Toplotna prevodnost gradbenih materialov: kaj je to + tabela vrednosti

Gradnja vključuje uporabo vseh ustreznih materialov. Glavna merila so varnost za življenje in zdravje, toplotna prevodnost, zanesljivost. Sledijo cena, lastnosti estetike, vsestranskost itd.

Razmislite o eni od najpomembnejših značilnosti gradbenih materialov - koeficient toplotne prevodnosti, saj je na primer raven udobja v hiši odvisna od tega premoženja.

Kaj je gradbeni material KTP?

Teoretično in praktično tudi z gradbenimi materiali, praviloma nastanejo dve površini - zunanji in notranji. Z vidika fizike je toplo območje vedno nagnjeno k hladni regiji.

Pri gradbenih materialih se toplota spreminja iz ene površine (toplejša) na drugo površino (manj toplo). V bistvu se zmožnost materiala glede na tak prehod imenuje koeficient toplotne prevodnosti ali, v kratici, KTP.

Shema, ki pojasnjuje vpliv toplotne prevodnosti: 1 - toplotna energija; 2 - koeficient toplotne prevodnosti; 3 - temperatura prve površine; 4 - temperatura druge površine; 5 - debelina gradbenega materiala

Značilnost QFT je običajno zgrajena na podlagi testov, ko se vzame eksperimentalni vzorec dimenzij 100x100 cm in se nanjo nanašajo toplotni učinki ob upoštevanju temperaturne razlike med obema površinama 1 stopinje. Čas osvetlitve je 1 ura.

V skladu s tem se toplotna prevodnost meri v vatih na meter na stopnjo (W / m ° C). Koeficient je označen z grškim simbolom λ.

Privzeto je toplotna prevodnost različnih materialov za gradnjo z vrednostjo, manjšo od 0, 175 W / m ° C, te materiale izenačuje z kategorijo izolacijskih materialov.

Sodobna proizvodnja je obvladala tehnologijo gradbenih materialov, raven KTP, ki je manjša od 0, 05 W / m ° C. Zahvaljujoč takšnim izdelkom je mogoče doseči izrazit ekonomski učinek v smislu porabe energetskih virov.

Vpliv dejavnikov na raven toplotne prevodnosti

Vsak posamezen gradbeni material ima posebno strukturo in ima posebno fizično stanje.

Osnova za to so:

• dimenzije kristalov strukture;
• fazno stanje snovi;
• stopnja kristalizacije;
• anizotropija toplotne prevodnosti kristalov;
• volumen in struktura poroznosti;
• smer pretoka toplote.

Vse to - dejavniki vpliva. Kemična sestava in nečistoče imajo tudi določen vpliv na raven QFT. Količina nečistoč, kot je pokazala praksa, ima posebej izrazit vpliv na toplotno prevodnost kristalnih komponent.

Izolacijski gradbeni materiali - razred izdelkov v gradnji, ustvarjen ob upoštevanju lastnosti KTP, blizu optimalnih lastnosti. Vendar pa je za doseganje popolne toplotne prevodnosti ob ohranjanju drugih lastnosti zelo težko.

Pogoji delovanja gradbenih materialov - temperatura, tlak, stopnja vlažnosti itd. - vplivajo na QFT.

Gradbeni materiali z minimalno KTP

Glede na raziskave, ima suh zrak minimalno vrednost toplotne prevodnosti (okoli 0, 023 W / m ° C).

Z vidika uporabe suhega zraka v strukturi gradbenega materiala je potrebna struktura, kjer se suh zrak nahaja v zaprtih prostorih majhnega volumna. Strukturno je taka konfiguracija predstavljena na sliki številnih por v strukturi.

Od tu je logičen zaključek: gradbeni material, katerega notranja struktura je porozna tvorba, mora imeti nizko raven QFT.

Poleg tega se glede na maksimalno dovoljeno poroznost materiala vrednost toplotne prevodnosti približa vrednosti QFT suhega zraka.

Nastanek gradbenega materiala z minimalno toplotno prevodnostjo prispeva k porozni strukturi. V strukturi materiala je več por različnih volumnov, boljši je QFT

V sodobni proizvodnji se uporablja več tehnologij za pridobitev poroznosti gradbenega materiala.

Zlasti se uporabljajo naslednje tehnologije: \ t

• penjenje;
• tvorba plina;
• pridobivanje vode;
• otekanje;
• uvajanje dodatkov;
• ustvarite okvirje vlaken.

Treba je opozoriti: koeficient toplotne prevodnosti je neposredno povezan z lastnostmi, kot so gostota, toplotna zmogljivost, temperaturna prevodnost.

Vrednost toplotne prevodnosti lahko izračunamo po formuli:

λ = Q / S * (T1-T2) * t,

Kje?

• Q je količina toplote;
• S je debelina materiala;
• T ₁, T ₂ - temperatura na obeh straneh materiala;
• t je čas.

Povprečna gostota in toplotna prevodnost sta obratno sorazmerni s količino poroznosti. Torej, odvisno od gostote strukture gradbenih materialov, lahko odvisnost od toplotne prevodnosti izračunamo takole:

λ = 1, 16, 01 0, 0196 + 0, 22d ² - 0, 16,

Kjer je: d vrednost gostote. To je V.P. Nekrasov, ki prikazuje učinek gostote določenega materiala na vrednost njegovega QFT.

Vpliv vlage na toplotno prevodnost gradbenih materialov

Again, sodeč po primerih uporabe gradbenih materialov v praksi, se izkaže, negativni učinek vlage na gradbenih materialov KTP. Opaziti je, da je večja vlaga izpostavljena gradbenim materialom, višja je vrednost QFT.

Na različne načine skušajo zaščititi material, ki se uporablja v gradbeništvu, pred vlago. Ta ukrep je popolnoma utemeljen glede na povečanje koeficienta za mokre gradbene materiale.

Opravite takšen trenutek je enostavno. Vpliv vlage na strukturo gradbenega materiala spremlja vlaženje zraka v pore in delna zamenjava zračnega okolja.

Glede na to, da je parameter koeficienta toplotne prevodnosti za vodo 0, 58 W / m ° C, postane bistveno povečanje QFT materiala jasno.

Opozoriti je treba tudi na bolj negativen učinek, ko voda, ki vstopa v porozno strukturo, dodatno zamrzne - se spremeni v led.

Zato je enostavno izračunati še večje povečanje toplotne prevodnosti, upoštevajoč parametre ledu QFT, ki je enaka 2, 3 W / m ° C. Dobitek je približno štirikrat večji od toplotne prevodnosti vode.

Eden od razlogov za zavrnitev zimske gradnje v korist gradnje poleti je treba upoštevati faktor možne zamrznitve nekaterih vrst gradbenih materialov in posledično povečanje toplotne prevodnosti.

Od tod so očitne konstrukcijske zahteve glede zaščite izolacijskih gradbenih materialov pred vstopom vlage. Navsezadnje se stopnja toplotne prevodnosti poveča neposredno s količinsko vlažnostjo.

Drug trenutek ni nič manj pomemben - obratno, ko je struktura gradbenega materiala izpostavljena znatnemu segrevanju. Prekomerna toplota povzroča tudi povečanje toplotne prevodnosti.

To se zgodi zaradi povečanja kinematične energije molekul, ki tvorijo strukturno osnovo gradbenega materiala.

Res je, da obstaja razred materialov, katerih struktura, nasprotno, v močnem načinu ogrevanja pridobi boljše lastnosti toplotne prevodnosti. Eden od teh materialov je kovina.

Če pod močnim ogrevanjem velik del razširjenih gradbenih materialov spremeni toplotno prevodnost v smeri povečevanja, močno segrevanje kovine vodi v nasprotni učinek - KTP kovine se zmanjša

Metode za določanje koeficienta

V tej smeri se uporabljajo različne metode, vendar so dejansko vse merilne tehnologije združene z dvema skupinama metod:

1. Stacionarni način merjenja.
2. Način nestacionarnih meritev.

Stacionarna metoda vključuje delo s parametri, ki se sčasoma ne spreminjajo ali se rahlo spreminjajo. Sodeč po praktičnih aplikacijah, nam ta tehnologija omogoča, da se zanašamo na natančnejše rezultate QFT.

Ukrepi za merjenje toplotne prevodnosti, stacionarna metoda omogoča široko temperaturno območje - 20 - 700 ° C. Hkrati pa se stacionarna tehnologija šteje za zamudno in kompleksno metodo, ki zahteva veliko časa za izvedbo.

Primer naprave za merjenje koeficienta toplotne prevodnosti. To je sodoben digitalni dizajn, ki zagotavlja hitre in natančne rezultate.

Druga merilna tehnologija, ki ni stacionarna, se zdi bolj poenostavljena, zato je za dokončanje dela potrebno 10 do 30 minut. Vendar je v tem primeru temperaturno območje znatno omejeno. Kljub temu je tehnika našla široko uporabo v industrijskem sektorju.

Tabela toplotne prevodnosti gradbenih materialov

Merjenje številnih obstoječih in široko uporabljenih gradbenih materialov nima smisla.

Vsi ti izdelki so bili praviloma večkrat preizkušeni, na podlagi katerih je bila izdelana tabela toplotne prevodnosti gradbenih materialov, ki vključuje skoraj vse materiale, potrebne za gradnjo.

Ena od variant takšne tabele je predstavljena spodaj, kjer je QFT koeficient toplotne prevodnosti:

Material (gradbeni material)	Gostota, m 3	KTP je suh, W / mºC	% wet_1			% wet_2	KTP pri vlaženju__1, W / mºC		KTP pri vlaženju__2, W / mºC
Krovni bitumen	1400	0, 27	0			0	0, 27		0, 27
Krovni bitumen	1000	0, 17	0			0	0, 17		0, 17
Strešna streha	1800	0, 35	2			3	0, 47		0, 52
Strešna streha	1600	0, 23	2			3	0, 35		0, 41
Krovni bitumen	1200	0, 22	0			0	0, 22		0, 22
Azbestno-cementni listi	1800	0, 35	2			3	0, 47		0, 52
Azbestni cementni list	1600	0, 23	2			3	0, 35		0, 41
Asfaltni beton	2100	1.05	0			0	1.05		1.05
Strešna konstrukcija	600	0, 17	0			0	0, 17		0, 17
Beton (gramozna postelja)	1600	0, 46	4			6	0, 46		0, 55
Beton (na blazini iz žlindre)	1800	0, 46	4			6	0, 56		0, 67
Beton (na gramozu)	2400	1.51	2			3	1.74		1.86
Beton (na ploščici s peskom)	1000	0, 28	9			13	0, 35		0, 41
Beton (porozna struktura)	1000	0, 29	10			15	0, 41		0, 47
Beton (trdna struktura)	2500	1.89	2			3	1, 92		2.04
Plovec	1600	0, 52	4			6	0, 62		0, 68
Gradbeni bitumen	1400	0, 27	0			0	0, 27		0, 27
Gradbeni bitumen	1200	0, 22	0			0	0, 22		0, 22
Mineralna volna lahka	50	0, 048	2			5	0, 052		0, 06
Mineralna volna težka	125	0, 056	2			5	0, 064		0, 07
Mineralna volna	75	0, 052	2			5	0, 06		0, 064
Vermikulitni list	200	0, 065	1			3	0, 08		0, 095
Vermikulitni list	150	0, 060	1			3	0, 074		0, 098
Beton iz pepelnega pepela	800	0, 17	15			22	0, 35		0, 41
Beton iz pepelnega pepela	1000	0, 23	15			22	0, 44		0, 50
Beton iz pepelnega pepela	1200	0, 29	15			22	0, 52		0, 58
Gas-pena-beton (peno-silikat)	300	0, 08	8			12	0.11		0, 13
Gas-pena-beton (peno-silikat)	400	0.11	8			12	0, 14		0, 15
Gas-pena-beton (peno-silikat)	600	0, 14	8			12	0, 22		0, 26
Gas-pena-beton (peno-silikat)	800	0, 21	10			15	0, 33		0, 37
Gas-pena-beton (peno-silikat)	1000	0, 29	10			15	0, 41		0, 47
Mavčne plošče	1200	0, 35	4			6	0, 41		0, 46
Razširjen glineni gramoz	600	2.14	2			3	0, 21		0, 23
Razširjen glineni gramoz	800	0, 18	2			3	0, 21		0, 23
Granit (bazalt)	2800	3.49	0			0	3.49		3.49
Razširjen glineni gramoz	400	0.12	2			3	0, 13		0, 14
Razširjen glineni gramoz	300	0, 108	2			3	0.12		0, 13
Razširjen glineni gramoz	200	0, 098	2			3	0.11		0.12
Shungizite prod	800	0, 16	2			4	0, 20		0, 23
Shungizite prod	600	0, 13	2			4	0, 16		0, 20
Shungizite prod	400	0.11	2			4	0, 13		0, 14
Prečna vlakna bora	500	0, 09	15			20	0, 14		0, 18
Vezan les	600	0.12	10			13	0, 15		0, 18
Borov drevo vzdolž vlaken	500	0, 18	15			20	0, 29		0, 35
Hrast po žitu	700	0, 23	10			15	0, 18		0, 23
Kovinski duraluminij	2600	221	0			0	221		221
Ojačan beton	2500	1.69	2			3	1, 92		2.04
Tufobeton	1600	0, 52	7			10	0, 7		0, 81
Apnenec	2000	0, 93	2			3	1.16		1.28
Raztopina apnenega peska	1700	0, 52	2			4	0, 70		0, 87
Pesek za gradbena dela	1600	0, 035	1			2	0, 47		0, 58
Tufobeton	1800	0, 64	7			10	0, 87		0, 99
Kartonska obloga	1000	0, 18	5			10	0, 21		0, 23
Večplastni gradbeni karton	650	0, 13	6			12	0, 15		0, 18
Penjena guma	60-95	0, 034	5			15	0, 04		0, 054
Claydite	1400	0, 47	5			10	0, 56		0, 65
Claydite	1600	0, 58	5			10	0, 67		0, 78
Claydite	1800	0, 86	5			10	0, 80		0, 92
Opeka (votla)	1400	0, 41	1			2	0, 52		0, 58
Opeka (keramična)	1600	0, 47	1			2	0, 58		0, 64
Vlečna konstrukcija	150	0, 05	7			12	0, 06		0, 07
Opeka (silikat)	1500	0, 64	2			4	0, 7		0, 81
Opeka (trdna)	1800	0, 88	1			2	0, 7		0, 81
Opeka (žlindra)	1700	0, 52	1.5			3	0, 64		0, 76
Opeka (glina)	1600	0, 47	2			4	0, 58		0, 7
Opeka (klepet)	1200	0, 35	2			4	0, 47		0, 52
Kovinski baker	8500	407	0			0	407		407
Suhi omet (plošča)	1050	0, 15	4			6	0, 34		0, 36
Plošče iz mineralne volne	350	0, 091	2			5	0, 09		0.11
Plošče iz mineralne volne	300	0, 070	2			5	0, 087		0, 09
Plošče iz mineralne volne	200	0, 070	2			5	0, 076		0, 08
Plošče iz mineralne volne	100	0, 056	2			5	0, 06		0, 07
PVC linolej	1800	0, 38	0			0	0, 38		0, 38
Pena iz betona	1000	0, 29	8			12	0, 38		0, 43
Pena iz betona	800	0, 21	8			12	0, 33		0, 37
Pena iz betona	600	0, 14	8			12	0, 22		0, 26
Pena iz betona	400	0.11	6			12	0, 14		0, 15
Pena iz betona na apnencu	1000	0, 31	12			18	0, 48		0, 55
Pena iz betona na cement	1200	0, 37	15			22	0, 60		0, 66
Ekspandirani polistiren (PSB-C25) \ t	15 - 25	0, 029 - 0, 033	2			10	0, 035 - 0, 052		0, 040 - 0, 059
Ekspandirani polistiren (PSB-C35) \ t	25 - 35	0, 036 - 0, 041	2			20	0, 034		0, 039
Poliuretanska pena	80	0, 041	2			5	0, 05		0, 05
Plošča iz poliuretanske pene	60	0, 035	2			5	0, 41		0, 41
Lahka pena iz stekla	200	0, 07	1			2	0, 08		0, 09
Uteženo penasto steklo	400	0.11	1			2	0.12		0, 14
Pergamin	600	0, 17	0			0	0, 17		0, 17
Perlit	400	0, 111	1			2	0.12		0, 13
Perlitna cementna plošča	200	0, 041	2			3	0, 052		0, 06
Marmor	2800	2.91	0			0	2.91		2.91
Tuff	2000	0, 76	3			5	0, 93		1.05
Peščeni beton	1400	0, 47	5			8	0, 52		0, 58
Plošča DVP (iverica)	200	0, 06	10			12	0, 07		0, 08
Plošča DVP (iverica)	400	0, 08	10			12	0.11		0, 13
Plošča DVP (iverica)	600	0.11	10			12	0, 13		0, 16
Plošča DVP (iverica)	800	0, 13	10			12	0, 19		0, 23
Plošča DVP (iverica)	1000	0, 15	10			12	0, 23		0, 29
Polistirenski beton na portlandskem cementu	600	0, 14	4			8	0, 17		0, 20
Vermikulitni beton	800	0, 21	8			13	0, 23		0, 26
Vermikulitni beton	600	0, 14	8			13	0, 16		0, 17
Vermikulitni beton	400	0, 09	8			13	0.11		0, 13
Vermikulitni beton	300	0, 08	8			13	0, 09		0.11
Ruberoid	600	0, 17	0			0	0, 17		0, 17
Fiberboard plošča	800	0, 16	10			15	0, 24		0, 30
Kovinsko jeklo	7850	58	0			0	58		58
Steklo	2500	0, 76	0			0	0, 76		0, 76
Steklena volna	50	0, 048	2			5	0, 052		0, 06
Fiberglass	50	0, 056	2			5	0, 06		0, 064
Fiberboard plošča	600	0.12	10			15	0, 18		0, 23
Fiberboard plošča	400	0, 08	10			15	0, 13		0, 16
Fiberboard plošča	300	0, 07	10			15	0, 09		0, 14
Vezan les	600	0.12	10			13	0, 15		0, 18
Reedova plošča	300	0, 07	10			15	0, 09		0, 14
Cementno-peščena malta	1800	0, 58	2			4	0, 76		0, 93
Kovinska litina	7200	50	0			0	50		50
Raztopina cementne žlindre	1400	0, 41	2			4	0, 52		0, 64
Raztopina sestavljenega peska	1700	0, 52	2			4	0, 70		0, 87
Suhi omet	800	0, 15	4			6	0, 19		0, 21
Reedova plošča	200	0, 06	10			15	0, 07		0, 09
Cementni omet	1050	0, 15	4			6	0, 34		0, 36
Šota za šoto	300	0, 064	15			20	0, 07		0, 08
Šota za šoto	200	0, 052	15			20	0, 06		0, 064

Priporočamo tudi branje drugih člankov, kjer govorimo o tem, kako izbrati pravo izolacijo:

1. Izolacija za mansardno streho.
2. Materiali za ogrevanje hiše od znotraj.
3. Izolacija za strop.
4. Materiali za zunanjo izolacijo.
5. Izolacija za tla v leseni hiši.

Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi

Videoposnetek je tematsko usmerjen, kjer je podrobneje razloženo, kaj je KTP in kaj se z njo pojedo. Po pregledu gradiva, predstavljenega v videu, so velike možnosti, da postanete profesionalni graditelj.

Očitno je, da mora potencialni graditelj nujno poznati toplotno prevodnost in njeno odvisnost od različnih dejavnikov. To znanje bo pomagalo graditi ne le kvalitativno, ampak z visoko stopnjo zanesljivosti in trajnosti objekta. Uporaba koeficienta v bistvu pomeni resničen prihranek denarja, na primer s plačevanjem istih javnih služb.

Če imate kakršnakoli vprašanja ali imate dragocene informacije o temi članka, pustite vaše pripombe v spodnjem polju.