan memiliki indeks 1,75, maka komposisi berpori memiliki nilai 1,4. Jika larutan dibuat menggunakan batu pecah, maka nilainya adalah 1,3.

kerugian melalui struktur langit-langit signifikan bagi mereka yang tinggal di lantai atas. Area yang lemah termasuk ruang antara lantai dan dinding. Daerah seperti itu dianggap sebagai jembatan dingin. Jika ada lantai teknis di atas apartemen, maka kehilangan energi panas lebih sedikit.

Lantai atas dibuat di luar. Juga, langit-langit dapat diisolasi di dalam apartemen. Untuk ini, polistiren yang diperluas atau pelat insulasi panas digunakan.

Sebelum mengisolasi permukaan apa pun, ada baiknya mengetahui konduktivitas termal bahan bangunan, tabel SNiP akan membantu dalam hal ini. menyekat lantai tidak sesulit permukaan lainnya. Bahan seperti tanah liat yang diperluas, wol kaca atau polistiren yang diperluas digunakan sebagai bahan isolasi.

tahan lama dan rumah yang hangat- ini adalah persyaratan utama yang disajikan kepada desainer dan pembangun. Oleh karena itu, bahkan pada tahap desain bangunan, dua jenis bahan bangunan diletakkan dalam struktur: struktural dan insulasi panas. Yang pertama memiliki kekuatan yang meningkat, tetapi konduktivitas termal yang tinggi, dan merekalah yang paling sering digunakan untuk konstruksi dinding, langit-langit, alas dan pondasi. Yang kedua adalah bahan dengan konduktivitas termal rendah. Tujuan utama mereka adalah untuk menutupi bahan struktural dengan diri mereka sendiri untuk menurunkan konduktivitas termal mereka. Oleh karena itu, untuk memudahkan perhitungan dan pemilihan, tabel konduktivitas termal bahan bangunan digunakan.

Baca di artikel:

Apa itu konduktivitas termal

Hukum fisika mendefinisikan satu postulat, yang menyatakan bahwa energi panas cenderung dari medium dengan suhu tinggi ke lingkungan bersuhu rendah. Pada saat yang sama, melewati bahan bangunan, energi panas menghabiskan beberapa waktu. Transisi tidak akan terjadi hanya jika suhu pada sisi yang berbeda dari bahan bangunan adalah sama.

Artinya, ternyata proses perpindahan energi panas, misalnya melalui dinding, adalah waktu penetrasi panas. Dan semakin banyak waktu yang dibutuhkan, semakin rendah konduktivitas termal dinding. Berikut rasionya. Misalnya, konduktivitas termal berbagai bahan:

  • beton -1,51 W/m×K;
  • bata - 0,56;
  • kayu - 0,09-0,1;
  • pasir - 0,35;
  • tanah liat yang diperluas - 0,1;
  • baja - 58.

Untuk memperjelas apa dalam pertanyaan, perlu ditunjukkan bahwa struktur beton tidak akan, dengan dalih apa pun, melewatkan energi panas melalui dirinya sendiri jika ketebalannya dalam 6 m. Jelas bahwa ini tidak mungkin dalam konstruksi perumahan. Ini berarti bahwa perlu menggunakan bahan lain dengan indikator yang lebih rendah untuk mengurangi konduktivitas termal. Dan mereka melapisi struktur beton.


Berapakah koefisien konduktivitas termal

Koefisien perpindahan panas atau konduktivitas termal bahan, yang juga ditunjukkan dalam tabel, adalah karakteristik konduktivitas termal. Ini menunjukkan jumlah energi panas yang melewati ketebalan bahan bangunan untuk jangka waktu tertentu.

Pada prinsipnya, koefisien berarti tepat indikator kuantitatif. Dan semakin kecil, semakin baik konduktivitas termal material. Dari perbandingan di atas, terlihat bahwa profil dan struktur baja memiliki koefisien tertinggi. Jadi, mereka praktis tidak menyimpan panas. Dari bahan bangunan yang menahan panas, yang digunakan untuk konstruksi struktur penahan beban, ini adalah kayu.

Tapi ada poin lain yang harus dibuat. Misalnya, semua baja yang sama. Bahan tahan lama ini digunakan untuk pembuangan panas di mana ada kebutuhan untuk melakukan transfer cepat. Misalnya radiator. Artinya, konduktivitas termal yang tinggi tidak selalu merupakan hal yang buruk.


Apa yang mempengaruhi konduktivitas termal bahan bangunan

Ada beberapa parameter yang sangat mempengaruhi konduktivitas termal.

  1. Struktur bahan itu sendiri.
  2. Kepadatan dan kelembapannya

Adapun strukturnya, di sini banyak variasi: padat homogen, berserat, berpori, konglomerat (beton), berbutir lepas, dll. Jadi perlu untuk menunjukkan bahwa semakin heterogen struktur material, semakin rendah konduktivitas termalnya. Masalahnya adalah untuk melewati suatu zat di mana volume besar ditempati oleh pori-pori ukuran yang berbeda, semakin sulit bagi energi untuk melewatinya. Tetapi dalam hal ini, energi panas adalah radiasi. Artinya, itu tidak lulus secara seragam, tetapi mulai mengubah arah, kehilangan kekuatan di dalam material.


Sekarang tentang kepadatan. Parameter ini menunjukkan jarak antar partikel material di dalamnya. Berdasarkan posisi sebelumnya, kita dapat menyimpulkan: semakin kecil jarak ini, yang berarti bahwa kepadatan lebih, semakin tinggi konduktivitas termal. Dan sebaliknya. Bahan berpori yang sama memiliki kerapatan kurang dari yang homogen.


Kelembaban adalah air yang memiliki struktur padat. Dan konduktivitas termalnya adalah 0,6 W/m*K. Angka yang cukup tinggi, sebanding dengan koefisien konduktivitas termal batu bata. Oleh karena itu, ketika mulai menembus ke dalam struktur material dan mengisi pori-pori, ini merupakan peningkatan konduktivitas termal.

Koefisien konduktivitas termal bahan bangunan: bagaimana penerapannya dalam praktik dan tabel

Nilai praktis dari koefisien adalah perhitungan yang benar dari ketebalan struktur pendukung, dengan mempertimbangkan insulasi yang digunakan. Perlu dicatat bahwa bangunan yang sedang dibangun terdiri dari beberapa struktur penutup yang melaluinya panas keluar. Dan masing-masing memiliki persentase kehilangan panasnya sendiri.

  • hingga 30% dari energi panas dari total konsumsi melewati dinding.
  • Melalui lantai - 10%.
  • Melalui jendela dan pintu - 20%.
  • Melalui atap - 30%.

Artinya, ternyata jika salah menghitung konduktivitas termal semua pagar, maka orang yang tinggal di rumah seperti itu harus puas hanya dengan 10% dari energi panas yang dipancarkan. sistem pemanas. 90% adalah, seperti yang mereka katakan, uang dibuang ke angin.


Pendapat ahli

Insinyur desain HVAC (pemanas, ventilasi, dan pendingin udara) LLC "ASP North-West"

Tanyakan pada spesialis

“Rumah yang ideal harus dibangun dari panas bahan isolasi, di mana semua 100% panas akan tetap berada di dalam. Tetapi menurut tabel konduktivitas termal bahan dan pemanas, Anda tidak akan menemukan bahan bangunan yang ideal dari mana struktur seperti itu dapat didirikan. Karena struktur porous merupakan daya dukung struktur yang rendah. Kayu mungkin merupakan pengecualian, tetapi juga tidak ideal.”


Karena itu, dalam pembangunan rumah, mereka mencoba menggunakan bahan bangunan berbeda yang saling melengkapi dalam hal konduktivitas termal. Sangat penting untuk mengkorelasikan ketebalan setiap elemen dalam total Struktur bangunan. Dalam rencana ini rumah yang sempurna dapat dianggap sebagai kerangka kerja. Ini memiliki dasar kayu, kita sudah dapat berbicara tentang rumah yang hangat, dan pemanas yang diletakkan di antara elemen bangunan bingkai. Tentu saja, dengan mempertimbangkan suhu rata-rata wilayah, perlu untuk menghitung secara akurat ketebalan dinding dan elemen penutup lainnya. Tetapi, seperti yang ditunjukkan oleh praktik, perubahan yang dilakukan tidak begitu signifikan sehingga orang dapat berbicara tentang investasi modal besar.


Pertimbangkan beberapa bahan bangunan yang umum digunakan dan bandingkan konduktivitas termalnya melalui ketebalan.

Konduktivitas termal batu bata: tabel berdasarkan variasi

Sebuah fotoJenis batu bataKonduktivitas termal, W/m*K
Keramik padat0,5-0,8
Slot keramik0,34-0,43
berpori0,22
Silikat bertubuh penuh0,7-0,8
slot silikat0,4
Klinker0,8-0,9

Konduktivitas termal kayu: tabel berdasarkan spesies

Koefisien konduktivitas termal kayu gabus adalah yang terendah dari semua jenis kayu. Ini adalah gabus yang sering digunakan sebagai bahan isolasi panas selama tindakan isolasi.


Konduktivitas termal logam: tabel

Indikator untuk logam ini berubah dengan perubahan suhu di mana mereka digunakan. Dan di sini rasionya adalah - semakin tinggi suhunya, semakin rendah koefisiennya. Tabel menunjukkan logam yang digunakan dalam industri konstruksi.

Sekarang, tentang hubungannya dengan suhu.

  • Aluminium pada -100 °C memiliki konduktivitas termal 245 W/m*K. Dan pada suhu 0 ° - 238. Pada + 100 ° - 230, pada + 700 ° - 0,9.
  • Untuk tembaga: pada -100 °С -405, pada 0°С - 385, pada +100 °С - 380, dan pada +700 °С - 350.

Tabel konduktivitas termal bahan lain

Pada dasarnya, kita akan tertarik pada tabel konduktivitas termal bahan isolasi. Perlu dicatat bahwa jika untuk logam parameter ini tergantung pada suhu, maka untuk pemanas itu tergantung pada kepadatannya. Oleh karena itu, tabel akan mencantumkan indikator dengan mempertimbangkan kepadatan material.

Bahan isolasi termalMassa jenis, kg/m³Konduktivitas termal, W/m*K
Wol mineral (basal)50 0,048
100 0,056
200 0,07
benang halus dari kaca155 0,041
200 0,044
sterofoam40 0,038
100 0,041
150 0,05
Polystyrene yang diperluas diekstrusi33 0,031
busa poliuretan32 0,023
40 0,029
60 0,035
80 0,041

Dan tabel sifat isolasi termal bahan bangunan. Yang utama telah dipertimbangkan, mari kita tunjukkan yang tidak termasuk dalam tabel, dan yang termasuk dalam kategori yang sering digunakan.

Bahan konstruksiMassa jenis, kg/m³Konduktivitas termal, W/m*K
Konkret2400 1,51
Beton bertulang2500 1,69
Beton tanah liat yang diperluas500 0,14
Beton tanah liat yang diperluas1800 0,66
beton busa300 0,08
kaca busa400 0,11

Koefisien konduktivitas termal celah udara

Semua orang tahu bahwa udara, jika dibiarkan di dalam bahan bangunan atau di antara lapisan bahan bangunan, adalah isolator yang sangat baik. Mengapa ini terjadi, karena udara itu sendiri, dengan demikian, tidak dapat menahan panas. Untuk ini, perlu untuk mempertimbangkan celah udara itu sendiri, tertutup oleh dua lapisan bahan bangunan. Salah satunya bersentuhan dengan zona suhu positif, yang lain dengan zona negatif.


Energi termal bergerak dari plus ke minus, dan bertemu dengan lapisan udara dalam perjalanannya. Apa yang terjadi di dalam:

  1. Konveksi udara hangat di dalam lapisan.
  2. Radiasi termal dari bahan dengan suhu positif.

Oleh karena itu, aliran panas itu sendiri adalah jumlah dari dua faktor dengan penambahan konduktivitas termal dari bahan pertama. Harus segera dicatat bahwa radiasi menempati sebagian besar fluks panas. Saat ini, semua perhitungan ketahanan panas dinding dan selubung bangunan penahan beban lainnya dilakukan pada kalkulator online. Tentang celah udara, maka sulit untuk melakukan perhitungan seperti itu, oleh karena itu, diambil nilai yang diperoleh dari studi laboratorium pada tahun 50-an abad terakhir.


Mereka dengan jelas menetapkan bahwa jika perbedaan suhu dinding yang dibatasi oleh udara adalah 5 ° C, maka radiasi meningkat dari 60% menjadi 80% jika ketebalan interlayer ditingkatkan dari 10 menjadi 200 mm. Artinya, volume total fluks panas tetap sama, radiasi meningkat, yang berarti bahwa konduktivitas termal dinding berkurang. Dan perbedaannya signifikan: dari 38% menjadi 2%. Benar, konveksi meningkat dari 2% menjadi 28%. Tetapi karena ruang tertutup, pergerakan udara di dalamnya tidak berpengaruh pada faktor eksternal.

Perhitungan ketebalan dinding dengan konduktivitas termal secara manual menggunakan rumus atau kalkulator

Menghitung ketebalan dinding tidaklah mudah. Untuk melakukan ini, Anda perlu menjumlahkan semua koefisien konduktivitas termal dari bahan yang digunakan untuk membangun dinding. Misalnya, batu bata mortar plester luar plus lapisan luar jika salah satunya akan digunakan. Bahan leveling internal, bisa berupa plester yang sama atau lembaran drywall, penutup pelat atau panel lainnya. Jika ada celah udara, maka perhitungkan.


Ada yang disebut konduktivitas termal spesifik berdasarkan wilayah, yang diambil sebagai dasar. Jadi nilai yang dihitung tidak boleh lebih dari nilai spesifik. Pada tabel di bawah, konduktivitas termal spesifik diberikan oleh kota.

Artinya, semakin jauh ke selatan, semakin sedikit konduktivitas termal total bahan yang seharusnya. Dengan demikian, ketebalan dinding juga bisa dikurangi. Adapun kalkulator online, kami sarankan menonton video di bawah ini, yang menjelaskan cara menggunakan layanan penyelesaian seperti itu dengan benar.

Jika Anda memiliki pertanyaan yang menurut Anda tidak Anda temukan jawabannya di artikel ini, tulis di komentar. Editor kami akan mencoba menjawabnya.

Konduktivitas termal bahan bangunan (tabel nilainya akan diberikan dalam artikel di bawah ini) adalah kriteria yang sangat penting yang benar-benar perlu Anda perhatikan selama tahap organisasi ini pekerjaan konstruksi seperti: pembelian bahan baku.

Indikator ini harus diperhitungkan tidak hanya saat membangun objek dari awal, tetapi juga saat pekerjaan perbaikan, termasuk pemasangan dinding (baik eksternal maupun internal).

Pada dasarnya, tingkat kenyamanan di dalam ruangan di masa depan tergantung pada konduktivitas termal dari bahan yang dipilih. Namun, kriteria ini juga mempengaruhi beberapa indikator teknis, yang dapat ditemukan secara lebih rinci dalam artikel ini.

Konduktivitas termal - definisi

Sebelum menentukan konduktivitas termal bahan tertentu, penting untuk mengetahui terlebih dahulu: apa istilah ini secara umum.

Sebagai aturan, di bawah definisi "konduktivitas termal", biasanya dipahami tingkat perpindahan panas dari bahan tertentu, dinyatakan dalam watt / meter kelvin.

Lagi bahasa sederhana, koefisien ini menunjukkan kemampuan bahan untuk menerima energi dari benda yang lebih panas, dan tingkat pengembalian energinya ke benda dengan suhu lebih rendah. Sebagai aturan, indikator ini dihitung menurut salah satu dari dua rumus utama: q = x*grad(T) atau P=-x*.

Apa yang mempengaruhi konduktivitas termal

Koefisien konduktivitas termal dari setiap bahan bangunan ditentukan secara ketat secara individual, apa yang harus diperhatikan Perhatian khusus, dan itu tergantung pada beberapa kriteria utama:

  • kepadatan;
  • tingkat porositas;
  • struktur dan bentuk pori-pori;
  • suhu alami;
  • tingkat kelembaban;
  • struktur kimia (gugus atom).

Misalnya, jika ada struktur material jumlah yang besar pori-pori kecil, tipe tertutup, tingkat konduktivitas termalnya akan berkurang secara signifikan. Namun, pada varian dengan pori-pori besar, koefisien ini sebaliknya akan meningkat karena terjadinya aliran udara konvektif di dalam pori-pori.

Meja

Seperti disebutkan sebelumnya: setiap bahan bangunan memiliki koefisien konduktivitas termal individu, yang dihitung berdasarkan beberapa kriteria karakteristik.

Untuk gambaran yang lebih jelas, kami memberikan contoh tabel konduktivitas termal dari beberapa bahan yang paling umum digunakan dalam konstruksi:

Bahan Kepadatan (kg * m3) Konduktivitas termal (W\(m*K))
Beton bertulang 2500 1,69
Konkret 2400 1,51
Beton tanah liat yang diperluas 1800 0,66
beton busa 1000 0,29
Wol mineral 50 hingga 200 Dari 0,04 hingga 0,07 masing-masing
sterofoam 33 hingga 150 Dari 0,03 hingga 0,05 masing-masing
30 hingga 80 Dari 0,02 hingga 0,04 masing-masing
Tanah liat yang diperluas 800 0,18
kaca busa 400 0,11

Varietas struktur insulasi

Vermikulit

Pemilihan bahan untuk insulasi struktur apa pun terutama dilakukan berdasarkan jenisnya: eksternal atau internal. Pada varian pertama, zat yang tidak peka terhadap kondisi cuaca dan faktor eksternal lainnya sangat cocok sebagai pemanas, yaitu:

  • tanah liat yang diperluas;
  • kerikil perlit.

Untuk efek yang lebih besar, insulasi dapat diterapkan dalam dua lapisan, di mana bahan di atas akan dianggap sebagai lapisan pelindung, dan sebagai alas, mereka dapat bertindak dengan baik:

  • sterofoam;
  • penoizol;
  • polistiren yang diperluas;
  • busa poliuretan.

penoizol

Mengenai secara eksklusif versi internal isolasi struktur, maka bahan berikut ini cukup cocok untuk ini:

  • wol mineral;
  • benang halus dari kaca;
  • kapas dari serat basal;

Selain ruang lingkup aplikasi, pemanas berbeda secara signifikan dalam biaya, konduktivitas termal, sesak, serta masa pakai, yang harus diperhatikan saat memilihnya.

Saat memilih pemanas, pertama-tama, penting untuk memperhatikan ruang lingkup penerapannya. Misalnya, ketika memilih bahan insulasi untuk selesai eksterior objek, pastikan kepadatannya cukup tinggi, dan strukturnya memiliki perlindungan yang andal dari fluktuasi suhu, masuknya kelembaban, dampak fisik dll.

Juga, cobalah untuk memilih bahan seperti itu, yang beratnya tidak akan terlalu besar, agar tidak merusak fondasi bangunan. Lagi pula, tidak jarang insulasi harus dipasang pada permukaan tanah liat, atau di atas "mantel bulu" biasa, yang dapat menyebabkan kehancurannya yang cepat.

Kesimpulannya, kita dapat menyimpulkan bahwa seleksi bahan yang cocok untuk isolasi struktur apa pun - prosesnya sangat sulit, membutuhkan perhatian yang meningkat. Ingatlah bahwa dalam hal ini, yang terbaik adalah hanya mengandalkan diri sendiri dan pengetahuan Anda, karena dalam banyak kasus, konsultan toko dapat memberi saran

Anda dapat membeli insulasi mahal berkualitas tinggi di mana Anda dapat melakukannya tanpanya (misalnya, di bawah linoleum, atau di dinding internal). Karena itu, tentukan sendiri pilihannya, berdasarkan karakteristik bahan, dan kualitasnya. Juga, penting untuk diingat bahwa harga tidak selalu merupakan kriteria penting yang harus Anda fokuskan saat memilih.

Lihat video berikut untuk penjelasan tabel konduktivitas termal bahan dengan contoh:

Seberapa tebal insulasi, perbandingan konduktivitas termal bahan.

  • 16 Januari 2006
  • Diterbitkan: Teknologi dan bahan konstruksi

Kebutuhan untuk menggunakan Sistem Isolasi Termal WDVS disebabkan oleh efisiensi ekonomi yang tinggi.

Mengikuti negara-negara Eropa, Federasi Rusia mengadopsi norma-norma baru untuk ketahanan termal dari struktur penutup dan bantalan beban, yang bertujuan untuk mengurangi biaya operasional dan hemat energi. Dengan dirilisnya SNiP II-3-79*, SNiP 23-02-2003" Perlindungan termal bangunan" norma lama tahan panas sudah ketinggalan zaman. Norma baru memberikan peningkatan tajam dalam ketahanan yang diperlukan untuk perpindahan panas dari struktur penutup. Sekarang, pendekatan yang digunakan sebelumnya dalam konstruksi tidak sesuai dengan yang baru dokumen peraturan, perlu untuk mengubah prinsip-prinsip desain dan konstruksi, untuk memperkenalkan teknologi modern.

Seperti yang ditunjukkan oleh perhitungan, struktur lapisan tunggal secara ekonomis tidak memenuhi standar baru yang diterima untuk rekayasa panas bangunan. Misalnya, dalam hal penggunaan beton bertulang dengan daya dukung tinggi atau batu bata, agar bahan yang sama tahan terhadap norma-norma ketahanan panas, ketebalan dinding masing-masing harus ditingkatkan menjadi 6 dan 2,3 meter, yang bertentangan dengan akal sehat. Jika Anda menggunakan bahan dengan kinerja terbaik dalam hal ketahanan panas, maka mereka daya dukung beban sangat terbatas, misalnya, seperti pada beton aerasi dan beton tanah liat yang diperluas, dan polistiren yang diperluas dan wol mineral, pemanas yang efektif, sama sekali bukan bahan struktural. Saat ini, tidak ada bahan bangunan mutlak yang akan memiliki daya dukung beban tinggi yang dikombinasikan dengan koefisien ketahanan termal yang tinggi.

Untuk memenuhi semua standar konstruksi dan penghematan energi, perlu untuk membangun bangunan berdasarkan prinsip struktur multilayer, di mana satu bagian akan melakukan fungsi penahan beban, yang kedua - perlindungan termal bangunan. Dalam hal ini, ketebalan dinding tetap masuk akal, resistansi termal dinding yang dinormalisasi diamati. Sistem WDVS dalam hal kinerja termalnya adalah yang paling optimal dari semua sistem fasad yang ada di pasaran.

Meja ketebalan yang dibutuhkan isolasi untuk memenuhi persyaratan peraturan saat ini tentang ketahanan panas di beberapa kota di Federasi Rusia:


Tabel di mana: 1 - titik geografis 2 - suhu rata-rata periode pemanasan 3 - durasi periode pemanasan dalam hari 4 - derajat-hari dari periode pemanasan Dd, °C * hari 5 - nilai resistansi perpindahan panas yang dinormalisasi Rreq, dinding m2*°С/W 6 - ketebalan insulasi yang dibutuhkan

Kondisi untuk melakukan perhitungan untuk tabel:

1. Perhitungan didasarkan pada persyaratan SNiP 23-02-2003
2. Kelompok bangunan 1 diambil sebagai contoh perhitungan - Perumahan, kesehatan dan pencegahan dan lembaga anak, sekolah, pesantren, hotel dan asrama.
3. Untuk dinding bantalan dalam tabel, bata dengan ketebalan 510 mm diambil dari batu bata tanah liat biasa pada mortar semen-pasir l \u003d 0,76 W / (m * ° C)
4. Koefisien konduktivitas termal diambil untuk zona A.
5. Perkiraan suhu udara dalam ruangan ruangan + 21°С" ruang tamu selama musim dingin" (GOST 30494-96)
6. Rreq dihitung menggunakan rumus Rreq=aDd+b untuk lokasi geografis tertentu
7. Perhitungan: Rumus untuk menghitung resistansi total terhadap perpindahan panas pagar multilayer:
R0= Rv + Rv.p + Rn.k + Rо.k + Rn Rv - resistansi perpindahan panas y Permukaan dalam desain
Rn - resistensi terhadap perpindahan panas di permukaan luar struktur
Rv.p - ketahanan terhadap konduktivitas termal dari celah udara (20 mm)
Rн.к - resistansi konduktivitas termal struktur penahan beban
Rо. - ketahanan konduktivitas termal dari struktur penutup
R \u003d d / l d - ketebalan bahan homogen dalam m,
l - koefisien konduktivitas termal material, W / (m * ° C)
R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
du - ketebalan isolasi termal
R0 = Rreq
Rumus untuk menghitung ketebalan insulasi untuk kondisi ini:
du \u003d l * (Rreq - 0,832)

a) - 20 mm diambil sebagai ketebalan rata-rata celah udara antara dinding dan insulasi termal
b) - koefisien konduktivitas termal polistiren yang diperluas PSB-S-25F l \u003d 0,039 W / (m * ° C) (berdasarkan laporan pengujian)
c) - koefisien konduktivitas termal dari wol mineral fasad l = 0,041 W / (m * ° C) (berdasarkan laporan pengujian)

* Tabel menunjukkan nilai rata-rata ketebalan yang dibutuhkan dari kedua jenis insulasi ini.

Perhitungan perkiraan ketebalan dinding yang terbuat dari bahan homogen untuk memenuhi persyaratan SNiP 23-02-2003 "Perlindungan termal bangunan".

* untuk analisis perbandingan data digunakan zona iklim Moskow dan wilayah Moskow.

Kondisi untuk melakukan perhitungan untuk tabel:

1. Nilai nilai resistansi perpindahan panas Rreq = 3,14
2. Tebal bahan homogen d= Rreq * l

Dengan demikian, tabel menunjukkan bahwa untuk membangun bangunan dari bahan homogen yang memenuhi persyaratan ketahanan panas modern, misalnya, dari bata tradisional, bahkan dari bata berlubang, ketebalan dinding harus setidaknya 1,53 meter.

Untuk menunjukkan dengan jelas seberapa tebal bahan yang dibutuhkan untuk memenuhi persyaratan ketahanan termal dinding yang terbuat dari bahan homogen, dilakukan perhitungan yang memperhitungkan fitur desain aplikasi bahan, diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel ini menunjukkan data yang dihitung pada konduktivitas termal bahan.

Menurut tabel untuk kejelasan, diagram berikut diperoleh:

Halaman sedang dibangun

  • Kompor Swedia Terisolasi

    Insulated Swedish slab (UShP) merupakan salah satu jenis pondasi dangkal. Teknologinya berasal dari Eropa, foundation jenis ini memiliki dua lapisan utama. Lapisan insulasi panas yang lebih rendah mencegah tanah membeku di bawah rumah. Lapisan atas…

  • Film - instruksi langkah demi langkah tentang teknologi SFTK ("fasad basah")

    Dengan dukungan SIBUR, Asosiasi Produsen dan Penjual Expanded Polystyrene, serta bekerja sama dengan perusahaan "KRAISEL RUS", "TERMOKLIP" dan "ARMAT-TD", sebuah film pelatihan unik tentang teknologi produksi panas plester -fasad isolasi dibuat ...

    Pada bulan Februari 2015, video pelatihan lain tentang sistem fasad dirilis. Cara membuat elemen dekorasi untuk mendekorasi pondok - tentang langkah demi langkah ini dalam video.

    • Konferensi praktis pertama "Polimer dalam isolasi termal" diadakan dengan dukungan SIBUR

      Pada tanggal 27 Mei, konferensi praktis pertama "Polimer dalam Isolasi Termal" diadakan di Moskow, yang diselenggarakan oleh pusat informasi dan analisis Rupec dan majalah Vertikal Minyak dan Gas dengan dukungan SIBUR. Topik utama konferensi adalah tren di bidang regulasi…

    • Direktori - berat, diameter, lebar logam canai hitam (rebar, sudut, saluran, balok-I, pipa)

      1. Direktori: diameter, berat meteran lari tulangan, bagian, kelas baja

    • Sistem BOLARS TVD-1 dan BOLARS TVD-2 benar-benar tahan api!

      Sistem "BOLARS TVD-1" dan "BOLARS TVD-2" benar-benar tahan api! Para ahli sampai pada kesimpulan ini setelah melakukan uji kebakaran pada sistem isolasi panas fasad TM "BOLARS". Sistem menetapkan kelas bahaya kebakaran K0 adalah yang paling aman. Sangat besar…

    Sebelumnya Berikutnya