Coeficientul de rezistență termică a materialelor. Comparația conductivității termice a materialelor de construcție - studiem indicatori importanți
Termenul „conductivitate termică” se aplică proprietăților materialelor de a transmite energie termică din zonele calde către cele reci. Conductivitatea termică se bazează pe mișcarea particulelor în interiorul substanțelor și materialelor. Capacitatea de a transfera energie termică către măsurare cantitativă este coeficientul de conductivitate termică. Ciclul de transfer de energie termică sau schimbul de căldură poate avea loc în orice substanță cu o distribuție inegală a diferitelor secțiuni de temperatură, dar coeficientul de conductivitate termică depinde de presiunea și temperatura din materialul însuși, precum și de starea acestuia - gazos. , lichid sau solid.
Din punct de vedere fizic, conductivitatea termică a materialelor este egală cu cantitatea de căldură care curge printr-un obiect omogen de dimensiuni și arie stabilite pentru o anumită perioadă de timp la o diferență de temperatură specificată (1 K). În sistemul SI, un singur indicator care are un coeficient de conductivitate termică este de obicei măsurat în W / (m K).
Cum se calculează conductibilitatea termică folosind legea lui Fourier
Într-un dat modul termic densitatea fluxului în timpul transferului de căldură este direct proporțională cu vectorul mărire maximă temperatura, ai cărui parametri se modifică de la o secțiune la alta și modulo cu aceeași rată de creștere a temperaturii în direcția vectorului:
q → = − ϰ x grad x (T), unde:
- q → - direcția densității obiectului care transferă căldură sau volum flux de caldura, care curge prin secțiune pentru o unitate de timp dată printr-o anumită zonă, perpendicular pe toate axele;
- ϰ este coeficientul specific de conductivitate termică a materialului;
- T este temperatura materialului.
La aplicarea legii Fourier nu se ia în considerare inerția fluxului de energie termică, ceea ce înseamnă că se înțelege transferul instantaneu de căldură din orice punct la orice distanță. Prin urmare, formula nu poate fi utilizată pentru a calcula transferul de căldură în timpul proceselor cu o rată mare de repetare. Aceasta este radiația ultrasonică, transferul de energie termică prin unde de șoc sau de impuls etc. Există o soluție de lege Fourier cu un termen de relaxare:
τ x ∂ q / ∂ t = − (q + ϰ x ∇T) .
Dacă relaxarea τ este instantanee, atunci formula se transformă în legea Fourier.
Tabelul aproximativ al conductivității termice a materialelor:
Baza | Valoarea conductibilității termice, W/(m K) |
grafen dur | 4840 + / – 440 – 5300 + / – 480 |
Diamant | 1001-2600 |
Grafit | 278,4-2435 |
Arseniura de bor | 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 |
Oțel negru | 47-58 |
Pb | 35,3 |
oţel inoxidabil | Conductibilitatea termică a oțelului - 15 |
SiO2 | 8 |
Paste rezistente la căldură de înaltă calitate | 5-12 |
Granit (constă din SiO2 68-73%; Al2O3 12,0-15,5%; Na2O 3,0-6,0%; CaO 1,5-4,0%; FeO 0,5-3,0%; Fe2O3 0,5-2,5%; K2 O 0,5-3,0%; MgO 0,1-1,5%; TiO2 0,1-0,6%) | 2,4 |
Mortar de beton fără agregate | 1,75 |
Mortar de beton cu piatră spartă sau pietriș | 1,51 |
Bazalt (constă din SiO 2 - 47-52%, TiO 2 - 1-2,5%, Al2O 3 - 14-18%, Fe 2O 3 - 2-5%, FeO - 6-10%, MnO - 0, 1- 0,2%, MgO - 5-7%, CaO - 6-12%, Na2O - 1,5-3%, K2O - 0,1-1,5%, P2O5 - 0,2-0,5%) | 1,3 |
Sticlă (constă din SiO 2 , B 2 O 3 , P 2 O 5 , TeO 2 , GeO 2 , AlF 3 etc.) | 1-1,15 |
Pastă termorezistentă KPT-8 | 0,7 |
Mortar de beton umplut cu nisip, fără piatră zdrobită sau pietriș | 0,7 |
Apa este curată | 0,6 |
Silicat sau caramida rosie | 0,2-0,7 |
Uleiuri pe baza de silicon | 0,16 |
beton spumos | 0,05-0,3 |
beton gazos | 0,1-0,3 |
Copac | Conductibilitatea termică a lemnului - 0,15 |
Uleiuri bazat pe ulei | 0,125 |
Zăpadă | 0,10-0,15 |
PP cu grupa de inflamabilitate G1 | 0,039-0,051 |
EPPU cu grupa de inflamabilitate G3, G4 | 0,03-0,033 |
vată de sticlă | 0,032-0,041 |
piatră de vată | 0,035-0,04 |
Atmosfera de aer (300 K, 100 kPa) | 0,022 |
Gel pe bază de aer | 0,017 |
Argon (Ar) | 0,017 |
mediu de vid | 0 |
Tabelul dat de conductivitate termică ia în considerare transferul de căldură prin radiație termică și schimbul de căldură al particulelor. Deoarece vidul nu transferă căldură, curge cu ajutorul radiatie solara sau alt tip de generare de căldură. Într-un mediu gazos sau lichid, straturile cu temperaturi diferite sunt amestecate artificial sau mod natural.
Atunci când se calculează conductivitatea termică a unui perete, trebuie să se țină seama de faptul că transferul de căldură prin suprafețele peretelui variază de la faptul că temperatura din clădire și de pe stradă este întotdeauna diferită și depinde de suprafața \u200b\ u200ball suprafețele casei și asupra conductivității termice a materialelor de construcție.
Pentru a cuantifica conductivitatea termică a fost introdusă o valoare precum coeficientul de conductivitate termică a materialelor. Acesta arată modul în care un anumit material este capabil să transfere căldură. Cu cât această valoare este mai mare, de exemplu, conductivitatea termică a oțelului, cu atât oțelul va conduce căldura mai eficient.
- La izolarea unei case din lemn, se recomandă să alegeți materiale de construcție cu un coeficient scăzut.
- Dacă peretele este din cărămidă, atunci cu o valoare a coeficientului de 0,67 W / (m2 K) și o grosime a peretelui de 1 m, cu o suprafață de 1 m2, cu o diferență între temperaturile exterioare și interioare de 1 0 C, caramida va transmite 0,67 W de energie. Cu o diferență de temperatură de 10 0 C, cărămida va transmite 6,7 W etc.
Valoarea standard a coeficientului de conductivitate termică a izolației termice și altele materiale de construcții adevărat pentru o grosime de perete de 1 m. Pentru a calcula conductivitatea termică a unei suprafețe cu o grosime diferită, coeficientul trebuie împărțit la valoarea selectată a grosimii peretelui (metri).
În SNiP și la efectuarea calculelor, apare termenul „rezistența termică a materialului”, înseamnă conductivitate termică inversă. Adică, cu o conductivitate termică a unei foi de spumă de 10 cm și o conductivitate termică a acesteia de 0,35 W / (m 2 K), rezistența termică a foii este de 1 / 0,35 W / (m 2 K) \u003d 2,85 (m). 2 K) / W.
Mai jos este un tabel de conductivitate termică pentru materiale de construcție populare și izolatori termici:
materiale de construcții | Coeficient de conductivitate termică, W / (m 2 K) |
Dale de alabastru | 0,47 |
Al | 230 |
Ardezie din azbest-ciment | 0,35 |
azbest (fibre, tesatura) | 0,15 |
azbociment | 1,76 |
Produse din azbociment | 0,35 |
Asfalt | 0,73 |
Asfalt pentru pardoseli | 0,84 |
Bachelită | 0,24 |
Beton zdrobit | 1,3 |
Beton umplut cu nisip | 0,7 |
Beton poros - spumă și beton celular | 1,4 |
beton solid | 1,75 |
Beton termoizolant | 0,18 |
masa bituminoasa | 0,47 |
materiale de hârtie | 0,14 |
Vată minerală liberă | 0,046 |
Vată minerală grea | 0,05 |
Vata - un izolator termic pe baza de bumbac | 0,05 |
Vermiculit în plăci sau foi | 0,1 |
Simțit | 0,046 |
Gips | 0,35 |
Alumină | 2,33 |
agregat de pietriș | 0,93 |
Agregat de granit sau bazalt | 3,5 |
sol umed, 10% | 1,75 |
sol umed, 20% | 2,1 |
Gresii | 1,16 |
sol uscat | 0,4 |
sol compactat | 1,05 |
Masa de gudron | 0,3 |
Scândură de construcție | 0,15 |
foi de placaj | 0,15 |
lemn tare | 0,2 |
PAL | 0,2 |
Produse din duraluminiu | 160 |
Produse din beton armat | 1,72 |
Frasin | 0,15 |
blocuri de calcar | 1,71 |
Mortar pe nisip și var | 0,87 |
Rășină spumă | 0,037 |
Piatră naturală | 1,4 |
Foi de carton din mai multe straturi | 0,14 |
Cauciuc poros | 0,035 |
Cauciuc | 0,042 |
Cauciuc cu fluor | 0,053 |
Blocuri de lut expandat | 0,22 |
caramida rosie | 0,13 |
cărămidă goală | 0,44 |
caramida solida | 0,81 |
caramida solida | 0,67 |
cărămidă de cenuşă | 0,58 |
Plăci pe bază de silice | 0,07 |
produse din alamă | 110 |
Gheață la o temperatură de 0 0 С | 2,21 |
Gheață la -20 0 C | 2,44 |
Lemn de foioase la 15% umiditate | 0,15 |
produse din cupru | 380 |
Mypora | 0,086 |
Rumeguș pentru umplere | 0,096 |
Rumeguș uscat | 0,064 |
PVC | 0,19 |
beton spumos | 0,3 |
Styrofoam marca PS-1 | 0,036 |
Styrofoam marca PS-4 | 0,04 |
Polyfoam marca PKhV-1 | 0,05 |
Styrofoam marca FRP | 0,044 |
PPU marca PS-B | 0,04 |
PPU marca PS-BS | 0,04 |
Foaie de spumă poliuretanică | 0,034 |
Panou din spuma PU | 0,024 |
Sticlă spumă ușoară | 0,06 |
Sticlă spumă grea | 0,08 |
produse din sticla | 0,16 |
Produse perlit | 0,051 |
Placi pe ciment si perlit | 0,085 |
nisip umed 0% | 0,33 |
nisip umed 0% | 0,97 |
nisip umed 20% | 1,33 |
piatra arsa | 1,52 |
Placă ceramică | 1,03 |
Placi marca PMTB-2 | 0,035 |
Polistiren | 0,081 |
Cauciuc spumă | 0,04 |
Mortar pe bază de ciment fără nisip | 0,47 |
Placa de pluta naturala | 0,042 |
Foi ușoare de plută naturală | 0,034 |
Foi grele de plută naturală | 0,05 |
Produse din cauciuc | 0,15 |
Ruberoid | 0,17 |
Ardezie | 2,100 |
Zăpadă | 1,5 |
Lemn de rasinoase cu un continut de umiditate de 15% | 0,15 |
Lemn rășinos de conifere cu un conținut de umiditate de 15% | 0,23 |
Produse din oțel | 52 |
produse din sticla | 1,15 |
Izolație din vată de sticlă | 0,05 |
Izolație din fibră de sticlă | 0,034 |
Produse din fibra de sticla | 0,31 |
Așchii | 0,13 |
Acoperire cu teflon | 0,26 |
Tol | 0,24 |
Placă pe bază de ciment | 1,93 |
Mortar de ciment-nisip | 1,24 |
Produse din fontă | 57 |
Zgură în granule | 0,14 |
Zgura de cenușă | 0,3 |
Blocuri de cinder | 0,65 |
Amestecuri uscate de ipsos | 0,22 |
Tencuiala pe baza de ciment | 0,95 |
produse din ebonită | 0,15 |
În plus, este necesar să se țină cont de conductibilitatea termică a încălzitoarelor datorită fluxurilor de căldură cu jet. Într-un mediu dens, este posibil să se „transfereze” cvasiparticule dintr-un material de construcție încălzit în altul, mai rece sau mai cald, prin pori submicroni, ceea ce ajută la răspândirea sunetului și căldurii, chiar dacă există un vid absolut în acești pori.
Vă vom trimite materialul prin e-mail
Orice lucrare de construcție începe cu realizarea unui proiect. În același timp, sunt calculate atât locația camerelor din clădire, cât și principalii indicatori de inginerie termică. De aceste valori depinde cum va fi viitoarea clădire caldă, durabilă și economică. Vă va permite să determinați conductivitatea termică a materialelor de construcție - un tabel care afișează coeficienții principali. Calcule corecte sunt o garanție a construcției de succes și a creării unui microclimat favorabil în cameră.
Pentru ca casa să fie caldă fără izolație, va fi necesară o anumită grosime a peretelui, care diferă în funcție de tipul de material.
Conducția termică este procesul de transfer de energie termică din părțile calde în părțile reci. Procesele de schimb au loc până la echilibrul complet al valorii temperaturii.
Procesul de transfer de căldură se caracterizează printr-o perioadă de timp în care valorile temperaturii sunt egalizate. Cu cât trece mai mult timp, cu atât conductivitatea termică a materialelor de construcție este mai mică, ale căror proprietăți sunt afișate în tabel. Pentru a determina acest indicator, se utilizează un concept precum coeficientul de conductivitate termică. Determină câtă energie termică trece printr-o unitate de suprafață a unei anumite suprafețe. Cu cât este mai mare acest indicator, cu atât clădirea se va răci mai repede. Tabelul de conductivitate termică este necesar la proiectarea protecției unei clădiri împotriva pierderilor de căldură. Acest lucru poate reduce bugetul de funcționare.
Prin urmare, atunci când construiți o clădire, merită folosită Materiale suplimentare. În acest caz, conductivitatea termică a materialelor de construcție este importantă, tabelul arată toate valorile.
Informații utile! Pentru clădirile din lemn și beton spumos, nu este necesară utilizarea izolației suplimentare. Chiar și folosind material cu conductivitate scăzută, grosimea structurii nu trebuie să fie mai mică de 50 cm.
Caracteristici ale conductivității termice a structurii finite
Atunci când planificați un proiect pentru o viitoare casă, este necesar să țineți cont de posibila pierdere de energie termică. Cea mai mare parte a căldurii scapă prin uși, ferestre, pereți, acoperișuri și podele.
Dacă nu efectuați calcule pentru economisirea căldurii acasă, atunci camera va fi rece. Se recomandă ca clădirile din beton și piatră să fie izolate suplimentar.
Sfat util!Înainte de a izola o casă, este necesar să se ia în considerare hidroizolarea de înaltă calitate. În același timp, chiar și umiditatea ridicată nu va afecta caracteristicile izolației termice din cameră.
Varietăți de structuri de izolație
O clădire caldă va fi obținută cu o combinație optimă între o structură din materiale durabile și un strat termoizolant de înaltă calitate. Astfel de structuri includ următoarele:
- clădire din materiale standard: blocuri sau cărămizi. În acest caz, izolarea este adesea efectuată la exterior.
Cum se determină conductivitatea termică a materialelor de construcție: tabel
Ajută la determinarea conductivității termice a materialelor de construcție - tabel. Conține toate valorile celor mai comune materiale. Folosind astfel de date, puteți calcula grosimea pereților și izolația utilizată. Tabel cu valorile conductibilității termice:
Pentru a determina valoarea conductibilității termice, se folosesc GOST-uri speciale. Valoarea acestui indicator diferă în funcție de tipul de beton. Dacă materialul are un indice de 1,75, atunci compoziția poroasă are o valoare de 1,4. Dacă soluția este făcută folosind piatră zdrobită, atunci valoarea acesteia este 1,3.
pierdere prin structuri de tavan semnificativ pentru cei care locuiesc la etajele superioare. Zonele slabe includ spațiul dintre podele și perete. Astfel de zone sunt considerate poduri reci. Dacă există un etaj tehnic deasupra apartamentului, atunci pierderea de energie termică este mai mică.
Ultimul etaj este realizat exterior. De asemenea, tavanul poate fi izolat in interiorul apartamentului. Pentru aceasta se folosesc plăci de polistiren expandat sau termoizolante.
Înainte de a izola orice suprafață, merită să cunoașteți conductivitatea termică a materialelor de construcție, tabelul SNiP vă va ajuta în acest sens. izola pardoseala nu la fel de dificil ca alte suprafețe. Materiale precum argila expandată, vata de sticlă sau polistirenul expandat sunt folosite ca materiale izolante.
durabil și casă caldă- aceasta este principala cerință care este prezentată proiectanților și constructorilor. Prin urmare, chiar și în faza de proiectare a clădirilor, în structură sunt așezate două tipuri de materiale de construcție: structurale și termoizolante. Primele au o rezistență crescută, dar o conductivitate termică ridicată și sunt cele mai des folosite pentru construcția de pereți, tavane, baze și fundații. Al doilea sunt materiale cu conductivitate termică scăzută. Scopul lor principal este de a acoperi materialele structurale cu ele însele pentru a le scădea conductibilitatea termică. Prin urmare, pentru a facilita calculele și selecția, se utilizează un tabel de conductivitate termică a materialelor de construcție.
Citește în articol:
Ce este conductivitatea termică
Legile fizicii definesc un postulat, care afirmă că energia termică tinde de la mediu cu temperatura ridicataîntr-un mediu cu temperatură scăzută. În același timp, trecând prin materialul de construcție, energia termică petrece ceva timp. Tranziția nu va avea loc numai dacă temperatura este la laturi diferite din materialul de construcție este același.
Adică, se dovedește că procesul de transfer al energiei termice, de exemplu, printr-un perete, este timpul de penetrare a căldurii. Și cu cât durează mai mult timp, cu atât conductivitatea termică a peretelui este mai mică. Iată raportul. De exemplu, conductivitatea termică a diferitelor materiale:
- beton -1,51 W/m×K;
- caramida - 0,56;
- lemn - 0,09-0,1;
- nisip - 0,35;
- argilă expandată - 0,1;
- oțel - 58.
Ca să fie clar ce în cauză, este necesar să se indice că structuri din beton nu va trece, sub nici un pretext, energia termică prin ea însăși dacă grosimea sa este de 6 m. Este clar că acest lucru este pur și simplu imposibil în construcția de locuințe. Aceasta înseamnă că va fi necesar să se utilizeze alte materiale cu un indicator mai mic pentru a reduce conductivitatea termică. Și furnirează o structură de beton.
Care este coeficientul de conductivitate termică
Coeficientul de transfer de căldură sau conductivitatea termică a materialelor, care este indicat și în tabele, este o caracteristică a conductibilității termice. Indică cantitatea de energie termică care trece prin grosimea materialului de construcție pentru o anumită perioadă de timp.
În principiu, coeficient înseamnă exact indicator cantitativ. Și cu cât este mai mic, cu atât conductivitatea termică a materialului este mai bună. Din comparația de mai sus, se poate observa că profilele și structurile din oțel au cel mai mare coeficient. Deci, practic nu păstrează căldura. Dintre materialele de construcție care rețin căldura, care sunt utilizate pentru construcția structurilor portante, acesta este lemnul.
Dar mai este un punct de făcut. De exemplu, tot același oțel. Acest material durabil este folosit pentru disiparea căldurii acolo unde este nevoie de un transfer rapid. De exemplu, calorifere. Adică, o conductivitate termică ridicată nu este întotdeauna un lucru rău.
Ce afectează conductivitatea termică a materialelor de construcție
Există mai mulți parametri care afectează foarte mult conductivitatea termică.
- Structura materialului în sine.
- Densitatea și umiditatea sa
Cat despre structura, aici varietate uriașă: omogen dens, fibros, poros, conglomerat (beton), cu granulație liberă etc. Prin urmare, este necesar să se indice că, cu cât structura materialului este mai eterogenă, cu atât conductivitatea termică a acestuia este mai mică. Chestia este că să treacă printr-o substanță în care un volum mare este ocupat de pori dimensiune diferită, cu atât este mai dificil ca energia să se deplaseze prin ea. Dar în acest caz, energia termică este radiația. Adică nu trece uniform, ci începe să schimbe direcțiile, pierzând rezistența în interiorul materialului.
Acum despre densitate. Acest parametru indică distanța dintre particulele materialului din interiorul acestuia. Pe baza pozitiei anterioare, putem concluziona: cu cat aceasta distanta este mai mica, ceea ce inseamna ca mai multa densitate, cu cât conductivitatea termică este mai mare. Si invers. Același material poros are o densitate mai mică decât una omogenă.
Umiditatea este apa care are o structură densă. Și conductivitatea sa termică este de 0,6 W/m*K. O cifră destul de mare, comparabilă cu coeficientul de conductivitate termică a unei cărămizi. Prin urmare, atunci când începe să pătrundă în structura materialului și să umple porii, aceasta este o creștere a conductibilității termice.
Coeficientul de conductivitate termică a materialelor de construcție: cum se aplică în practică și tabel
Valoarea practică a coeficientului este calculul corect al grosimii structurilor de susținere, ținând cont de izolația utilizată. De remarcat faptul că clădirea în construcție este formată din mai multe structuri de închidere prin care scapă căldura. Și fiecare dintre ele are propriul său procent de pierdere de căldură.
- pana la 30% din energia termica a consumului total trece prin pereti.
- Prin pardoseli - 10%.
- Prin ferestre și uși - 20%.
- Prin acoperiș - 30%.
Adică, se dovedește că, dacă este incorect să se calculeze conductivitatea termică a tuturor gardurilor, atunci oamenii care locuiesc într-o astfel de casă vor trebui să se mulțumească cu doar 10% din energia termică care o emite. sistem de incalzire. 90% sunt, după cum se spune, bani aruncați în vânt.
Opinia expertului
Inginer proiectant HVAC (incalzire, ventilatie si aer conditionat) SRL "ASP Nord-Vest"
Întrebați un specialist„Casa ideală ar trebui să fie construită din căldură materiale izolante, în care toată căldura va rămâne 100% înăuntru. Dar, conform tabelului de conductivitate termică a materialelor și încălzitoarelor, nu veți găsi materialul de construcție ideal din care ar putea fi ridicată o astfel de structură. Deoarece structura poroasă este capacitatea portantă scăzută a structurii. Lemnul poate fi o excepție, dar nici nu este ideal.”
Prin urmare, în construcția caselor, aceștia încearcă să folosească diferite materiale de construcție care se completează reciproc în ceea ce privește conductivitatea termică. Este foarte important să corelezi grosimea fiecărui element în total structura clădirii. În acest plan casa perfecta poate fi considerat un cadru. Are o bază din lemn, putem vorbi deja despre o casă caldă și încălzitoare care sunt așezate între elemente construirea cadrului. Desigur, ținând cont de temperatura medie a regiunii, va fi necesar să se calculeze cu precizie grosimea pereților și a altor elemente de închidere. Dar, după cum arată practica, schimbările care se fac nu sunt atât de semnificative încât s-ar putea vorbi de investiții mari de capital.
Luați în considerare câteva materiale de construcție utilizate în mod obișnuit și comparați conductivitatea termică a acestora prin grosime.
Conductibilitatea termică a cărămizilor: tabel după varietate
Fotografie | Tip de cărămidă | Conductivitate termică, W/m*K |
---|---|---|
Solid ceramic | 0,5-0,8 | |
Ceramică cu fante | 0,34-0,43 | |
poros | 0,22 | |
Silicat plin de corp | 0,7-0,8 | |
silicat crestat | 0,4 | |
Clincher | 0,8-0,9 |
Conductibilitatea termică a lemnului: tabel pe specii
Coeficientul de conductivitate termică al lemnului de plută este cel mai scăzut dintre toate speciile de lemn. Este pluta care este adesea folosită ca material termoizolant în timpul măsurilor de izolare.
Conductibilitatea termică a metalelor: tabel
Acest indicator pentru metale se modifică odată cu modificarea temperaturii la care sunt utilizate. Și aici raportul este - cu cât temperatura este mai mare, cu atât coeficientul este mai mic. Tabelul prezintă metalele care sunt utilizate în industria construcțiilor.
Acum, referitor la relația cu temperatura.
- Aluminiul la -100°C are o conductivitate termică de 245 W/m*K. Și la o temperatură de 0 ° С - 238. La + 100 ° С - 230, la + 700 ° С - 0,9.
- Pentru cupru: la -100°С -405, la 0°С - 385, la +100°С - 380 și la +700°С - 350.
Tabel de conductivitate termică a altor materiale
Practic, ne va interesa tabelul de conductivitate termică a materialelor izolante. Trebuie remarcat faptul că, dacă pentru metale acest parametru depinde de temperatură, atunci pentru încălzitoare depinde de densitatea lor. Prin urmare, tabelul va enumera indicatorii ținând cont de densitatea materialului.
Material termoizolant | Densitate, kg/m³ | Conductivitate termică, W/m*K |
---|---|---|
vata minerala (bazalt) | 50 | 0,048 |
100 | 0,056 | |
200 | 0,07 | |
vată de sticlă | 155 | 0,041 |
200 | 0,044 | |
Styrofoam | 40 | 0,038 |
100 | 0,041 | |
150 | 0,05 | |
Polistiren expandat extrudat | 33 | 0,031 |
spuma poliuretanica | 32 | 0,023 |
40 | 0,029 | |
60 | 0,035 | |
80 | 0,041 |
Și un tabel cu proprietățile de izolare termică ale materialelor de construcție. Principalele au fost deja luate în considerare, să le notăm pe cele care nu sunt incluse în tabele și care aparțin categoriei celor utilizate frecvent.
Material de construcții | Densitate, kg/m³ | Conductivitate termică, W/m*K |
---|---|---|
Beton | 2400 | 1,51 |
Beton armat | 2500 | 1,69 |
Beton de argilă expandată | 500 | 0,14 |
Beton de argilă expandată | 1800 | 0,66 |
beton spumos | 300 | 0,08 |
Sticlă spumă | 400 | 0,11 |
Coeficientul de conductivitate termică a spațiului de aer
Toată lumea știe că aerul, dacă este lăsat în interiorul unui material de construcție sau între straturi de materiale de construcție, este un izolator excelent. De ce se întâmplă acest lucru, deoarece aerul în sine, ca atare, nu poate reține căldura. Pentru aceasta, este necesar să se ia în considerare spațiul de aer în sine, închis de două straturi de materiale de construcție. Unul dintre ele este în contact cu zona de temperaturi pozitive, celălalt cu zona negativă.
Energie termală trece de la plus la minus și întâlnește un strat de aer pe drum. Ce se întâmplă înăuntru:
- Convecție aer caldîn interiorul stratului.
- Radiația termică dintr-un material cu temperatură pozitivă.
Prin urmare, fluxul de căldură în sine este suma a doi factori cu adăugarea conductivității termice a primului material. Trebuie remarcat imediat că radiația ocupă o mare parte a fluxului de căldură. Astăzi, toate calculele rezistenței la căldură a pereților și a altor anvelope de clădire portante sunt efectuate pe calculatoare online. Cu privire la strat de aer, atunci este dificil să se efectueze astfel de calcule, prin urmare, se iau valori care au fost obținute prin studii de laborator în anii 50 ai secolului trecut.
Ele prevăd clar că dacă diferența de temperatură a pereților delimitați de aer este de 5°C, atunci radiația crește de la 60% la 80% dacă grosimea stratului intermediar crește de la 10 la 200 mm. Adică volumul total al fluxului de căldură rămâne același, radiația crește, ceea ce înseamnă că conductivitatea termică a peretelui scade. Și diferența este semnificativă: de la 38% la 2%. Adevărat, convecția crește de la 2% la 28%. Dar, deoarece spațiul este închis, mișcarea aerului în interiorul acestuia nu are niciun efect asupra factorilor externi.
Calculul manual al grosimii peretelui prin conductivitate termică folosind formule sau un calculator
Calcularea grosimii peretelui nu este ușoară. Pentru a face acest lucru, trebuie să adăugați toți coeficienții de conductivitate termică ai materialelor care au fost utilizate pentru construirea peretelui. De exemplu, cărămidă mortar de ipsos afară plus placare exterioară dacă se va folosi unul. Materiale de nivelare interioară, poate fi aceeași ipsos sau foi de gips-carton, alte acoperiri de plăci sau panouri. Dacă există un gol, luați în considerare.
Există așa-numita conductivitate termică specifică pe regiune, care este luată ca bază. Deci valoarea calculată nu trebuie să fie mai mare decât valoarea specifică. În tabelul de mai jos, conductivitatea termică specifică este dată pe oraș.
Adică, cu cât mai la sud, cu atât conductivitatea termică totală a materialelor ar trebui să fie mai mică. În consecință, grosimea peretelui poate fi, de asemenea, redusă. În ceea ce privește calculatorul online, vă sugerăm să urmăriți videoclipul de mai jos, care explică cum să utilizați corect un astfel de serviciu de decontare.
Dacă aveți întrebări la care credeați că nu ați găsit răspunsuri în acest articol, scrieți-le în comentarii. Editorii noștri vor încerca să le răspundă.
Conductivitatea termică a materialelor de construcție (un tabel cu valorile sale va fi prezentat în articolul de mai jos) este un criteriu foarte important căruia trebuie neapărat să-l acordați atenție în această etapă de organizare. lucrari de constructie precum: achiziționarea de materii prime.
Acest indicator ar trebui luat în considerare nu numai atunci când construiești un obiect de la zero, ci și când lucrări de reparații, inclusiv montarea pereților (atât exteriori cât și interni).
Practic, nivelul viitor de confort în interior depinde de conductibilitatea termică a materialelor selectate. Cu toate acestea, acest criteriu afectează și unii indicatori tehnici, care pot fi găsiți mai detaliat în acest articol.
Conductivitate termică - definiție
Înainte de a determina conductivitatea termică a unui anumit material, este important să știți în prealabil: care este acest termen în general.
De regulă, sub definiția „conductivității termice”, se obișnuiește să se înțeleagă nivelul transferului de căldură al unui anumit material, exprimat în wați / metru kelvin.
Mai mult limbaj simplu, acest coeficient arată capacitatea materialului de a primi energie de la mai multe corpuri încălzite și nivelul de întoarcere a energiei sale către corpurile cu o temperatură mai scăzută. De regulă, acest indicator este calculat conform uneia dintre cele două formule principale: q = x*grad(T) sau P=-x*.
Ce afectează conductivitatea termică
Coeficientul de conductivitate termică al fiecărui material de construcție este determinat strict individual, la ce ar trebui să se acorde atenție Atentie specialași depinde de mai multe criterii principale:
- densitate;
- nivelul de porozitate;
- structura și forma porilor;
- temperatura naturală;
- nivelul de umiditate;
- structura chimică (grupa atomică).
De exemplu, dacă există o structură materială un numar mare pori mici, de tip închis, nivelul său de conductivitate termică va scădea semnificativ. Totuşi, în varianta cu pori mari, acest coeficient va fi, dimpotrivă, mărit datorită apariţiei fluxurilor de aer convectiv în pori.
Masa
După cum am menționat mai devreme: fiecare material de construcție are un coeficient individual de conductivitate termică, care este calculat pe baza unor criterii caracteristice.
Pentru o imagine mai clară, dăm în tabel exemple de conductivitate termică a unora dintre cele mai comune materiale utilizate în construcții:
Material | Densitate (kg*m3) | Conductivitate termică (W\(m*K)) |
Beton armat | 2500 | 1,69 |
Beton | 2400 | 1,51 |
Beton de argilă expandată | 1800 | 0,66 |
beton spumos | 1000 | 0,29 |
Vata minerala | 50 până la 200 | De la 0,04 la 0,07 respectiv |
Styrofoam | 33 până la 150 | De la 0,03 la 0,05 respectiv |
30 până la 80 | De la 0,02 la 0,04 respectiv | |
Argila expandată | 800 | 0,18 |
Sticlă spumă | 400 | 0,11 |
Varietăți de structuri de izolație
Vermiculit
Selectarea materialului pentru izolarea oricărei structuri se realizează în primul rând pe baza tipului său: extern sau intern. În prima variantă, substanțele care nu sunt susceptibile la condițiile meteorologice și la alți factori externi sunt potrivite ca încălzitor, și anume:
- argilă expandată;
- pietriș perlit.
Pentru un efect mai mare, izolația poate fi aplicată în două straturi, unde materialele de mai sus vor fi considerate un strat protector și, ca bază, pot acționa bine:
- Styrofoam;
- penoizol;
- polistiren expandat;
- spuma poliuretanica.
Penoizol
În ceea ce privește exclusiv versiunea internă izolarea structurilor, atunci următoarele materiale sunt destul de potrivite pentru aceasta:
- vata minerala;
- vata de sticla;
- vată din fibre de bazalt;
În plus față de domeniul de aplicare, încălzitoarele diferă semnificativ în ceea ce privește costul, conductivitatea termică, etanșeitatea, precum și durata de viață, cărora trebuie acordată atenție atunci când le alegeți.
Atunci când alegeți un încălzitor, în primul rând, este important să acordați atenție domeniului de aplicare a acestuia. De exemplu, atunci când alegeți material izolator pentru finisaj exterior obiect, asigurați-vă că densitatea acestuia este suficient de mare, iar structura sa are protecţie fiabilă de la fluctuațiile de temperatură, pătrunderea umidității, impact fizic etc.
De asemenea, încercați să selectați astfel de materiale, a căror greutate nu va fi foarte mare, pentru a nu distruge fundația clădirii. La urma urmei, nu este neobișnuit ca izolația să fie montată pe o suprafață de lut sau pe o „blană” obișnuită, ceea ce poate provoca distrugerea rapidă a acesteia.
Rezumând, putem concluziona că selecția material adecvat pentru izolarea oricărei structuri - procesul este foarte dificil, necesitând o atenție sporită. Amintiți-vă că în această chestiune, cel mai bine este să vă bazați numai pe dvs. și pe cunoștințele dvs., deoarece în majoritatea cazurilor, consultanții magazinelor vă pot sfătui
Puteți cumpăra izolație scumpă de înaltă calitate unde vă puteți descurca fără ea (de exemplu, sub linoleum sau pe pereții interiori). Prin urmare, alegeți singur, în funcție de caracteristicile materialului și de calitatea acestuia. De asemenea, este important să rețineți că prețul nu este întotdeauna un criteriu important pe care ar trebui să vă concentrați atunci când alegeți.
Vedeți următorul videoclip pentru o explicație a tabelului de conductivitate termică a materialelor cu exemple:
Cât de gros ar trebui să fie izolația, compararea conductivității termice a materialelor.
- 16 ianuarie 2006
- Publicat: Tehnologii si materiale de constructii
Necesitatea utilizării sistemelor de izolare termică WDVS este cauzată de eficiența economică ridicată.
Urmând țările Europei, Federația Rusă a adoptat noi norme pentru rezistența termică a structurilor de închidere și portante, care vizează reducerea costuri de operareși economisirea energiei. Odată cu lansarea SNiP II-3-79 *, SNiP 23-02-2003 " Protectie termala clădirilor" vechile norme de rezistență la căldură sunt depășite. Noile norme prevăd o creștere bruscă a rezistenței necesare la transferul de căldură a structurilor de închidere. Acum, abordările utilizate anterior în construcții nu corespund noilor documente de reglementare, este necesar să se schimbe principiile de proiectare și construcție, să se introducă tehnologii moderne.
După cum au arătat calculele, structurile cu un singur strat nu îndeplinesc din punct de vedere economic noile standarde acceptate de inginerie termică a clădirilor. De exemplu, în cazul utilizării unei capacități portante mari a betonului armat sau zidărie, pentru ca același material să reziste la normele de rezistență la căldură, grosimea pereților trebuie mărită la 6, respectiv 2,3 metri, ceea ce este contrar bunului simț. Daca folosesti materiale cu cele mai bune performante in ceea ce priveste rezistenta la caldura, atunci lor capacitate portantă este foarte limitată, de exemplu, ca în betonul aerat și betonul de argilă expandată și polistirenul expandat și vata minerală, încălzitoare eficiente, nu sunt materiale structurale deloc. În prezent, nu există un material de construcție absolut care să aibă o capacitate portantă mare combinată cu un coeficient de rezistență termică ridicat.
Pentru a îndeplini toate standardele de construcție și de economisire a energiei, este necesar să se construiască o clădire pe principiul structurilor multistrat, în care o parte va îndeplini o funcție portantă, a doua - protecția termică a clădirii. În acest caz, grosimea pereților rămâne rezonabilă, se observă rezistența termică normalizată a pereților. Sistemele WDVS în ceea ce privește performanța lor termică sunt cele mai optime dintre toate sistemele de fațadă de pe piață.
Masa grosimea necesară izolație pentru a îndeplini cerințele reglementarile actuale privind rezistența la căldură în unele orașe din Federația Rusă:
Tabel unde: 1
- punct geografic 2
- temperatura medie a perioadei de încălzire 3
- durata perioadei de încălzire în zile 4
- gradul-zi al perioadei de încălzire Dd, °C * zi 5
- valoarea normalizată a rezistenței de transfer termic Rreq, m2*°С/W pereți 6 - grosimea necesară a izolației
Condiții pentru efectuarea calculelor pentru tabel:
1. Calculul se bazează pe cerințele SNiP 23-02-2003
2. Grupa de clădiri 1 este luată ca exemplu de calcul - Instituții rezidențiale, medicale și preventive și pentru copii, școli, internate, hoteluri și pensiuni.
3. Pentru perete portantîn tabel, zidăria cu o grosime de 510 mm este luată din cărămizi de lut obișnuite pe un mortar de ciment-nisip l \u003d 0,76 W / (m * ° C)
4. Coeficientul de conductivitate termică se ia pentru zonele A.
5. Temperatura estimată a aerului interior al încăperii + 21 ° С " sufragerieîn timpul sezonului rece" (GOST 30494-96)
6. Rreq calculat folosind formula Rreq=aDd+b pentru o anumită locație geografică
7. Calcul: Formula de calcul a rezistenței totale la transferul de căldură a gardurilor multistrat:
R0= Rv + Rv.p + Rn.k + Rо.k + Rn Rv - rezistența la transferul de căldură y suprafata interioara desene
Rn - rezistența la transferul de căldură la suprafața exterioară a structurii
Rv.p - rezistența la conductibilitatea termică a spațiului de aer (20 mm)
Rн.к - rezistența la conductivitate termică structura portanta
Rо.к - rezistența la conductibilitatea termică a structurii de închidere
R \u003d d / l d - grosimea unui material omogen în m,
l - coeficientul de conductivitate termică a materialului, W / (m * ° C)
R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
du - grosimea termoizolatiei
R0 = Rreq
Formula de calcul a grosimii izolației pentru aceste condiții:
du \u003d l * (Req - 0,832)
a) - 20 mm se ia ca grosime medie a golului de aer dintre perete si termoizolatie
b) - coeficientul de conductivitate termică al polistirenului expandat PSB-S-25F l \u003d 0,039 W / (m * ° C) (pe baza raportului de testare)
c) - coeficientul de conductivitate termică a vatei minerale de fațadă l = 0,041 W / (m * ° C) (pe baza raportului de testare)
* Tabelul prezintă valorile medii ale grosimii necesare ale acestor două tipuri de izolație.
Un calcul aproximativ al grosimii pereților din material omogen pentru a îndeplini cerințele SNiP 23-02-2003 „Protecția termică a clădirilor”.
* Pentru analiza comparativa sunt folosite date zona climatica Moscova și regiunea Moscovei.
Condiții pentru efectuarea calculelor pentru tabel:
1. Valoarea nominală a rezistenței la transferul de căldură Rreq = 3,14
2. Grosimea materialului omogen d= Rreq * l
Astfel, tabelul arată că pentru a construi o clădire dintr-un material omogen care să îndeplinească cerințele moderne de rezistență la căldură, de exemplu, din cărămidă tradițională, chiar și din cărămidă perforată, grosimea peretelui trebuie să fie de cel puțin 1,53 metri.
Pentru a arăta clar cât de gros este necesar materialul pentru a îndeplini cerințele de rezistență termică a pereților din material omogen, s-a făcut un calcul care ia în considerare caracteristici de proiectare aplicarea materialelor s-au obtinut urmatoarele rezultate:
Acest tabel arată date calculate asupra conductivității termice a materialelor.
Conform tabelului pentru claritate, se obține următoarea diagramă:
pagina in constructie
Aragaz Suedez izolat
Placa suedeză izolată (UShP) este unul dintre tipurile de fundații de mică adâncime. Tehnologia a venit din Europa Acest tip de fundație are două straturi principale. Stratul inferior, termoizolant, previne înghețarea solului de sub casă. Strat superior…
Film - instrucțiuni pas cu pas despre tehnologia SFTK ("fațadă umedă")
Cu sprijinul SIBUR, Asociația Producătorilor și Vânzătorilor de Polistiren Expansat, precum și în cooperare cu companiile „KRAISEL RUS”, „TERMOKLIP” și „ARMAT-TD”, un film unic de instruire privind tehnologia de producție a căldurii ipsos. -au fost create fatade izolante...
În februarie 2015, a fost lansat un alt videoclip de instruire privind sistemele de fațadă. Cum să faci elemente de decor pentru decorarea unei cabane - despre acest pas cu pas în videoclip.
Prima conferință practică „Polimerii în termoizolație” a avut loc cu sprijinul SIBUR
Pe 27 mai a avut loc la Moscova cea de-a 1-a conferință practică „Polimerii în termoizolație”, organizată de centrul de informare și analiză Rupec și revista Oil and Gas Vertical cu sprijinul SIBUR. Principalele subiecte ale conferinței au fost tendințele în domeniul reglementării...
Director - greutate, diametru, lățime metal laminat negru (barbă de armare, unghi, canal, grindă în I, țevi)
1. Director: diametru, greutate contor de rulare armare, sectiune, clasa otel
Sistemele BOLARS TVD-1 și BOLARS TVD-2 sunt absolut rezistente la foc!
Sistemele "BOLARS TVD-1" și "BOLARS TVD-2" sunt absolut ignifuge! Experții au ajuns la această concluzie după efectuarea testelor de incendiu pe sistemele termoizolante de fațadă ale TM "BOLARS". Sistemelor atribuite o clasă pericol de foc K0 sunt cele mai sigure. Imens…
Anterior Următorul