Thermische weerstandscoëfficiënt van materialen. Vergelijking van de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen - we bestuderen belangrijke indicatoren
De term "thermische geleidbaarheid" wordt toegepast op de eigenschappen van materialen om thermische energie van warme naar koude gebieden over te brengen. Thermische geleidbaarheid is gebaseerd op de beweging van deeltjes in stoffen en materialen. De mogelijkheid om warmte-energie over te dragen naar: kwantitatieve meting is de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt. De cyclus van thermische energieoverdracht of warmte-uitwisseling kan plaatsvinden in alle stoffen met ongelijke plaatsing van verschillende temperatuursecties, maar de thermische geleidbaarheid hangt af van de druk en temperatuur in het materiaal zelf, evenals van zijn toestand - gasvormig, vloeibaar of vast.
Fysiek is de thermische geleidbaarheid van materialen gelijk aan de hoeveelheid warmte die door een homogeen object met vastgestelde afmetingen en oppervlakte stroomt gedurende een bepaalde tijdsperiode bij een bepaald temperatuurverschil (1 K). In het SI-systeem wordt een enkele indicator met een thermische geleidbaarheidscoëfficiënt meestal gemeten in W / (m K).
Hoe thermische geleidbaarheid te berekenen met behulp van de wet van Fourier
in een gegeven thermische modus: de fluxdichtheid tijdens warmteoverdracht is recht evenredig met de vector maximale vergroting temperatuur, waarvan de parameters van de ene sectie naar de andere veranderen, en modulo met dezelfde temperatuurstijging in de richting van de vector:
q → = − ϰ x grad x (T), waarbij:
- q → - de richting van de dichtheid van het object dat warmte of volume overdraagt hittegolf, die door de sectie stroomt voor een bepaalde tijdseenheid door een bepaald gebied, loodrecht op alle assen;
- ϰ is de specifieke thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van het materiaal;
- T is de temperatuur van het materiaal.
Bij de toepassing van de wet van Fourier wordt geen rekening gehouden met de traagheid van de stroom van thermische energie, wat betekent dat de onmiddellijke overdracht van warmte van elk punt naar elke afstand wordt bedoeld. Daarom kan de formule niet worden gebruikt om warmteoverdracht te berekenen tijdens processen met een hoge herhalingssnelheid. Dit is ultrasone straling, de overdracht van thermische energie door schok- of impulsgolven, enz. Er is een Fourier-wetsoplossing met een versoepelingsterm:
τ x ∂ q / ∂ t = − (q + ϰ x ∇T) .
Als de relaxatie τ ogenblikkelijk is, dan verandert de formule in de Fourierwet.
Geschatte tabel van thermische geleidbaarheid van materialen:
De basis | Thermische geleidbaarheidswaarde, W/(m·K) |
hard grafeen | 4840 + / – 440 – 5300 + / – 480 |
Diamant | 1001-2600 |
Grafiet | 278,4-2435 |
boorarsenide | 200-2000 |
SiC | 490 |
Ag | 430 |
Cu | 401 |
BeO | 370 |
Au | 320 |
Al | 202-236 |
AlN | 200 |
BN | 180 |
Si | 150 |
Cu 3 Zn 2 | 97-111 |
Cr | 107 |
Fe | 92 |
pt | 70 |
sn | 67 |
ZnO | 54 |
zwart staal | 47-58 |
Pb | 35,3 |
roestvrij staal | Thermische geleidbaarheid van staal - 15 |
SiO2 | 8 |
Hittebestendige pasta's van hoge kwaliteit | 5-12 |
Graniet (bestaat uit 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 |
Betonmortel zonder toeslagstoffen | 1,75 |
Betonmortel met steenslag of grind | 1,51 |
basalt (bestaat uit 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 |
Glas (bestaat uit SiO 2 , B 2 O 3 , P 2 O 5 , TeO 2 , GeO 2 , AlF 3 enz.) | 1-1,15 |
Hittebestendige pasta KPT-8 | 0,7 |
Betonmortel gevuld met zand, zonder steenslag of grind | 0,7 |
Het water is schoon | 0,6 |
Silicaat of rode baksteen | 0,2-0,7 |
Oliën op basis van siliconen | 0,16 |
schuimbeton | 0,05-0,3 |
cellenbeton | 0,1-0,3 |
Hout | Thermische geleidbaarheid van hout - 0.15 |
Oliën op olie gebaseerd | 0,125 |
Sneeuw | 0,10-0,15 |
PP met ontvlambaarheidsgroep G1 | 0,039-0,051 |
EPPU met brandbaarheidsgroep G3, G4 | 0,03-0,033 |
glaswol | 0,032-0,041 |
Wattensteen | 0,035-0,04 |
Luchtatmosfeer (300 K, 100 kPa) | 0,022 |
Gel lucht gebaseerd | 0,017 |
Argon (Ar) | 0,017 |
vacuüm omgeving | 0 |
De gegeven tabel van thermische geleidbaarheid houdt rekening met warmteoverdracht door thermische straling en warmte-uitwisseling van deeltjes. Omdat vacuüm geen warmte overdraagt, stroomt het met behulp van zonnestraling of een andere vorm van warmteopwekking. In een gas- of vloeibaar medium worden lagen met verschillende temperaturen kunstmatig gemengd of natuurlijke manier.
Bij het berekenen van de thermische geleidbaarheid van een muur moet er rekening mee worden gehouden dat de warmteoverdracht door muuroppervlakken varieert van het feit dat de temperatuur in het gebouw en op straat altijd anders is en afhankelijk is van de oppervlakte van u200ball oppervlakken van het huis en op de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen.
Om de thermische geleidbaarheid te kwantificeren, werd een waarde zoals de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van materialen geïntroduceerd. Het laat zien hoe een bepaald materiaal warmte kan overbrengen. Hoe hoger deze waarde, bijvoorbeeld de thermische geleidbaarheid van staal, hoe efficiënter het staal warmte zal geleiden.
- Bij het isoleren van een huis van hout, is het raadzaam om bouwmaterialen met een lage coëfficiënt te kiezen.
- Als de muur van baksteen is, dan met een coëfficiëntwaarde van 0,67 W / (m2 K) en een wanddikte van 1 m, met een oppervlakte van 1 m 2, met een verschil tussen de buiten- en binnentemperatuur van 10 C, zal de steen 0,67 W aan energie doorlaten. Bij een temperatuurverschil van 10 0 C zal de steen 6,7 W uitzenden, enz.
De standaardwaarde van de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van thermische isolatie en andere: bouwmaterialen geldt voor een wanddikte van 1 m. Om de thermische geleidbaarheid van een oppervlak met een andere dikte te berekenen, moet de coëfficiënt worden gedeeld door de geselecteerde waarde van de wanddikte (meters).
In SNiP en bij het uitvoeren van berekeningen verschijnt de term "thermische weerstand van het materiaal", dit betekent omgekeerde thermische geleidbaarheid. Dat wil zeggen, met een warmtegeleidingsvermogen van een schuimplaat van 10 cm en een warmtegeleidingsvermogen van 0,35 W / (m 2 K), is de thermische weerstand van de plaat 1 / 0,35 W / (m 2 K) \u003d 2,85 (m 2K) / W.
Hieronder vindt u een tabel met thermische geleidbaarheid voor populaire bouwmaterialen en warmte-isolatoren:
bouwmaterialen | Warmtegeleidingscoëfficiënt, W / (m 2 K) |
Albasten platen | 0,47 |
Al | 230 |
Asbestcementleisteen | 0,35 |
Asbest (vezel, stof) | 0,15 |
asbestcement | 1,76 |
Asbestcement producten | 0,35 |
Asfalt | 0,73 |
Asfalt voor vloeren | 0,84 |
bakeliet | 0,24 |
Gebroken beton | 1,3 |
Met zand gevuld beton | 0,7 |
Poreus beton - schuim en gasbeton | 1,4 |
massief beton | 1,75 |
Thermisch isolerend beton | 0,18 |
bitumineuze massa | 0,47 |
papier materialen | 0,14 |
Losse minerale wol | 0,046 |
Zware minerale wol | 0,05 |
Watten - een warmte-isolator op basis van katoen | 0,05 |
Vermiculiet in platen of platen | 0,1 |
Voelde | 0,046 |
Gips | 0,35 |
aluminiumoxide | 2,33 |
grind aggregaat | 0,93 |
Graniet- of basaltaggregaat | 3,5 |
Natte grond, 10% | 1,75 |
Natte grond, 20% | 2,1 |
zandsteen | 1,16 |
droge bodem | 0,4 |
verdichte grond | 1,05 |
teermassa | 0,3 |
bouwplaat | 0,15 |
multiplex platen | 0,15 |
hard hout | 0,2 |
Spaanplaat | 0,2 |
Duralumin producten | 160 |
Producten van gewapend beton | 1,72 |
As | 0,15 |
kalksteenblokken | 1,71 |
Mortel op zand en kalk | 0,87 |
Hars geschuimd | 0,037 |
Natuursteen | 1,4 |
Kartonnen vellen uit meerdere lagen | 0,14 |
Rubber poreus | 0,035 |
Rubber | 0,042 |
Rubber met fluor | 0,053 |
Geëxpandeerde kleiblokken | 0,22 |
rode baksteen | 0,13 |
holle baksteen | 0,44 |
massieve baksteen | 0,81 |
massieve baksteen | 0,67 |
sintelsteen | 0,58 |
Borden op basis van silica | 0,07 |
messing producten | 110 |
IJs bij een temperatuur van 0 0 С | 2,21 |
IJs bij -20 0 C | 2,44 |
Loofhout bij 15% luchtvochtigheid | 0,15 |
koperen producten | 380 |
Mypora | 0,086 |
Zaagsel voor opvulling | 0,096 |
Droog zaagsel | 0,064 |
PVC | 0,19 |
schuimbeton | 0,3 |
Piepschuim merk PS-1 | 0,036 |
Piepschuim merk PS-4 | 0,04 |
Polyfoam merk PKhV-1 | 0,05 |
Piepschuim merk FRP | 0,044 |
PPU-merk PS-B | 0,04 |
PPU-merk PS-BS | 0,04 |
Polyurethaanschuimplaat | 0,034 |
PU-schuimpaneel | 0,024 |
Lichtgewicht schuimglas | 0,06 |
Zwaar schuimglas | 0,08 |
glassine producten | 0,16 |
Perliet producten | 0,051 |
Platen op cement en perliet | 0,085 |
Nat zand 0% | 0,33 |
Nat zand 0% | 0,97 |
Nat zand 20% | 1,33 |
verbrande steen | 1,52 |
Keramische tegel | 1,03 |
Tegels merk PMTB-2 | 0,035 |
Polystyreen | 0,081 |
Schuim rubber | 0,04 |
Cementmortel zonder zand | 0,47 |
Natuurkurkbord | 0,042 |
Lichte vellen natuurkurk | 0,034 |
Zware vellen natuurkurk | 0,05 |
Rubberproducten | 0,15 |
Rubero | 0,17 |
Leisteen | 2,100 |
Sneeuw | 1,5 |
Naaldhout met een vochtgehalte van 15% | 0,15 |
Naaldharsachtig hout met een vochtgehalte van 15% | 0,23 |
Staalproducten | 52 |
glasproducten | 1,15 |
Glaswol isolatie | 0,05 |
Glasvezel isolatie | 0,034 |
Glasvezelproducten | 0,31 |
schaafsel | 0,13 |
Teflon-coating | 0,26 |
Tol | 0,24 |
Op cement gebaseerde plaat | 1,93 |
Cement-zandmortel | 1,24 |
Gietijzeren producten | 57 |
Slakken in korrels | 0,14 |
asslakken | 0,3 |
Betonblokken | 0,65 |
Droge gipsmengsels | 0,22 |
Gips op cementbasis | 0,95 |
eboniet producten | 0,15 |
Bovendien moet rekening worden gehouden met de thermische geleidbaarheid van kachels vanwege hun straalwarmtestromen. In een dicht medium is het mogelijk om quasideeltjes van het ene verwarmde bouwmateriaal naar het andere, kouder of warmer, te "transfereren" via submicron-poriën, wat helpt om geluid en warmte te verspreiden, zelfs als er een absoluut vacuüm in deze poriën is.
We sturen het materiaal per e-mail naar je toe
Alle bouwwerkzaamheden beginnen met de creatie van een project. Tegelijkertijd worden zowel de locatie van de kamers in het gebouw als de belangrijkste warmtetechnische indicatoren berekend. Van deze waarden hangt af hoe het toekomstige gebouw warm, duurzaam en economisch zal zijn. Hiermee kunt u de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen bepalen - een tabel die de belangrijkste coëfficiënten weergeeft. Correcte berekeningen zijn een garantie voor een succesvolle constructie en het creëren van een gunstig microklimaat in de kamer.
Om het huis zonder isolatie warm te houden, is een bepaalde wanddikte vereist, die verschilt afhankelijk van het type materiaal.
Thermische geleiding is het proces waarbij thermische energie wordt overgedragen van warme delen naar koude delen. Uitwisselingsprocessen vinden plaats totdat de temperatuurwaarde volledig in evenwicht is.
Het warmteoverdrachtsproces wordt gekenmerkt door een tijdsperiode waarin de temperatuurwaarden gelijk worden gemaakt. Hoe meer tijd verstrijkt, hoe lager de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen, waarvan de eigenschappen in de tabel worden weergegeven. Om deze indicator te bepalen, wordt een concept als de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt gebruikt. Het bepaalt hoeveel warmte-energie door een oppervlakte-eenheid van een bepaald oppervlak gaat. Hoe hoger deze indicator, hoe sneller het gebouw zal afkoelen. De thermische geleidbaarheidstabel is nodig bij het ontwerpen van de bescherming van een gebouw tegen warmteverlies. Dit kan het exploitatiebudget verlagen.
Daarom is het bij het bouwen van een gebouw de moeite waard om te gebruiken Aanvullende materialen. In dit geval is de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen belangrijk, de tabel toont alle waarden.
Hulpvolle informatie! Voor gebouwen van hout en schuimbeton is het niet nodig om extra isolatie te gebruiken. Zelfs bij gebruik van materiaal met een lage geleidbaarheid mag de dikte van de structuur niet minder zijn dan 50 cm.
Kenmerken van de thermische geleidbaarheid van de afgewerkte structuur
Bij het plannen van een project voor een toekomstig huis, moet rekening worden gehouden met het mogelijke verlies van thermische energie. De meeste warmte ontsnapt via deuren, ramen, muren, daken en vloeren.
Als u thuis geen berekeningen uitvoert voor warmtebesparing, zal de kamer koel zijn. Het wordt aanbevolen om gebouwen van beton en steen extra te isoleren.
Behulpzaam advies! Alvorens een huis te isoleren, is het noodzakelijk om hoogwaardige waterdichting te overwegen. Tegelijkertijd heeft zelfs een hoge luchtvochtigheid geen invloed op de kenmerken van thermische isolatie in de kamer.
Soorten isolatiestructuren
Door een optimale combinatie van een constructie van duurzame materialen en een hoogwaardige warmte-isolerende laag wordt een warm gebouw verkregen. Dergelijke structuren omvatten het volgende:
- bouwen van standaard materialen: sintelblokken of bakstenen. In dit geval wordt isolatie vaak aan de buitenkant uitgevoerd.
Hoe de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen te bepalen: tabel
Helpt bij het bepalen van de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen - tafel. Het bevat alle waarden van de meest voorkomende materialen. Met behulp van dergelijke gegevens kunt u de dikte van de muren en de gebruikte isolatie berekenen. Tabel met thermische geleidbaarheidswaarden:
Om de waarde van thermische geleidbaarheid te bepalen, worden speciale GOST's gebruikt. De waarde van deze indicator verschilt afhankelijk van het type beton. Als het materiaal een index van 1,75 heeft, dan heeft de poreuze samenstelling een waarde van 1,4. Als de oplossing is gemaakt met steenslag, is de waarde 1,3.
verlies door plafondconstructies belangrijk voor degenen die op de bovenste verdiepingen wonen. De zwakke plekken zijn onder meer de ruimte tussen de vloeren en de muur. Dergelijke gebieden worden beschouwd als koude bruggen. Als er een technische verdieping boven het appartement is, is het verlies aan thermische energie minder.
De bovenverdieping is buiten gemaakt. Ook kan het plafond in het appartement geïsoleerd worden. Hiervoor worden geëxpandeerd polystyreen of warmte-isolerende platen gebruikt.
Voordat u oppervlakken gaat isoleren, is het de moeite waard om de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen te kennen, de SNiP-tabel zal hierbij helpen. isoleren vloeren niet zo moeilijk als andere oppervlakken. Als isolatiemateriaal worden materialen zoals geëxpandeerde klei, glaswol of geëxpandeerd polystyreen gebruikt.
duurzaam en warm huis- dit is de belangrijkste eis die aan ontwerpers en bouwers wordt gesteld. Daarom worden zelfs in de ontwerpfase van gebouwen twee soorten bouwmaterialen in de structuur gelegd: structureel en warmte-isolerend. De eerste hebben een verhoogde sterkte, maar een hoge thermische geleidbaarheid, en zij worden het vaakst gebruikt voor de constructie van muren, plafonds, bases en funderingen. De tweede zijn materialen met een lage thermische geleidbaarheid. Hun belangrijkste doel is om structurele materialen met zichzelf te bedekken om hun thermische geleidbaarheid te verlagen. Om berekeningen en selectie te vergemakkelijken, wordt daarom een tabel met thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen gebruikt.
Lees in het artikel:
Wat is thermische geleidbaarheid
De wetten van de fysica definiëren één postulaat, dat stelt dat thermische energie uit het medium neigt met hoge temperatuur naar een omgeving met lage temperaturen. Tegelijkertijd brengt thermische energie, die door het bouwmateriaal gaat, enige tijd door. De overgang vindt niet alleen plaats als de temperatuur op is verschillende kanten van het bouwmateriaal is hetzelfde.
Dat wil zeggen, het blijkt dat het proces van overdracht van thermische energie, bijvoorbeeld door een muur, de tijd is van warmtepenetratie. En hoe meer tijd het kost, hoe lager de thermische geleidbaarheid van de muur. Hier is de verhouding. Bijvoorbeeld de thermische geleidbaarheid van verschillende materialen:
- beton -1,51 W/m×K;
- baksteen - 0,56;
- hout - 0,09-0,1;
- zand - 0,35;
- geëxpandeerde klei - 0,1;
- staal - 58.
Om duidelijk te maken wat? in kwestie, is het noodzakelijk om aan te geven dat betonnen constructies zal, onder geen enkel voorwendsel, thermische energie door zichzelf doorgeven als de dikte minder is dan 6 m. Het is duidelijk dat dit in de woningbouw gewoon onmogelijk is. Dit betekent dat het nodig zal zijn om andere materialen met een lagere indicator te gebruiken om de thermische geleidbaarheid te verminderen. En ze fineren een betonnen constructie.
Wat is de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt?
De warmteoverdrachtscoëfficiënt of thermische geleidbaarheid van materialen, die ook in de tabellen wordt aangegeven, is een kenmerk van thermische geleidbaarheid. Het geeft de hoeveelheid thermische energie aan die gedurende een bepaalde tijd door de dikte van het bouwmateriaal gaat.
In principe betekent de coëfficiënt precies: kwantitatieve indicator. En hoe kleiner het is, hoe beter de thermische geleidbaarheid van het materiaal. Uit de bovenstaande vergelijking blijkt dat stalen profielen en constructies de hoogste coëfficiënt hebben. Ze houden dus praktisch geen warmte vast. Van de bouwmaterialen die warmte vasthouden, die worden gebruikt voor de constructie van dragende constructies, is dit hout.
Maar er moet nog een ander punt worden gemaakt. Bijvoorbeeld allemaal hetzelfde staal. Dit duurzame materiaal wordt gebruikt voor warmteafvoer waar een snelle overdracht nodig is. Bijvoorbeeld radiatoren. Dat wil zeggen, een hoge thermische geleidbaarheid is niet altijd een slechte zaak.
Wat beïnvloedt de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen?
Er zijn verschillende parameters die de thermische geleidbaarheid sterk beïnvloeden.
- De structuur van het materiaal zelf.
- Zijn dichtheid en vochtigheid:
Wat betreft de structuur, hier: grote verscheidenheid: homogeen dicht, vezelig, poreus, conglomeraat (beton), losse korrel, enz. Het is dus noodzakelijk om aan te geven dat hoe heterogener de structuur van het materiaal is, hoe lager de thermische geleidbaarheid. Het punt is dat je door een stof gaat waarin een groot volume wordt ingenomen door poriën verschillende maat, hoe moeilijker het is voor energie om er doorheen te bewegen. Maar in dit geval is thermische energie straling. Dat wil zeggen, het passeert niet uniform, maar begint van richting te veranderen en verliest kracht in het materiaal.
Nu over dichtheid. Deze parameter geeft de afstand aan tussen de deeltjes van het materiaal erin. Op basis van de vorige positie kunnen we concluderen: hoe kleiner deze afstand, wat betekent dat meer dichtheid, hoe hoger de thermische geleidbaarheid. En vice versa. Hetzelfde poreuze materiaal heeft een dichtheid die kleiner is dan een homogeen materiaal.
Luchtvochtigheid is water met een dichte structuur. En de thermische geleidbaarheid is 0,6 W/m*K. Een vrij hoog cijfer, vergelijkbaar met de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van een baksteen. Daarom, wanneer het in de structuur van het materiaal begint door te dringen en de poriën te vullen, is dit een toename van de thermische geleidbaarheid.
De thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van bouwmaterialen: hoe deze wordt toegepast in de praktijk en de tabel
De praktische waarde van de coëfficiënt is de juiste berekening van de dikte van de draagconstructies, rekening houdend met de gebruikte isolatie. Opgemerkt moet worden dat het gebouw in aanbouw bestaat uit meerdere omsluitende constructies waardoor warmte ontsnapt. En elk van hen heeft zijn eigen percentage warmteverlies.
- tot 30% van de thermische energie van het totale verbruik gaat door de muren.
- Door de vloeren - 10%.
- Door ramen en deuren - 20%.
- Door het dak - 30%.
Dat wil zeggen, het blijkt dat als het onjuist is om de thermische geleidbaarheid van alle hekken te berekenen, mensen die in zo'n huis wonen genoegen moeten nemen met slechts 10% van de thermische energie die wordt afgegeven verwarmingssysteem. 90% is, zoals ze zeggen, geld dat in de wind wordt gegooid.
Mening van een expert
HVAC ontwerpingenieur (verwarming, ventilatie en airconditioning) LLC "ASP Noord-West"
Vraag een specialist“Het ideale huis moet van warmte worden gebouwd isolatiematerialen, waarbij alle 100% van de warmte binnen blijft. Maar volgens de tabel met thermische geleidbaarheid van materialen en verwarmers, zult u niet het ideale bouwmateriaal vinden waaruit een dergelijke constructie zou kunnen worden opgetrokken. Omdat de poreuze structuur het lage draagvermogen van de structuur is. Hout is misschien een uitzondering, maar ideaal is het ook niet.”
Daarom proberen ze bij de bouw van huizen verschillende bouwmaterialen te gebruiken die elkaar aanvullen op het gebied van thermische geleidbaarheid. Het is erg belangrijk om de dikte van elk element in het totaal te correleren bouwstructuur. In dit plan perfecte thuis kan worden beschouwd als een raamwerk. Het heeft een houten basis, we kunnen al praten over een warm huis en kachels die tussen de elementen worden gelegd frame gebouw. Natuurlijk, rekening houdend met de gemiddelde temperatuur van de regio, zal het nodig zijn om de dikte van de wanden en andere omsluitende elementen nauwkeurig te berekenen. Maar, zoals de praktijk laat zien, zijn de veranderingen die worden doorgevoerd niet zo ingrijpend dat men zou kunnen spreken van grote kapitaalinvesteringen.
Overweeg verschillende veelgebruikte bouwmaterialen en vergelijk hun thermische geleidbaarheid door dikte.
Thermische geleidbaarheid van bakstenen: tabel per variëteit
Een foto | Type steen | Warmtegeleidingsvermogen, W/m*K |
---|---|---|
Keramische vaste stof | 0,5-0,8 | |
Keramische sleuven | 0,34-0,43 | |
poreus | 0,22 | |
Silicaat vol body | 0,7-0,8 | |
silicaat sleuven | 0,4 | |
Klinker | 0,8-0,9 |
Thermische geleidbaarheid van hout: tabel per soort
De thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van kurkhout is de laagste van alle houtsoorten. Het is kurk dat vaak wordt gebruikt als warmte-isolerend materiaal bij isolatiemaatregelen.
Thermische geleidbaarheid van metalen: tabel
Deze indicator voor metalen verandert met een verandering in de temperatuur waarbij ze worden gebruikt. En hier is de verhouding - hoe hoger de temperatuur, hoe lager de coëfficiënt. De tabel toont de metalen die in de bouw worden gebruikt.
Nu, wat betreft de relatie met temperatuur.
- Aluminium bij -100°C heeft een warmtegeleidingsvermogen van 245 W/m*K. En bij een temperatuur van 0 ° С - 238. Bij + 100 ° С - 230, bij + 700 ° С - 0,9.
- Voor koper: bij -100°С -405, bij 0°С - 385, bij +100°С - 380 en bij +700°С - 350.
Tabel met thermische geleidbaarheid van andere materialen
Kortom, we zullen geïnteresseerd zijn in de tabel met thermische geleidbaarheid van isolatiematerialen. Opgemerkt moet worden dat als deze parameter voor metalen afhangt van de temperatuur, dit voor verwarmers afhangt van hun dichtheid. Daarom zal de tabel de indicatoren vermelden, rekening houdend met de dichtheid van het materiaal.
Thermisch isolatiemateriaal | Dichtheid, kg/m³ | Warmtegeleidingsvermogen, W/m*K |
---|---|---|
Minerale wol (basalt) | 50 | 0,048 |
100 | 0,056 | |
200 | 0,07 | |
glaswol | 155 | 0,041 |
200 | 0,044 | |
piepschuim | 40 | 0,038 |
100 | 0,041 | |
150 | 0,05 | |
Geëxtrudeerd geëxtrudeerd polystyreen | 33 | 0,031 |
polyurethaanschuim | 32 | 0,023 |
40 | 0,029 | |
60 | 0,035 | |
80 | 0,041 |
En een tabel met thermische isolatie-eigenschappen van bouwmaterialen. De belangrijkste zijn al overwogen, laten we die aanduiden die niet in de tabellen zijn opgenomen en die behoren tot de categorie van veelgebruikte.
Bouwmateriaal | Dichtheid, kg/m³ | Warmtegeleidingsvermogen, W/m*K |
---|---|---|
Beton | 2400 | 1,51 |
Gewapend beton | 2500 | 1,69 |
Geëxpandeerd kleibeton | 500 | 0,14 |
Geëxpandeerd kleibeton | 1800 | 0,66 |
schuimbeton | 300 | 0,08 |
Schuim glas | 400 | 0,11 |
De thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van de luchtspleet
Iedereen weet dat lucht, als deze in een bouwmateriaal of tussen lagen bouwmaterialen wordt achtergelaten, een uitstekende isolator is. Waarom gebeurt dit, omdat de lucht zelf de warmte niet kan tegenhouden. Hiervoor is het noodzakelijk om de luchtspleet zelf te beschouwen, omsloten door twee lagen bouwmaterialen. Een van hen staat in contact met de zone van positieve temperaturen, de andere met de zone van negatief.
Thermische energie beweegt van plus naar min en ontmoet onderweg een luchtlaag. Wat gebeurt er binnen:
- Convectie warme lucht binnen de laag.
- Warmtestraling van een materiaal met positieve temperatuur.
Daarom is de warmtestroom zelf de som van twee factoren met de toevoeging van de thermische geleidbaarheid van het eerste materiaal. Er moet meteen worden opgemerkt dat straling een groot deel van de warmtestroom in beslag neemt. Tegenwoordig worden alle berekeningen van de hittebestendigheid van muren en andere dragende bouwschilden uitgevoerd op online rekenmachines. Betreft luchtgat, dan is het moeilijk om dergelijke berekeningen uit te voeren, daarom worden de waarden genomen die in laboratoriumonderzoeken in de jaren 50 van de vorige eeuw zijn verkregen.
Ze bepalen duidelijk dat als het temperatuurverschil van de door lucht begrensde wanden 5°C is, de straling toeneemt van 60% naar 80% als de dikte van de tussenlaag wordt vergroot van 10 naar 200 mm. Dat wil zeggen, het totale volume van de warmtestroom blijft hetzelfde, de straling neemt toe, wat betekent dat de thermische geleidbaarheid van de muur afneemt. En het verschil is aanzienlijk: van 38% naar 2%. Toegegeven, convectie neemt toe van 2% tot 28%. Maar aangezien de ruimte gesloten is, heeft de beweging van de lucht erin geen effect op externe factoren.
Berekening van wanddikte door thermische geleidbaarheid handmatig met behulp van formules of een rekenmachine
Wanddikte berekenen is niet eenvoudig. Om dit te doen, moet u alle thermische geleidbaarheidscoëfficiënten optellen van de materialen die zijn gebruikt om de muur te bouwen. Bijvoorbeeld, baksteen gips mortel buiten plus buitenbekleding als er een moet worden gebruikt. Interne nivelleringsmaterialen, het kan dezelfde pleister zijn of gipsplaten platen, andere plaat- of paneelbekledingen. Als er een luchtspleet is, houd daar dan rekening mee.
Er is de zogenaamde specifieke thermische geleidbaarheid per regio, die als basis wordt genomen. De berekende waarde mag dus niet meer zijn dan de specifieke waarde. In onderstaande tabel is de specifieke thermische geleidbaarheid weergegeven per stad.
Dat wil zeggen, hoe verder naar het zuiden, hoe minder de totale thermische geleidbaarheid van materialen zou moeten zijn. Dienovereenkomstig kan ook de dikte van de wand worden verminderd. Wat betreft de online calculator, raden we aan de onderstaande video te bekijken, waarin wordt uitgelegd hoe u een dergelijke afwikkelingsservice correct gebruikt.
Als je vragen hebt waarvan je dacht dat je er geen antwoord op vond in dit artikel, schrijf ze dan in de comments. Onze redacteuren zullen proberen ze te beantwoorden.
De thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen (een tabel met de waarden vindt u in het onderstaande artikel) is een zeer belangrijk criterium waar u absoluut op moet letten tijdens deze fase van de organisatie bouwwerkzaamheden zoals: inkoop van grondstoffen.
Met deze indicator moet niet alleen rekening worden gehouden bij het helemaal opnieuw bouwen van een object, maar ook wanneer: reparatiewerkzaamheden, inclusief het plaatsen van wanden (zowel buiten als binnen).
Kortom, het toekomstige comfortniveau binnenshuis hangt af van de thermische geleidbaarheid van de geselecteerde materialen. Dit criterium is echter ook van invloed op enkele technische indicatoren, die in dit artikel meer in detail kunnen worden gevonden.
Thermische geleidbaarheid - definitie
Alvorens de thermische geleidbaarheid van een bepaald materiaal te bepalen, is het belangrijk om vooraf te weten: wat is deze term in het algemeen.
In de regel is het onder de definitie van "thermische geleidbaarheid" gebruikelijk om het niveau van warmteoverdracht van een bepaald materiaal te begrijpen, uitgedrukt in watt / meter kelvin.
Meer duidelijke taal, toont deze coëfficiënt het vermogen van het materiaal om energie te ontvangen van meer verwarmde lichamen, en het niveau van terugkeer van zijn energie naar lichamen met een lagere temperatuur. In de regel wordt deze indicator berekend volgens een van de twee hoofdformules: q = x*grad(T) of P=-x*.
Wat beïnvloedt de thermische geleidbaarheid?
De thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van elk bouwmateriaal wordt strikt individueel bepaald, waar moet op worden gelet Speciale aandacht, en het hangt af van verschillende hoofdcriteria:
- dikte;
- porositeitsniveau;
- structuur en vorm van poriën;
- natuurlijke temperatuur;
- vochtigheidsgraad;
- chemische structuur (atoomgroep).
Als er bijvoorbeeld een materiële structuur is een groot aantal kleine poriën, gesloten type, het niveau van thermische geleidbaarheid zal aanzienlijk afnemen. Bij de variant met grote poriën zal deze coëfficiënt juist juist toenemen door het optreden van convectieve luchtstromen in de poriën.
Tafel
Zoals eerder vermeld: elk bouwmateriaal heeft een individuele thermische geleidbaarheidscoëfficiënt, die wordt berekend op basis van enkele karakteristieke criteria.
Voor een duidelijker beeld geven we in de tabel voorbeelden van de thermische geleidbaarheid van enkele van de meest voorkomende materialen die in de bouw worden gebruikt:
Materiaal | Dichtheid (kg*m3) | Warmtegeleidingsvermogen (W\(m*K)) |
Gewapend beton | 2500 | 1,69 |
Beton | 2400 | 1,51 |
Geëxpandeerd kleibeton | 1800 | 0,66 |
schuimbeton | 1000 | 0,29 |
Minerale wol | 50 tot 200 | Van respectievelijk 0,04 tot 0,07 |
piepschuim | 33 tot 150 | Van respectievelijk 0,03 tot 0,05 |
30 tot 80 | Van respectievelijk 0,02 tot 0,04 | |
Uitgezette klei | 800 | 0,18 |
Schuim glas | 400 | 0,11 |
Soorten isolatiestructuren
vermiculiet
De materiaalkeuze voor isolatie van elke structuur wordt voornamelijk uitgevoerd op basis van het type: extern of intern. In de eerste variant zijn stoffen die niet gevoelig zijn voor weersomstandigheden en andere externe factoren goed geschikt als verwarming, namelijk:
- uitgezette klei;
- perliet grind.
Voor een groter effect kan de isolatie in twee lagen worden aangebracht, waarbij de bovenstaande materialen als een beschermende laag worden beschouwd, en als basis kunnen ze goed werken:
- piepschuim;
- penoizol;
- geëxpandeerd polystyreen;
- polyurethaanschuim.
Penoizol
Wat betreft uitsluitend interne versie isolatie van constructies, dan zijn de volgende materialen hiervoor zeer geschikt:
- minerale wol;
- glaswol;
- watten van basaltvezel;
Naast de reikwijdte, verschillen kachels aanzienlijk van elkaar en hun kosten, thermische geleidbaarheid, dichtheid en levensduur, waarop moet worden gelet bij het kiezen ervan.
Bij het kiezen van een kachel is het allereerst belangrijk om aandacht te besteden aan de reikwijdte van de toepassing. Bijvoorbeeld bij het kiezen van isolatiemateriaal voor: buitenafwerking object, zorg ervoor dat de dichtheid hoog genoeg is, en de structuur heeft betrouwbare bescherming door temperatuurschommelingen, binnendringend vocht, fysieke impact enzovoort.
Probeer ook dergelijke materialen te selecteren, waarvan het gewicht niet erg groot zal zijn, om de fundering van het gebouw niet te vernietigen. Het is immers niet ongebruikelijk dat de isolatie op een kleioppervlak moet worden gemonteerd, of op een gewone "bontjas", die de snelle vernietiging ervan kan veroorzaken.
Samenvattend kunnen we concluderen dat de selectie geschikt materiaal voor de isolatie van elke structuur - het proces is erg moeilijk en vereist meer aandacht. Onthoud dat het in deze kwestie het beste is om alleen op uzelf en op uw kennis te vertrouwen, aangezien winkeladviseurs in de meeste gevallen advies kunnen geven
U kunt dure isolatie van hoge kwaliteit kopen waar u zonder kunt (bijvoorbeeld onder linoleum of op binnenmuren). Maak daarom zelf de keuze op basis van de eigenschappen van het materiaal en de kwaliteit ervan. Ook is het belangrijk om te onthouden dat de prijs niet altijd een belangrijk criterium is waar je op moet letten bij het kiezen.
Zie de volgende video voor uitleg van de thermische geleidbaarheidstabel van materialen met voorbeelden:
Hoe dik moet de isolatie zijn, vergelijking van de thermische geleidbaarheid van materialen.
- 16 januari 2006
- Gepubliceerd: Bouwtechnologieën en materialen
De noodzaak om WDVS Thermische Isolatiesystemen te gebruiken wordt veroorzaakt door een hoge economische efficiëntie.
In navolging van de landen van Europa, Russische Federatie nieuwe normen aangenomen voor de thermische weerstand van omhullende en dragende constructies, gericht op het verminderen van operatie kosten en energiebesparing. Met de release van SNiP II-3-79 *, SNiP 23-02-2003 " Thermische bescherming gebouwen" zijn de oude normen voor hittebestendigheid achterhaald. De nieuwe normen zorgen voor een sterke toename van de vereiste weerstand tegen warmteoverdracht van omhullende constructies. Nu komen de eerder gebruikte benaderingen in de bouw niet overeen met de nieuwe regelgevende documenten, is het noodzakelijk om de principes van ontwerp en constructie te veranderen, om moderne technologieën te introduceren.
Zoals uit de berekeningen bleek, voldoen enkellaagse constructies economisch niet aan de geaccepteerde nieuwe normen van warmtetechniek voor gebouwen. Bijvoorbeeld bij gebruik van een hoog draagvermogen van gewapend beton of metselwerk, om ervoor te zorgen dat hetzelfde materiaal bestand is tegen de normen van hittebestendigheid, moet de dikte van de wanden worden verhoogd tot respectievelijk 6 en 2,3 meter, wat in strijd is met het gezond verstand. Als u materialen gebruikt met de beste prestaties op het gebied van hittebestendigheid, dan is hun draagvermogen: is zeer beperkt, bijvoorbeeld in gasbeton en geëxpandeerd kleibeton, en geëxpandeerd polystyreen en minerale wol, effectieve kachels, zijn helemaal geen constructiemateriaal. Op dit moment is er geen absoluut bouwmateriaal dat een hoog draagvermogen zou hebben in combinatie met een hoge thermische weerstandscoëfficiënt.
Om aan alle constructie- en energiebesparende normen te voldoen, is het noodzakelijk om een gebouw te bouwen volgens het principe van meerlaagse constructies, waarbij het ene deel een dragende functie vervult, het tweede - thermische bescherming van het gebouw. In dit geval blijft de dikte van de wanden redelijk, de genormaliseerde thermische weerstand van de wanden wordt waargenomen. WDVS-systemen zijn wat betreft hun thermische prestaties de meest optimale van alle gevelsystemen op de markt.
Tafel vereiste dikte isolatie om aan de eisen te voldoen huidige regelgeving over hittebestendigheid in sommige steden van de Russische Federatie:
Tabel waar: 1
- geografisch punt 2
- gemiddelde temperatuur van de stookperiode 3
- duur van de verwarmingsperiode in dagen 4
- graad-dag van de stookperiode Dd, °C * dag 5
- genormaliseerde waarde van warmteoverdrachtsweerstand Rreq, m2*°С/W muren 6 - vereiste isolatiedikte
Voorwaarden voor het uitvoeren van berekeningen voor de tabel:
1. De berekening is gebaseerd op de vereisten van SNiP 23-02-2003
2. Als rekenvoorbeeld wordt een groep gebouwen genomen 1 - Residentiële, medische en preventieve en kinderinstellingen, scholen, internaten, hotels en hostels.
3. Voor dragende muur in de tabel is metselwerk met een dikte van 510 mm afkomstig van gewone bakstenen op een cementzandmortel l \u003d 0,76 W / (m * ° C)
4. De thermische geleidbaarheidscoëfficiënt wordt genomen voor zones A.
5. Geschatte temperatuur van de binnenlucht van de kamer + 21 ° С " huiskamer tijdens het koude seizoen" (GOST 30494-96)
6. Rreq berekend met de formule Rreq=aDd+b voor een bepaalde geografische locatie
7. Berekening: De formule voor het berekenen van de totale weerstand tegen warmteoverdracht van meerlaagse hekken:
R0= Rv + Rv.p + Rn.k + Rо.k + Rn Rv - warmteoverdrachtsweerstand y binnenoppervlak: ontwerpen
Rn - weerstand tegen warmteoverdracht aan het buitenoppervlak van de structuur
Rv.p - weerstand tegen thermische geleidbaarheid van de luchtspleet (20 mm)
Rн.к - thermische geleidbaarheidsweerstand dragende structuur
Rо.к - thermische geleidbaarheidsweerstand van de omhullende structuur
R \u003d d / l d - dikte van een homogeen materiaal in m,
l - thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van het materiaal, W / (m * ° C)
R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
du - dikte thermische isolatie
R0 = Vereist
De formule voor het berekenen van de dikte van de isolatie voor deze omstandigheden:
du \u003d l * (Rreq - 0.832)
a) - 20 mm wordt genomen als de gemiddelde dikte van de luchtspleet tussen de muur en de thermische isolatie
b) - thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van geëxpandeerd polystyreen PSB-S-25F l = 0,039 W / (m * ° C) (op basis van het testrapport)
c) - warmtegeleidingscoëfficiënt van de gevel minerale wol l = 0,041 W / (m * ° C) (op basis van het testrapport)
* De tabel toont de gemiddelde waarden van de vereiste dikte van deze twee soorten isolatie.
Een geschatte berekening van de dikte van muren gemaakt van homogeen materiaal om te voldoen aan de vereisten van SNiP 23-02-2003 "Thermische bescherming van gebouwen".
* voor vergelijkende analyse gegevens worden gebruikt klimaatzone Moskou en de regio Moskou.
Voorwaarden voor het uitvoeren van berekeningen voor de tabel:
1. Nominale waarde van weerstand tegen warmteoverdracht Rreq = 3,14
2. Dikte van homogeen materiaal d= Rreq * l
Zo blijkt uit de tabel dat om een gebouw te bouwen van een homogeen materiaal dat voldoet aan de moderne warmteweerstandseisen, bijvoorbeeld van traditioneel metselwerk, zelfs van geperforeerde baksteen, de wanddikte minimaal 1,53 meter moet zijn.
Om duidelijk te maken hoe dik het materiaal nodig is om te voldoen aan de eisen voor de thermische weerstand van muren van homogeen materiaal, is een berekening gemaakt die rekening houdt met ontwerpkenmerken toepassing van materialen werden de volgende resultaten verkregen:
Deze tabel toont: berekende gegevens over de thermische geleidbaarheid van materialen.
Volgens de tabel wordt voor de duidelijkheid het volgende diagram verkregen:
Pagina in aanbouw
Geïsoleerde Zweedse kachel
Geïsoleerde Zweedse plaat (UShP) is een van de soorten ondiepe funderingen. De technologie kwam uit Europa.Dit type fundering heeft twee hoofdlagen. De onderste, warmte-isolerende laag voorkomt dat de grond onder de woning bevriest. Bovenste laag…
Film - stapsgewijze instructie over SFTK-technologie ("natte gevel")
Met de steun van SIBUR, de vereniging van producenten en verkopers van geëxpandeerd polystyreen, evenals in samenwerking met de bedrijven "KRAISEL RUS", "TERMOCLIP" en "ARMAT-TD", een unieke trainingsfilm over de productietechnologie van gipswarmte -isolerende gevels gecreëerd...
In februari 2015 verscheen weer een trainingsvideo over gevelsystemen. Hoe u decorelementen maakt voor het inrichten van een huisje - hierover stap voor stap in de video.
De 1e praktische conferentie "Polymeren in thermische isolatie" werd gehouden met de steun van SIBUR
Op 27 mei was Moskou gastheer van de eerste praktische conferentie "Polymers in Thermal Insulation", georganiseerd door het informatie- en analysecentrum Rupec en het tijdschrift Oil and Gas Vertical met de steun van SIBUR. De belangrijkste onderwerpen van de conferentie waren trends op het gebied van regelgeving…
Directory - gewicht, diameter, breedte van zwart gewalst metaal (wapening, hoek, kanaal, I-balk, buizen)
1. Directory: diameter, gewicht lopende meter wapening, sectie, staalklasse
De BOLARS TVD-1 en BOLARS TVD-2 systemen zijn absoluut brandveilig!
Systemen "BOLARS TVD-1" en "BOLARS TVD-2" zijn absoluut brandveilig! Experts kwamen tot deze conclusie na het uitvoeren van brandtesten op gevel-warmte-isolerende systemen van TM "BOLARS". Systemen toegewezen aan een klasse brandgevaar K0 zijn de veiligste. Reusachtig…
Vorige Volgende