Сравнителна таблица на топлопроводимостта на съвременните строителни материали

Изграждането на всяка къща, било то къща или скромна къща, трябва да започне с разработването на проекта. На този етап не само архитектурният облик на бъдещата структура, но и нейните структурни и топлинни характеристики.

Схема за топлопроводимост и дебелина на материалите.

Основната задача на етапа на проекта ще бъде не само развитието на силни и трайни конструктивни решения, способни да поддържат най-удобния микроклимат с минимални разходи. За да се определи избора може да бъде сравнителна таблица на топлопроводимостта на материалите.

Концепцията за топлопроводимост

Най-общо, процесът на топлопроводимост се характеризира с пренос на топлинна енергия от по-топлите частици на твърдо тяло към по-малко загряти. Процесът ще продължи докато се затопли топлинното равновесие. С други думи, докато температурите изравнят.

Коефициент на топлопроводимост на тухли.

По отношение на защитните конструкции къщи (стени, под, таван, покрив) на процеса на пренос на топлина ще се определят от времето, през което вътрешната температура, равна на температурата на околната среда.

Колкото повече време ще отнеме този процес, стаята ще бъде по-удобна от гледна точка на усещания и икономична за оперативните разходи.

Числено, процесът на пренос на топлина се характеризира с коефициента на топлинна проводимост. Физическото значение на коефициента показва колко топлина за единица време минава през единица повърхност. Т.е. Колкото по-висока е стойността на този индикатор, толкова по-добре се провежда топлината, което означава, че колкото по-бързо ще се осъществи процесът на топлообмен.

Съответно на етапа на конструктивната работа е необходимо да се проектират структури, чиято топлинна проводимост трябва да бъде колкото е възможно по-малка.

Фактори, влияещи върху стойността на топлопроводимостта

Топлопроводимостта на материалите, използвани в строителството, зависи от техните параметри:

Зависимост на топлинната проводимост на газобетон от плътността.

1. Порока - наличието на пори в структурата на материала нарушава хомогенността му. Когато преминава топлинен поток, част от енергията се прехвърля през обем, заеман от пори и запълнен с въздух. Използва се като референтна точка за топлопроводимостта на сухия въздух (0,02 W / (m * ° C)). Съответно, колкото по-голям е обемът, заеман от порите на въздуха, толкова по-малко ще бъде топлопроводимостта на материала.
2. Структурата на порите е малък размер на порите и тяхната затворена природа допринася за намаляване на скоростта на топлинния поток. При използването на материали с големи комуникационни пори, в допълнение към топлопроводимостта в процеса на пренос на топлина, ще участват процесите на пренос на топлина чрез конвекция.
3. Плътност - при по-големи стойности частиците взаимодействат по-тясно един с друг и допринасят повече за преноса на топлинна енергия. По принцип топлопроводимостта на материала, в зависимост от неговата плътност, се определя или въз основа на референтни данни, или емпирично.
4. Влажност - стойността на топлопроводимостта за водата е (0,6 W / (m * ° C)). При намокряне на стенни конструкции или изолация сухият въздух от порите се измества и се заменя с капки течност или наситен влажен въздух. Топлинната проводимост в този случай ще се увеличи значително.
5. Ефектът на температурата върху топлопроводимостта на материала се отразява чрез формулата:

λ = λο * (1 + b * t), (1)

където, λ - коефициент на топлопроводимост при температура 0 ° С, W / m * ° С;

б - референтна стойност на температурния коефициент;

t е температурата.

Практическо приложение на стойността на топлопроводимостта на строителните материали

Понятието за дебелината на материала произтича директно от концепцията за топлопроводимост, за да се получи необходимата стойност на устойчивостта на топлинния поток. Термалното съпротивление е нормализираната стойност.

Опростена формула, която определя дебелината на слоя, ще има следната форма:

Маса на топлопроводимостта на нагревателите.

Н = R / 1, (2)

където, H е дебелината на слоя, m;

R - устойчивост на топлопредаване, (m2 * ° C) / W;

λ е коефициентът на топлопроводимост W / (m * ° C).

Тази формула за стената или припокриването има следните предположения:

• Обграждащата структура има хомогенна монолитна структура;
• Използваните строителни материали имат естествено съдържание на влага.

При разработването на необходимите стандартизирани и референтни данни са взети от нормативната документация:

• SNiP23-01-99 - Строителна климатология;
• SNiP 23-02-2003 - Термична защита на сгради;
• SP 23-101-2004 - Проектиране на термична защита на сгради.

Термична проводимост на материалите: параметри

Използва се условно разделяне на материалите, използвани в строителството, конструкцията и топлоизолацията.

Структурните материали се използват за изграждане на ограждащи конструкции (стени, прегради, прегради). Те се отличават с високи стойности на топлинната проводимост.

Стойностите на коефициентите на топлопроводимост са обобщени в Таблица 1:

Таблица 1

Замествайки във формулата (2) данните, взети от нормативната документация, и данните от таблица 1, е възможно да се получи необходимата дебелина на стената за конкретен климатичен регион.

При конструиране на стени само от конструктивни материали без използване на топлоизолация, тяхната необходима дебелина (при използване на стоманобетон) може да достигне няколко метра. Дизайнът в този случай ще се окаже прекалено голям и тромав.

Оставете конструкцията на стените, без да използвате допълнителна изолация, може би само пенобетон и дърво. И дори в този случай дебелината на стената достига половин метър.

Топлоизолационните материали имат достатъчно малки стойности на коефициента на топлопроводимост.

Основният им обхват е в диапазона от 0,03 до 0,07 W / (m * ° C). Най-често срещаните материали - е екструдиран полистирен, минерална вата, пяна, стъклена вата за изолационни материали на базата на полиуретан. Използването им прави възможно значително намаляване на дебелината на заграждащите конструкции.

Топлопроводимост по време на строителството

Схема за сравняване на топлопроводимостта на стени от газобетон и тухли.

При проектирането и производството на строителни работи е необходимо да се вземат предвид възможните начини за топлинна загуба:

• На повърхността на стените възникват 30-40 топлинни загуби;
• 20-30 - чрез вътрешно покритие и покрив;
• около 20 загуби се появяват на повърхността, заемана от отвори на прозорци и врати;
• приблизително 10 топлина излиза от стаята през слабо изолирани подове.

Важен фактор за отчитане на топлинната проводимост в строителството е осигуряването на подходяща вятърна и парна изолация. Това важи най-много за порьозни нагреватели. Т.е. когато достъпът до влага вътре в конструкциите (външно и външно) е ограничен, устойчивостта на топлопренасяне ще бъде по-висока. Изолацията ще работи по-ефективно, съответно ще се изисква по-малка дебелина на конструкциите.

В идеалния случай стените и таваните трябва да бъдат изработени от топлоизолационни материали. Те обаче имат ниска структурна здравина, което ограничава широчината на тяхното приложение. Необходимо е да се извършат основните носещи конструкции от тухлени, дървени, пянобетонни блокове и др.

Най-често срещаният вариант на дизайна на къщата, който се среща на практика, е комбинация от носеща конструкция и топлоизолация.

Тук можете да различите:

Сравнение на топлинната проводимост на сламените блокове с други материали.

1. Рамковият вариант на конструкцията - основната рамка, осигуряваща пространствена твърдост, се изпълнява от дървени дъски или греди. Нагревателят се поставя в интерстициалното пространство. В някои случаи се осигурява допълнителна изолация от външната страна на рамката, за да се постигне необходимата енергийна ефективност.
2. Изграждането на стените на къщата от тухлени, порести бетонни блокове, дърво - изолация се извършва на външната повърхност. Изолационният слой компенсира прекомерната топлопроводимост на основния материал на стената. От друга страна, материалът на основната стена носи товари, компенсиращи малката механична якост на изолацията.

Подобни модели ще са валидни при издигането на подове и покривни конструкции.

По този начин, използвайки комбинация от материали с изискваните стойности на коефициентите на топлинна проводимост, е възможно да се постигнат оптимални свойства на обвивката на сградата и сградата.