Строительное дело предусматривает использование любых подходящих материалов. Главные критерии – безопасность для жизни и здоровья, тепловая проводимость, надёжность. Далее следуют, цена, свойства эстетичности, универсальность применения и т.д.
Рассмотрим одну из важнейших характеристик стройматериалов – коэффициент теплопроводности, так как именно от этого свойства во многом зависит, к примеру, уровень комфорта в доме.
Теоретически, да и практически тоже, строительными материалами, как правило, создаются две поверхности – наружная и внутренняя. С точки зрения физики, теплая область всегда стремится к холодной области.
Применительно к стройматериалу, тепло будет стремиться от одной поверхности (более теплой) к другой поверхности (менее теплой). Вот, собственно, способность материала относительно такого перехода и называется – коэффициентом теплопроводности или в аббревиатуре – КТП.
Схема, поясняющая эффект теплопроводности: 1 – тепловая энергия; 2 – коэффициент теплопроводности; 3 – температура первой поверхности; 4 – температура второй поверхности; 5 – толщина стройматериала
Характеристика КТП обычно строится на основе испытаний, когда берётся экспериментальный экземпляр размерами 100х100 см и к нему применяется тепловое воздействие с учётом разницы температур двух поверхностей в 1 градус. Время воздействия 1 час.
Соответственно, измеряется теплопроводность в Ваттах на метр на градус (Вт/м°C). Коэффициент обозначается греческим символом λ.
По умолчанию, теплопроводность различных материалов для строительства со значением меньше 0,175 Вт/м°C, приравнивает эти материалы к разряду изоляционных.
Современным производством освоены технологии изготовления стройматериалов, уровень КТП которых составляет меньше 0,05 Вт/м°C. Благодаря таким изделиям, удается достичь выраженного экономического эффекта в плане потребления энергетических ресурсов.
Каждый отдельно взятый стройматериал имеет определенное строение и обладает своеобразным физическим состоянием.
Основой этого являются:
Все это – факторы влияния. Определенное влияние на уровень КТП также оказывает химический состав и примеси. Количество примесей, как показала практика, оказывает особенно выразительное влияние на уровень теплопроводности кристаллических компонентов.
Изоляционные стройматериалы – класс продуктов под строительство, созданных с учётом свойств КТП, приближенных к оптимальным свойствам. Однако достичь идеальной теплопроводности при сохранении других качеств, крайне сложно
В свою очередь влияние на КТП оказывают условия эксплуатации стройматериала – температура, давление, уровень влажности и др.
Согласно исследованиям, минимальным значением теплопроводности (около 0,023 Вт/м°C) обладает сухой воздух.
С точки зрения применения сухого воздуха в структуре строительного материала, необходима конструкция, где сухой воздух пребывает внутри замкнутых многочисленных пространств небольшого объёма. Конструктивно такая конфигурация представлена в образе многочисленных пор внутри структуры.
Отсюда логичный вывод: малым уровнем КТП должен обладать стройматериал, внутренняя структура которого представляет собой пористое образование.
Причём, в зависимости от максимально допустимой пористости материала, значение теплопроводности приближается к значению КТП сухого воздуха.
Созданию строительного материала с минимальной теплопроводностью способствует пористая структура. Чем больше содержится пор разного объема в структуре материала, тем лучший КТП допустимо получить
В современном производстве применяются несколько технологий для получения пористости строительного материала.
В частности, используются технологии:
Следует отметить: коэффициент теплопроводности напрямую связан с такими свойствами, как плотность, теплоемкость, температурная проводимость.
Значение теплопроводности может быть рассчитано по формуле:
λ = Q / S *(T 1 -T 2)*t,
Средняя величина плотности и теплопроводности обратно пропорциональна величине пористости. Поэтому, исходя из плотности структуры стройматериала, зависимость от нее теплопроводности можно рассчитать так:
λ = 1,16 √ 0,0196+0,22d 2 – 0,16,
Где: d – значение плотности. Это формула В.П. Некрасова, демонстрирующая влияние плотности конкретного материала на значение его КТП.
Опять же судя по примерам использования стройматериалов на практике, выясняется негативное влияние влаги на КТП стройматериала. Замечено – чем большему увлажнению подвергается стройматериал, тем более высоким становится значение КТП.
Различными способами стремятся защитить от воздействия влаги материал, используемый в строительстве. Эта мера вполне оправдана, учитывая повышение коэффициента для мокрого стройматериала
Обосновать такой момент несложно. Воздействие влаги на структуру строительного материала сопровождается увлажнением воздуха в порах и частичным замещением воздушной среды.
Учитывая, что параметр коэффициента теплопроводности для воды составляет 0,58 Вт/м°C, становится понятным существенное повышение КТП материала.
Следует также отметить более негативный эффект, когда вода, попадающая в пористую структуру, дополнительно замораживается – превращается в лёд.
Одной из причин отказа от зимнего строительства в пользу стройки летом следует считать именно фактор возможного подмораживания некоторых видов стройматериалов и как следствие – повышения теплопроводности
Отсюда становятся очевидными строительные требования относительно защиты изоляционных стройматериалов от попадания влаги. Ведь уровень теплопроводности растёт в прямой пропорциональности от количественной влажности.
Не менее значимым видится и другой момент – обратный, когда структура строительного материала подвергается существенному нагреву. Чрезмерно высокая температура также провоцирует рост теплопроводности.
Происходит такое по причине повышения кинематической энергии молекул, составляющих структурную основу стройматериала.
Правда, существует класс материалов, структура которых, напротив, приобретает лучшие свойства теплопроводности в режиме сильного нагрева. Одним из таких материалов является металл.
Если под сильным нагревом большая часть широко распространенных стройматериалов изменяет теплопроводность в сторону увеличения, сильный нагрев металла приводит к обратному эффекту – КТП металла понижается
Используются разные методики в этом направлении, но по факту все технологии измерения объединены двумя группами методов:
Стационарная методика подразумевает работу с параметрами, неизменными с течением времени или изменяющимися в незначительной степени. Эта технология, судя по практическим применениям, позволяет рассчитывать на более точные результаты КТП.
Действия, направленные на измерения теплопроводности, стационарный способ допускает проводить в широком температурном диапазоне – 20 – 700 °C. Но вместе с тем, стационарная технология считается трудоёмкой и сложной методикой, требующей большого количества времени на исполнение.
Пример аппарата, предназначенного под выполнение измерений коэффициента теплопроводности. Это одна из современных цифровых конструкций, обеспечивающая получение быстрого и точного результата
Другая технология измерений – нестационарная, видится более упрощенной, требующей для исполнения работ от 10 до 30 минут. Однако в этом случае существенно ограничен диапазон температур. Тем не менее, методика нашла широкое применение в условиях производственного сектора.
Подвергать измерениям многие существующие и широко используемые стройматериалы не имеет смысла.
Все эти продукты, как правило, испытаны неоднократно, на основании чего составлена таблица теплопроводности строительных материалов, куда входят практически все нужные на стройке материалы.
Один из вариантов такой таблицы представлен ниже, где КТП – коэффициент теплопроводности:
| Материал (стройматериал) | Плотность, м 3 | КТП сухая, Вт/мºC | % влажн._1 | % влажн._2 | КТП при влажн._1, Вт/мºC | КТП при влажн._2, Вт/мºC | |||
| Битум кровельный | 1400 | 0,27 | 0 | 0 | 0,27 | 0,27 | |||
| Битум кровельный | 1000 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
| Шифер кровельный | 1800 | 0,35 | 2 | 3 | 0,47 | 0,52 | |||
| Шифер кровельный | 1600 | 0,23 | 2 | 3 | 0,35 | 0,41 | |||
| Битум кровельный | 1200 | 0,22 | 0 | 0 | 0,22 | 0,22 | |||
| Лист асбоцементный | 1800 | 0,35 | 2 | 3 | 0,47 | 0,52 | |||
| Лист асбестоцементный | 1600 | 0,23 | 2 | 3 | 0,35 | 0,41 | |||
| Асфальтобетон | 2100 | 1,05 | 0 | 0 | 1,05 | 1,05 | |||
| Толь строительная | 600 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
| Бетон (на гравийной подушке) | 1600 | 0,46 | 4 | 6 | 0,46 | 0,55 | |||
| Бетон (на шлаковой подушке) | 1800 | 0,46 | 4 | 6 | 0,56 | 0,67 | |||
| Бетон (на щебенке) | 2400 | 1,51 | 2 | 3 | 1,74 | 1,86 | |||
| Бетон (на песчаной подушке) | 1000 | 0,28 | 9 | 13 | 0,35 | 0,41 | |||
| Бетон (пористая структура) | 1000 | 0,29 | 10 | 15 | 0,41 | 0,47 | |||
| Бетон (сплошная структура) | 2500 | 1,89 | 2 | 3 | 1,92 | 2,04 | |||
| Пемзобетон | 1600 | 0,52 | 4 | 6 | 0,62 | 0,68 | |||
| Битум строительный | 1400 | 0,27 | 0 | 0 | 0,27 | 0,27 | |||
| Битум строительный | 1200 | 0,22 | 0 | 0 | 0,22 | 0,22 | |||
| Минеральная вата облегченная | 50 | 0,048 | 2 | 5 | 0,052 | 0,06 | |||
| Минеральная вата тяжелая | 125 | 0,056 | 2 | 5 | 0,064 | 0,07 | |||
| Минеральная вата | 75 | 0,052 | 2 | 5 | 0,06 | 0,064 | |||
| Лист вермикулитовый | 200 | 0,065 | 1 | 3 | 0,08 | 0,095 | |||
| Лист вермикулитовый | 150 | 0,060 | 1 | 3 | 0,074 | 0,098 | |||
| Газо-пено-золо бетон | 800 | 0,17 | 15 | 22 | 0,35 | 0,41 | |||
| Газо-пено-золо бетон | 1000 | 0,23 | 15 | 22 | 0,44 | 0,50 | |||
| Газо-пено-золо бетон | 1200 | 0,29 | 15 | 22 | 0,52 | 0,58 | |||
| 300 | 0,08 | 8 | 12 | 0,11 | 0,13 | ||||
| Газо-пено-бетон (пенно-силикат) | 400 | 0,11 | 8 | 12 | 0,14 | 0,15 | |||
| Газо-пено-бетон (пенно-силикат) | 600 | 0,14 | 8 | 12 | 0,22 | 0,26 | |||
| Газо-пено-бетон (пенно-силикат) | 800 | 0,21 | 10 | 15 | 0,33 | 0,37 | |||
| Газо-пено-бетон (пенно-силикат) | 1000 | 0,29 | 10 | 15 | 0,41 | 0,47 | |||
| Строительный гипс плита | 1200 | 0,35 | 4 | 6 | 0,41 | 0,46 | |||
| Гравий керамзитовый | 600 | 2,14 | 2 | 3 | 0,21 | 0,23 | |||
| Гравий керамзитовый | 800 | 0,18 | 2 | 3 | 0,21 | 0,23 | |||
| Гранит (базальт) | 2800 | 3,49 | 0 | 0 | 3,49 | 3,49 | |||
| Гравий керамзитовый | 400 | 0,12 | 2 | 3 | 0,13 | 0,14 | |||
| Гравий керамзитовый | 300 | 0,108 | 2 | 3 | 0,12 | 0,13 | |||
| Гравий керамзитовый | 200 | 0,099 | 2 | 3 | 0,11 | 0,12 | |||
| Гравий шунгизитовый | 800 | 0,16 | 2 | 4 | 0,20 | 0,23 | |||
| Гравий шунгизитовый | 600 | 0,13 | 2 | 4 | 0,16 | 0,20 | |||
| Гравий шунгизитовый | 400 | 0,11 | 2 | 4 | 0,13 | 0,14 | |||
| Дерево сосна поперечные волокна | 500 | 0,09 | 15 | 20 | 0,14 | 0,18 | |||
| Фанера клееная | 600 | 0,12 | 10 | 13 | 0,15 | 0,18 | |||
| Дерево сосна вдоль волокон | 500 | 0,18 | 15 | 20 | 0,29 | 0,35 | |||
| Дерево дуба поперек волокон | 700 | 0,23 | 10 | 15 | 0,18 | 0,23 | |||
| Металл дюралюминий | 2600 | 221 | 0 | 0 | 221 | 221 | |||
| Железобетон | 2500 | 1,69 | 2 | 3 | 1,92 | 2,04 | |||
| Туфобетон | 1600 | 0,52 | 7 | 10 | 0,7 | 0,81 | |||
| Известняк | 2000 | 0,93 | 2 | 3 | 1,16 | 1,28 | |||
| Раствор извести с песком | 1700 | 0,52 | 2 | 4 | 0,70 | 0,87 | |||
| Песок под строительные работы | 1600 | 0,035 | 1 | 2 | 0,47 | 0,58 | |||
| Туфобетон | 1800 | 0,64 | 7 | 10 | 0,87 | 0,99 | |||
| Облицовочный картон | 1000 | 0,18 | 5 | 10 | 0,21 | 0,23 | |||
| Многослойный строительный картон | 650 | 0,13 | 6 | 12 | 0,15 | 0,18 | |||
| Вспененный каучук | 60-95 | 0,034 | 5 | 15 | 0,04 | 0,054 | |||
| Керамзитобетон | 1400 | 0,47 | 5 | 10 | 0,56 | 0,65 | |||
| Керамзитобетон | 1600 | 0,58 | 5 | 10 | 0,67 | 0,78 | |||
| Керамзитобетон | 1800 | 0,86 | 5 | 10 | 0,80 | 0,92 | |||
| Кирпич (пустотный) | 1400 | 0,41 | 1 | 2 | 0,52 | 0,58 | |||
| Кирпич (керамический) | 1600 | 0,47 | 1 | 2 | 0,58 | 0,64 | |||
| Пакля строительная | 150 | 0,05 | 7 | 12 | 0,06 | 0,07 | |||
| Кирпич (силикатный) | 1500 | 0,64 | 2 | 4 | 0,7 | 0,81 | |||
| Кирпич (сплошной) | 1800 | 0,88 | 1 | 2 | 0,7 | 0,81 | |||
| Кирпич (шлаковый) | 1700 | 0,52 | 1,5 | 3 | 0,64 | 0,76 | |||
| Кирпич (глиняный) | 1600 | 0,47 | 2 | 4 | 0,58 | 0,7 | |||
| Кирпич (трепельный) | 1200 | 0,35 | 2 | 4 | 0,47 | 0,52 | |||
| Металл медь | 8500 | 407 | 0 | 0 | 407 | 407 | |||
| Сухая штукатурка (лист) | 1050 | 0,15 | 4 | 6 | 0,34 | 0,36 | |||
| Плиты минеральной ваты | 350 | 0,091 | 2 | 5 | 0,09 | 0,11 | |||
| Плиты минеральной ваты | 300 | 0,070 | 2 | 5 | 0,087 | 0,09 | |||
| Плиты минеральной ваты | 200 | 0,070 | 2 | 5 | 0,076 | 0,08 | |||
| Плиты минеральной ваты | 100 | 0,056 | 2 | 5 | 0,06 | 0,07 | |||
| Линолеум ПВХ | 1800 | 0,38 | 0 | 0 | 0,38 | 0,38 | |||
| Пенобетон | 1000 | 0,29 | 8 | 12 | 0,38 | 0,43 | |||
| Пенобетон | 800 | 0,21 | 8 | 12 | 0,33 | 0,37 | |||
| Пенобетон | 600 | 0,14 | 8 | 12 | 0,22 | 0,26 | |||
| Пенобетон | 400 | 0,11 | 6 | 12 | 0,14 | 0,15 | |||
| Пенобетон на известняке | 1000 | 0,31 | 12 | 18 | 0,48 | 0,55 | |||
| Пенобетон на цементе | 1200 | 0,37 | 15 | 22 | 0,60 | 0,66 | |||
| Пенополистирол (ПСБ-С25) | 15 – 25 | 0,029 – 0,033 | 2 | 10 | 0,035 – 0,052 | 0,040 – 0,059 | |||
| Пенополистирол (ПСБ-С35) | 25 – 35 | 0,036 – 0,041 | 2 | 20 | 0,034 | 0,039 | |||
| Лист пенополиуретановый | 80 | 0,041 | 2 | 5 | 0,05 | 0,05 | |||
| Панель пенополиуретановая | 60 | 0,035 | 2 | 5 | 0,41 | 0,41 | |||
| Облегченное пеностекло | 200 | 0,07 | 1 | 2 | 0,08 | 0,09 | |||
| Утяжеленное пеностекло | 400 | 0,11 | 1 | 2 | 0,12 | 0,14 | |||
| Пергамин | 600 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
| Перлит | 400 | 0,111 | 1 | 2 | 0,12 | 0,13 | |||
| Плита перлитоцементная | 200 | 0,041 | 2 | 3 | 0,052 | 0,06 | |||
| Мрамор | 2800 | 2,91 | 0 | 0 | 2,91 | 2,91 | |||
| Туф | 2000 | 0,76 | 3 | 5 | 0,93 | 1,05 | |||
| Бетон на зольном гравии | 1400 | 0,47 | 5 | 8 | 0,52 | 0,58 | |||
| Плита ДВП (ДСП) | 200 | 0,06 | 10 | 12 | 0,07 | 0,08 | |||
| Плита ДВП (ДСП) | 400 | 0,08 | 10 | 12 | 0,11 | 0,13 | |||
| Плита ДВП (ДСП) | 600 | 0,11 | 10 | 12 | 0,13 | 0,16 | |||
| Плита ДВП (ДСП) | 800 | 0,13 | 10 | 12 | 0,19 | 0,23 | |||
| Плита ДВП (ДСП) | 1000 | 0,15 | 10 | 12 | 0,23 | 0,29 | |||
| Полистиролбетон на портландцементе | 600 | 0,14 | 4 | 8 | 0,17 | 0,20 | |||
| Вермикулитобетон | 800 | 0,21 | 8 | 13 | 0,23 | 0,26 | |||
| Вермикулитобетон | 600 | 0,14 | 8 | 13 | 0,16 | 0,17 | |||
| Вермикулитобетон | 400 | 0,09 | 8 | 13 | 0,11 | 0,13 | |||
| Вермикулитобетон | 300 | 0,08 | 8 | 13 | 0,09 | 0,11 | |||
| Рубероид | 600 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
| Плита фибролит | 800 | 0,16 | 10 | 15 | 0,24 | 0,30 | |||
| Металл сталь | 7850 | 58 | 0 | 0 | 58 | 58 | |||
| Стекло | 2500 | 0,76 | 0 | 0 | 0,76 | 0,76 | |||
| Стекловата | 50 | 0,048 | 2 | 5 | 0,052 | 0,06 | |||
| Стекловолокно | 50 | 0,056 | 2 | 5 | 0,06 | 0,064 | |||
| Плита фибролит | 600 | 0,12 | 10 | 15 | 0,18 | 0,23 | |||
| Плита фибролит | 400 | 0,08 | 10 | 15 | 0,13 | 0,16 | |||
| Плита фибролит | 300 | 0,07 | 10 | 15 | 0,09 | 0,14 | |||
| Клееная фанера | 600 | 0,12 | 10 | 13 | 0,15 | 0,18 | |||
| Плита камышитовая | 300 | 0,07 | 10 | 15 | 0,09 | 0,14 | |||
| Раствор цементо-песчаный | 1800 | 0,58 | 2 | 4 | 0,76 | 0,93 | |||
| Металл чугун | 7200 | 50 | 0 | 0 | 50 | 50 | |||
| Раствор цементно-шлаковый | 1400 | 0,41 | 2 | 4 | 0,52 | 0,64 | |||
| Раствор сложного песка | 1700 | 0,52 | 2 | 4 | 0,70 | 0,87 | |||
| Сухая штукатурка | 800 | 0,15 | 4 | 6 | 0,19 | 0,21 | |||
| Плита камышитовая | 200 | 0,06 | 10 | 15 | 0,07 | 0,09 | |||
| Цементная штукатурка | 1050 | 0,15 | 4 | 6 | 0,34 | 0,36 | |||
| Плита торфяная | 300 | 0,064 | 15 | 20 | 0,07 | 0,08 | |||
| Плита торфяная | 200 | 0,052 | 15 | 20 | 0,06 | 0,064 | |||
Чтобы правильно организовать , и помещений нужно знать определённые особенности и свойства материалов. От качественного подбора необходимых значений напрямую зависит тепловая устойчивость вашего дома, ведь ошибившись, в первоначальных расчётах вы рискуете сделать здания неполноценным. В помощь вам предоставляется подробная таблица теплопроводности строительных материалов, описанная в этой статье.
Читайте в статье
Теплопроводность – это количественное свойство веществ пропускать тепло, которое определяется коэффициентом. Этот показатель равен суммарному количеству тепла, которое проходит сквозь однородный материал, имеющий единицу длины, площади и времени при одинарной разнице в температурах. Система СИ преобразует эту величину в коэффициент теплопроводности, это в буквенном обозначении выглядит так – Вт/(м*К). Тепловая энергия распространяется по материалу посредством быстро движущихся нагретых частиц, которые при столкновении с медленными и холодными частицами передают им долю тепла. Чем лучше нагретые частицы будут защищены от холодных, тем лучше будет сохраняться накопленное тепло в материале.
Главной особенностью теплоизолирующих материалов и строительных деталей является внутренняя структура и коэффициент сжатия молекулярной основы сырья, из которого состоят материалы. Значения коэффициентов теплопроводности строительными материалами таблично описаны ниже.
| Вид материала | Коэффициенты теплопроводности, Вт/(мм*°С) | ||
| Сухие | Средние условия тепловой отдачи | Условия повышенной влажности | |
| Полистирол | 36 — 41 | 38 — 44 | 44 — 50 |
| Эструдированный полистирол | 29 | 30 | 31 |
| Войлок | 45 | ||
| Раствор цемент+песок | 580 | 760 | 930 |
| Раствор известь+песок | 470 | 700 | 810 |
| из гипса | 250 | ||
| Каменная вата 180 кг/м 3 | 38 | 45 | 48 |
| 140-175 кг/м 3 | 37 | 43 | 46 |
| 80-125 кг/м 3 | 36 | 42 | 45 |
| 40-60 кг/м 3 | 35 | 41 | 44 |
| 25-50 кг/м 3 | 36 | 42 | 45 |
| Стекловата 85 кг/м 3 | 44 | 46 | 50 |
| 75 кг/м 3 | 40 | 42 | 47 |
| 60 кг/м 3 | 38 | 40 | 45 |
| 45 кг/м 3 | 39 | 41 | 45 |
| 35 кг/м 3 | 39 | 41 | 46 |
| 30 кг/м 3 | 40 | 42 | 46 |
| 20 кг/м 3 | 40 | 43 | 48 |
| 17 кг/м 3 | 44 | 47 | 53 |
| 15 кг/м 3 | 46 | 49 | 55 |
| Пеноблок и газоблок на основе 1000 кг/м 3 | 290 | 380 | 430 |
| 800 кг/м 3 | 210 | 330 | 370 |
| 600 кг/м 3 | 140 | 220 | 260 |
| 400 кг/м 3 | 110 | 140 | 150 |
| и на извести 1000 кг/м 3 | 310 | 480 | 550 |
| 800 кг/м 3 | 230 | 390 | 450 |
| 400 кг/м 3 | 130 | 220 | 280 |
| Дерево сосны и ели в распиле поперек волокон | 9 | 140 | 180 |
| сосны и ели в распиле вдоль волокон | 180 | 290 | 350 |
| Древесина дуба поперек волокон | 100 | 180 | 230 |
| Древесина дуб вдоль волокон | 230 | 350 | 410 |
| Медь | 38200 — 39000 | ||
| Алюминий | 20200 — 23600 | ||
| Латунь | 9700 — 11100 | ||
| Железо | 9200 | ||
| Олово | 6700 | ||
| Сталь | 4700 | ||
| Стекло 3 мм | 760 | ||
| Снежный слой | 100 — 150 | ||
| Вода обычная | 560 | ||
| Воздух средней температуры | 26 | ||
| Вакуум | 0 | ||
| Аргон | 17 | ||
| Ксенон | 0,57 | ||
| Арболит | 7 — 170 | ||
| 35 | |||
| Железобетон плотность 2,5 тыс. кг/м 3 | 169 | 192 | 204 |
| Бетон на щебне с плотностью 2,4 тыс. кг/м 3 | 151 | 174 | 186 |
| с плотностью 1,8 тыс. кг/м 3 | 660 | 800 | 920 |
| Бетон на керамзите с плотностью 1,6 тыс. кг/м 3 | 580 | 670 | 790 |
| Бетон на керамзите с плотностью 1,4 тыс. кг/м 3 | 470 | 560 | 650 |
| Бетон на керамзите с плотностью 1,2 тыс. кг/м 3 | 360 | 440 | 520 |
| Бетон на керамзите с плотностью 1 тыс. кг/м 3 | 270 | 330 | 410 |
| Бетон на керамзите с плотностью 800 кг/м 3 | 210 | 240 | 310 |
| Бетон на керамзите с плотностью 600 кг/м 3 | 160 | 200 | 260 |
| Бетон на керамзите с плотностью 500 кг/м 3 | 140 | 170 | 230 |
| Крупноформатный блок из керамики | 140 — 180 | ||
| из керамики плотный | 560 | 700 | 810 |
| Силикатный кирпич | 700 | 760 | 870 |
| Кирпич из керамики полый 1500 кг/м³ | 470 | 580 | 640 |
| Кирпич из керамики полый 1300 кг/м³ | 410 | 520 | 580 |
| Кирпич из керамики полый 1000 кг/м³ | 350 | 470 | 520 |
| Силикат на 11 отверстий (плотность 1500 кг/м 3) | 640 | 700 | 810 |
| Силикат на 14 отверстий (плотность 1400 кг/м 3) | 520 | 640 | 760 |
| Гранитный камень | 349 | 349 | 349 |
| Мраморный камень | 2910 | 2910 | 2910 |
| Известняковый камень, 2000 кг/м 3 | 930 | 1160 | 1280 |
| Известняковый камень, 1800 кг/м 3 | 700 | 930 | 1050 |
| Известняковый камень, 1600 кг/м 3 | 580 | 730 | 810 |
| Известняковый камень, 1400 кг/м 3 | 490 | 560 | 580 |
| Тюф 2000 кг/м 3 | 760 | 930 | 1050 |
| Тюф 1800 кг/м 3 | 560 | 700 | 810 |
| Тюф 1600 кг/м 3 | 410 | 520 | 640 |
| Тюф 1400 кг/м 3 | 330 | 430 | 520 |
| Тюф 1200 кг/м 3 | 270 | 350 | 410 |
| Тюф 1000 кг/м 3 | 210 | 240 | 290 |
| Сухой песок 1600 кг/м 3 | 350 | ||
| Фанера прессованная | 120 | 150 | 180 |
| Отпрессованная 1000 кг/м 3 | 150 | 230 | 290 |
| Отпрессованная доска 800 кг/м 3 | 130 | 190 | 230 |
| Отпрессованная доска 600 кг/м 3 | 110 | 130 | 160 |
| Отпрессованная доска 400 кг/м 3 | 80 | 110 | 130 |
| Отпрессованная доска 200 кг/м 3 | 6 | 7 | 8 |
| Пакля | 5 | 6 | 7 |
| (обшивочный), 1050 кг/м 3 | 150 | 340 | 360 |
| (обшивочный), 800 кг/м 3 | 150 | 190 | 210 |
| 380 | 380 | 380 | |
| на утеплителе 1600 кг/м 3 | 330 | 330 | 330 |
| Линолеум на утеплителе 1800 кг/м 3 | 350 | 350 | 350 |
| Линолеум на утеплителе 1600 кг/м 3 | 290 | 290 | 290 |
| Линолеум на утеплителе 1400 кг/м 3 | 200 | 230 | 230 |
| Вата на эко основе | 37 — 42 | ||
| Перлит пескообразный с плотностью 75 кг/м 3 | 43 — 47 | ||
| Перлит пескообразный с плотностью 100 кг/м 3 | 52 | ||
| Перлит пескообразный с плотностью 150 кг/м 3 | 52 — 58 | ||
| Перлит пескообразный с плотностью 200 кг/м 3 | 70 | ||
| Вспененное стекло плотность которого 100 — 150 кг/м 3 | 43 — 60 | ||
| Вспененное стекло плотность которого 51 — 200 кг/м 3 | 60 — 63 | ||
| Вспененное стекло плотность которого 201 — 250 кг/м 3 | 66 — 73 | ||
| Вспененное стекло плотность которого 251 — 400 кг/м 3 | 85 — 100 | ||
| Вспененное стекло в блоках плотность которого 100 — 120 кг/м 3 | 43 — 45 | ||
| Вспененное стекло плотность которого 121 — 170 кг/м 3 | 50 — 62 | ||
| Вспененное стекло плотность которого 171 — 220 кг/м 3 | 57 — 63 | ||
| Вспененное стекло плотность которого 221 — 270 кг/м 3 | 73 | ||
| Керамзитная и гравийная насыпь плотность которого 250 кг/м 3 | 99 — 100 | 110 | 120 |
| Керамзитная и гравийная насыпь плотность которого 300 кг/м 3 | 108 | 120 | 130 |
| Керамзитная и гравийная насыпь плотность которого 350 кг/м 3 | 115 — 120 | 125 | 140 |
| Керамзитная и гравийная насыпь плотность которого 400 кг/м 3 | 120 | 130 | 145 |
| Керамзитная и гравийная насыпь плотность которого 450 кг/м 3 | 130 | 140 | 155 |
| Керамзитная и гравийная насыпь плотность которого 500 кг/м 3 | 140 | 150 | 165 |
| Керамзитная и гравийная насыпь плотность которого 600 кг/м 3 | 140 | 170 | 190 |
| Керамзитная и гравийная насыпь плотность которого 800 кг/м 3 | 180 | 180 | 190 |
| Гипсовые плиты плотность которого 1350 кг/м 3 | 350 | 500 | 560 |
| плиты плотность которого 1100 кг/м 3 | 230 | 350 | 410 |
| Перлитовый бетон плотность которого 1200 кг/м 3 | 290 | 440 | 500 |
| МТПерлитовый бетон плотность которого 1000 кг/м 3 | 220 | 330 | 380 |
| Перлитовый бетон плотность которого 800 кг/м 3 | 160 | 270 | 330 |
| Перлитовый бетон плотность которого 600 кг/м 3 | 120 | 190 | 230 |
| Вспененный полиуретан плотность которого 80 кг/м 3 | 41 | 42 | 50 |
| Вспененный полиуретан плотность которого 60 кг/м 3 | 35 | 36 | 41 |
| Вспененный полиуретан плотность которого 40 кг/м 3 | 29 | 31 | 40 |
| Сшитый вспененный полиуретан | 31 — 38 | ||
Важно! Для достижения более эффективного утепления нужно компоновать разные материалы. Совместимость поверхностей между собой указана в инструкции от производителя.
В зависимости от конструктивных особенностей конструкции, которую необходимо утеплить, подбирается вид утеплителя. Так, например, если стена возведена из в два ряда, то для полноценной изоляции подойдёт пенопласт в 5 см толщиной.
Благодаря широкому ассортименту плотности пенопластовых листов ими можно отлично произвести тепловую изоляцию стен из ОСБ и оштукатурить сверху, что также увеличит эффективность работы утеплителя.
Вы можете ознакомиться с уровнем теплопроводности , таблично представленного на фото ниже.
По способу передачи тепла теплоизоляционные материалы разделяются на два вида:
По значению коэффициентов теплопроводности материала, из которого изготовлен утеплитель его различают по классам:
Примечание! Не все утеплители имеют стойкость к высоким температурам. Например, эковата, соломит, ДСП, ДВП и торф нуждаются в надёжной защите от внешних условий.
Расчёт необходимого , если это касается внешних стен дома исходит от регионального размещения здания. Чтобы объяснить наглядно как он происходит, в таблице ниже, приведённые цифры будут касаться Красноярского края.
| Вид материала | Теплопередача, Вт/(м*°С) | Толщина стен, мм | Иллюстрация |
| 3Д | 5500 |  |
|
| Лиственные породы деревьев с 15% | 0,15 | 1230 |  |
| Бетон на основе керамзита | 0,2 | 1630 |  |
| Пеноблок с плотностью 1 тыс. кг/м³ | 0,3 | 2450 |  |
| Хвойные породы деревьев вдоль волокон | 0,35 | 2860 |  |
| Дубовая вагонка | 0,41 | 3350 |  |
| на растворе из цемента и песка | 0,87 | 7110 |  |
| Железобетонные |
Каждое здание имеет разные сопротивления теплопередачи материалов. Таблица ниже, которая является выдержкой из СНиПа, ярко это демонстрирует.
В современном строительстве нормой стали стены, состоящие из двух и даже трёх слоёв материала. Один слой состоит из , который подбирается после определённых расчётов. Дополнительно необходимо выяснить, где находится точка росы.
Чтобы организовать необходимо комплексно использовать несколько СниПов, ГОСТов, пособий и СП:
Производя вычисления по этим документам, определяют тепловые особенности строительного материала, ограждающего конструкцию, сопротивление тепловой передачи и степень совпадений с нормативными документами. Параметры расчёта исходя из таблицы теплопроводности строительного материала приведены на фото ниже.
Особенность климата Плесень на стенах Затяжка пенопласта гидроизоляцией
Последние годы при строительстве дома или его ремонте большое внимание уделяется энергоэффективности. При уже существующих ценах на топливо это очень актуально. Причем похоже что дальше экономия будет приобретать все большую важность. Чтобы правильно подобрать состав и толщин материалов в пироге ограждающих конструкций (стены, пол, потолок, кровля) необходимо знать теплопроводность строительных материалов. Эта характеристика указывается на упаковках с материалами, а необходима она еще на стадии проектирования. Ведь надо решить из какого материала строить стены, чем их утеплять, какой толщины должен быть каждый слой.
При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.
Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).
Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.
Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.
При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.
| Наименование материала | Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C) | ||
|---|---|---|---|
| В сухом состоянии | При нормальной влажности | При повышенной влажности | |
| Войлок шерстяной | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
| Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3 | 0,036 | 0,042 | 0,045 |
| Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3 | 0,035 | 0,041 | 0,044 |
| Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3 | 0,036 | 0,042 | 0,045 |
| Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3 | 0,037 | 0,043 | 0,0456 |
| Каменная минеральная вата 180 кг/м3 | 0,038 | 0,045 | 0,048 |
| Стекловата 15 кг/м3 | 0,046 | 0,049 | 0,055 |
| Стекловата 17 кг/м3 | 0,044 | 0,047 | 0,053 |
| Стекловата 20 кг/м3 | 0,04 | 0,043 | 0,048 |
| Стекловата 30 кг/м3 | 0,04 | 0,042 | 0,046 |
| Стекловата 35 кг/м3 | 0,039 | 0,041 | 0,046 |
| Стекловата 45 кг/м3 | 0,039 | 0,041 | 0,045 |
| Стекловата 60 кг/м3 | 0,038 | 0,040 | 0,045 |
| Стекловата 75 кг/м3 | 0,04 | 0,042 | 0,047 |
| Стекловата 85 кг/м3 | 0,044 | 0,046 | 0,050 |
| Пенополистирол (пенопласт, ППС) | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
| Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS) | 0,029 | 0,030 | 0,031 |
| Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
| Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3 | 0,11 | 0,14 | 0,15 |
| Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
| Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3 | 0,13 | 0,22 | 0,28 |
| Пеностекло, крошка, 100 - 150 кг/м3 | 0,043-0,06 | ||
| Пеностекло, крошка, 151 - 200 кг/м3 | 0,06-0,063 | ||
| Пеностекло, крошка, 201 - 250 кг/м3 | 0,066-0,073 | ||
| Пеностекло, крошка, 251 - 400 кг/м3 | 0,085-0,1 | ||
| Пеноблок 100 - 120 кг/м3 | 0,043-0,045 | ||
| Пеноблок 121- 170 кг/м3 | 0,05-0,062 | ||
| Пеноблок 171 - 220 кг/м3 | 0,057-0,063 | ||
| Пеноблок 221 - 270 кг/м3 | 0,073 | ||
| Эковата | 0,037-0,042 | ||
| Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3 | 0,029 | 0,031 | 0,05 |
| Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3 | 0,035 | 0,036 | 0,041 |
| Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3 | 0,041 | 0,042 | 0,04 |
| Пенополиэтилен сшитый | 0,031-0,038 | ||
| Вакуум | 0 | ||
| Воздух +27°C. 1 атм | 0,026 | ||
| Ксенон | 0,0057 | ||
| Аргон | 0,0177 | ||
| Аэрогель (Aspen aerogels) | 0,014-0,021 | ||
| Шлаковата | 0,05 | ||
| Вермикулит | 0,064-0,074 | ||
| Вспененный каучук | 0,033 | ||
| Пробка листы 220 кг/м3 | 0,035 | ||
| Пробка листы 260 кг/м3 | 0,05 | ||
| Базальтовые маты, холсты | 0,03-0,04 | ||
| Пакля | 0,05 | ||
| Перлит, 200 кг/м3 | 0,05 | ||
| Перлит вспученный, 100 кг/м3 | 0,06 | ||
| Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3 | 0,054 | ||
| Полистиролбетон, 150-500 кг/м3 | 0,052-0,145 | ||
| Пробка гранулированная, 45 кг/м3 | 0,038 | ||
| Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3 | 0,076-0,096 | ||
| Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3 | 0,078 | ||
| Пробка техническая, 50 кг/м3 | 0,037 | ||
Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.
Стены, перекрытия, пол, делать можно из разных материалов, но так повелось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой. Этот материал знаю все, с ним проще проводить ассоциации. Наиболее популярны диаграммы, на которых наглядно продемонстрирована разница между различными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно потому для стен из кирпича и другого материала с высокой теплопроводностью выбирают теплоизоляционные материалы. Чтобы было проще подбирать, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу.
| Название материала, плотность | Коэффициент теплопроводности | ||
|---|---|---|---|
| в сухом состоянии | при нормальной влажности | при повышенной влажности | |
| ЦПР (цементно-песчаный раствор) | 0,58 | 0,76 | 0,93 |
| Известково-песчаный раствор | 0,47 | 0,7 | 0,81 |
| Гипсовая штукатурка | 0,25 | ||
| Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
| Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м3 | 0,21 | 0,33 | 0,37 |
| Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м3 | 0,29 | 0,38 | 0,43 |
| Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
| Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м3 | 0,23 | 0,39 | 0,45 |
| Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м3 | 0,31 | 0,48 | 0,55 |
| Оконное стекло | 0,76 | ||
| Арболит | 0,07-0,17 | ||
| Бетон с природным щебнем, 2400 кг/м3 | 1,51 | ||
| Легкий бетон с природной пемзой, 500-1200 кг/м3 | 0,15-0,44 | ||
| Бетон на гранулированных шлаках, 1200-1800 кг/м3 | 0,35-0,58 | ||
| Бетон на котельном шлаке, 1400 кг/м3 | 0,56 | ||
| Бетон на каменном щебне, 2200-2500 кг/м3 | 0,9-1,5 | ||
| Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м3 | 0,3-0,7 | ||
| Керамическийй блок поризованный | 0,2 | ||
| Вермикулитобетон, 300-800 кг/м3 | 0,08-0,21 | ||
| Керамзитобетон, 500 кг/м3 | 0,14 | ||
| Керамзитобетон, 600 кг/м3 | 0,16 | ||
| Керамзитобетон, 800 кг/м3 | 0,21 | ||
| Керамзитобетон, 1000 кг/м3 | 0,27 | ||
| Керамзитобетон, 1200 кг/м3 | 0,36 | ||
| Керамзитобетон, 1400 кг/м3 | 0,47 | ||
| Керамзитобетон, 1600 кг/м3 | 0,58 | ||
| Керамзитобетон, 1800 кг/м3 | 0,66 | ||
| ладка из керамического полнотелого кирпича на ЦПР | 0,56 | 0,7 | 0,81 |
| Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3) | 0,35 | 0,47 | 0,52 |
| Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1300 кг/м3) | 0,41 | 0,52 | 0,58 |
| Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1400 кг/м3) | 0,47 | 0,58 | 0,64 |
| Кладка из полнотелого силикатного кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3) | 0,7 | 0,76 | 0,87 |
| Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 11 пустот | 0,64 | 0,7 | 0,81 |
| Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 14 пустот | 0,52 | 0,64 | 0,76 |
| Известняк 1400 кг/м3 | 0,49 | 0,56 | 0,58 |
| Известняк 1+600 кг/м3 | 0,58 | 0,73 | 0,81 |
| Известняк 1800 кг/м3 | 0,7 | 0,93 | 1,05 |
| Известняк 2000 кг/м3 | 0,93 | 1,16 | 1,28 |
| Песок строительный, 1600 кг/м3 | 0,35 | ||
| Гранит | 3,49 | ||
| Мрамор | 2,91 | ||
| Керамзит, гравий, 250 кг/м3 | 0,1 | 0,11 | 0,12 |
| Керамзит, гравий, 300 кг/м3 | 0,108 | 0,12 | 0,13 |
| Керамзит, гравий, 350 кг/м3 | 0,115-0,12 | 0,125 | 0,14 |
| Керамзит, гравий, 400 кг/м3 | 0,12 | 0,13 | 0,145 |
| Керамзит, гравий, 450 кг/м3 | 0,13 | 0,14 | 0,155 |
| Керамзит, гравий, 500 кг/м3 | 0,14 | 0,15 | 0,165 |
| Керамзит, гравий, 600 кг/м3 | 0,14 | 0,17 | 0,19 |
| Керамзит, гравий, 800 кг/м3 | 0,18 | ||
| Гипсовые плиты, 1100 кг/м3 | 0,35 | 0,50 | 0,56 |
| Гипсовые плиты, 1350 кг/м3 | 0,23 | 0,35 | 0,41 |
| Глина, 1600-2900 кг/м3 | 0,7-0,9 | ||
| Глина огнеупорная, 1800 кг/м3 | 1,4 | ||
| Керамзит, 200-800 кг/м3 | 0,1-0,18 | ||
| Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м3 | 0,23-0,41 | ||
| Керамзитобетон, 500-1800 кг/м3 | 0,16-0,66 | ||
| Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м3 | 0,22-0,28 | ||
| Кирпич клинкерный, 1800 - 2000 кг/м3 | 0,8-0,16 | ||
| Кирпич облицовочный керамический, 1800 кг/м3 | 0,93 | ||
| Бутовая кладка средней плотности, 2000 кг/м3 | 1,35 | ||
| Листы гипсокартона, 800 кг/м3 | 0,15 | 0,19 | 0,21 |
| Листы гипсокартона, 1050 кг/м3 | 0,15 | 0,34 | 0,36 |
| Фанера клеенная | 0,12 | 0,15 | 0,18 |
| ДВП, ДСП, 200 кг/м3 | 0,06 | 0,07 | 0,08 |
| ДВП, ДСП, 400 кг/м3 | 0,08 | 0,11 | 0,13 |
| ДВП, ДСП, 600 кг/м3 | 0,11 | 0,13 | 0,16 |
| ДВП, ДСП, 800 кг/м3 | 0,13 | 0,19 | 0,23 |
| ДВП, ДСП, 1000 кг/м3 | 0,15 | 0,23 | 0,29 |
| Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1600 кг/м3 | 0,33 | ||
| Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1800 кг/м3 | 0,38 | ||
| Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м3 | 0,2 | 0,29 | 0,29 |
| Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м3 | 0,29 | 0,35 | 0,35 |
| Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м3 | 0,35 | ||
| Листы асбоцементные плоские, 1600-1800 кг/м3 | 0,23-0,35 | ||
| Ковровое покрытие, 630 кг/м3 | 0,2 | ||
| Поликарбонат (листы), 1200 кг/м3 | 0,16 | ||
| Полистиролбетон, 200-500 кг/м3 | 0,075-0,085 | ||
| Ракушечник, 1000-1800 кг/м3 | 0,27-0,63 | ||
| Стеклопластик, 1800 кг/м3 | 0,23 | ||
| Черепица бетонная, 2100 кг/м3 | 1,1 | ||
| Черепица керамическая, 1900 кг/м3 | 0,85 | ||
| Черепица ПВХ, 2000 кг/м3 | 0,85 | ||
| Известковая штукатурка, 1600 кг/м3 | 0,7 | ||
| Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м3 | 1,2 | ||
Древесина — один из строительных материалов с относительно невысокой теплопроводностью. В таблице даны ориентировочные данные по разным породам. При покупке обязательно смотрите плотность и коэффициент теплопроводности. Далеко не у всех они такие, как прописаны в нормативных документах.
| Наименование | Коэффициент теплопроводности | ||
|---|---|---|---|
| В сухом состоянии | При нормальной влажности | При повышенной влажности | |
| Сосна, ель поперек волокон | 0,09 | 0,14 | 0,18 |
| Сосна, ель вдоль волокон | 0,18 | 0,29 | 0,35 |
| Дуб вдоль волокон | 0,23 | 0,35 | 0,41 |
| Дуб поперек волокон | 0,10 | 0,18 | 0,23 |
| Пробковое дерево | 0,035 | ||
| Береза | 0,15 | ||
| Кедр | 0,095 | ||
| Каучук натуральный | 0,18 | ||
| Клен | 0,19 | ||
| Липа (15% влажности) | 0,15 | ||
| Лиственница | 0,13 | ||
| Опилки | 0,07-0,093 | ||
| Пакля | 0,05 | ||
| Паркет дубовый | 0,42 | ||
| Паркет штучный | 0,23 | ||
| Паркет щитовой | 0,17 | ||
| Пихта | 0,1-0,26 | ||
| Тополь | 0,17 | ||
Металлы очень хорошо проводят тепло. Именно они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключать прямой контакт используя теплоизолирующие прослойки и прокладки, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.
| Название | Коэффициент теплопроводности | Название | Коэффициент теплопроводности | |
|---|---|---|---|---|
| Бронза | 22-105 | Алюминий | 202-236 | |
| Медь | 282-390 | Латунь | 97-111 | |
| Серебро | 429 | Железо | 92 | |
| Олово | 67 | Сталь | 47 | |
| Золото | 318 |
Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.
Термическое сопротивление ограждающих
конструкций для регионов России
Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.
Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:
R — термическое сопротивление;
p — толщина слоя в метрах;
k — коэффициент теплопроводности.
Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.
Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.
Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.
Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными. Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание.
Строительство коттеджа или дачного дома - это сложный и трудоемкий процесс. И для того, чтобы будущее строение простояло не один десяток лет, нужно соблюдать все нормы и стандарты при его возведении. Поэтому каждый этап строительства требует точных расчетов и качественного выполнения необходимых работ.
Одним из самых важных показателей при строительстве и отделке строения является теплопроводность строительных материалов. СНИП (строительные нормы и правила) дает полный спектр информации по данному вопросу. Ее необходимо знать, чтобы будущее здание было комфортным для проживания как в летний, так и в зимний период.
От конструктивных особенностей строения и применяемых при его возведении материалов зависит комфорт и экономичность проживания в нем. Комфорт заключается в создании оптимального микроклимата внутри вне зависимости от внешних погодных условий и температуры окружающей среды. Если материалы подобраны правильно, а котельное оборудование и вентиляция установлены согласно нормам, то в таком доме будет комфортная прохладная температура летом и тепло зимой. К тому же если все материалы, используемые при строительстве, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, то расходы на энергоносители при отоплении помещений будут минимальны.
Теплопроводность - это передача тепловой энергии между непосредственно соприкасающимися телами или средами. Простыми словами теплопроводность - это способность материала проводить температуру. То есть, попадая в какую-то среду с отличающейся температурой, материал начинает принимать температуру этой среды.
Этот процесс имеет большое значение и в строительстве. Так, в доме с помощью отопительного оборудования поддерживается оптимальная температура (20-25°C). Если температура на улице будет ниже, то когда отключается отопление, все тепло из дома через некоторое время выйдет на улицу, и температура понизится. Летом происходит обратная ситуация. Чтобы сделать температуру в доме ниже уличной, приходится использовать кондиционер.
Потеря тепла в доме неизбежна. Она происходит постоянно, когда температура снаружи меньше, чем в помещении. А вот ее интенсивность - это переменная величина. Она зависит от множества факторов, главными среди которых являются:
Для количественной характеристики теплопроводности строительных материалов используют специальный коэффициент. Используя этот показатель, можно довольно просто рассчитать необходимую теплоизоляцию для всех частей дома (стены, крыша, перекрытия, пол). Чем выше коэффициент теплопроводности строительных материалов, тем больше интенсивность потери тепла. Таким образом, для постройки теплого дома лучше применять материалы с более низким показателем этой величины.
Коэффициент теплопроводности строительных материалов, как и любых других веществ (жидких, твердых или газообразных), обозначается греческой буквой λ. Единицей его измерения является Вт/(м*°C). При этом расчет ведется на один квадратный метр стены толщиной в один метр. Разница температур здесь берется 1°. Практически в любом строительном справочнике имеется таблица теплопроводности строительных материалов, в которой можно посмотреть значение этого коэффициента для различных блоков, кирпичей, бетонных смесей, пород дерева и других материалов.
Потери тепла в любом здании всегда есть, но в зависимости от материала они могут изменять свое значение. В среднем потеря тепла происходит через:
Для определения потерь тепла применяют специальный тепловизор, который определяет наиболее проблемные места. Они выделяются на нем красным цветом. Меньшая потеря тепла происходит в желтых зонах, далее - в зеленых. Зоны с наименьшей потерей тепла выделяются синим цветом. А определение теплопроводности строительных материалов должно проводиться в специальных лабораториях, о чем должен свидетельствовать сертификат качества, прилагаемый к продукции.
Если взять, к примеру, стену из материала с коэффициентом теплопроводности 1, то при разности температур с двух сторон этой стены в 1°, потери тепла составят 1 Вт. Если же толщину стены взять не 1 метр, а 10 см, то потери составят уже 10 Вт. В случае, если разность температур будет 10°, то тепловые потери также составят 10 Вт.
Рассмотрим теперь на конкретном примере расчет потери тепла целого здания. Высоту его возьмем 6 метров (8 с коньком), ширину - 10 метров, а длину - 15 метров. Для простоты расчетов берем 10 окон площадью 1 м 2 . Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:
Формула теплопроводности строительных материалов позволяет вычислить коэффициенты для всех частей здания. Но проще использовать уже готовые данные из справочника. Там есть таблица теплопроводности строительных материалов. Рассмотрим каждый элемент по отдельности и определим его тепловое сопротивление. Оно рассчитывается по формуле R = d/λ, где d - толщина материала, а λ - коэффициент его теплопроводности.
Пол - 10 см бетона (R=0,058 (м 2 *°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м 2 *°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м 2 *°C)/Вт.
Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал - ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м 2 *°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна - 0,4 (м 2 *°C)/Вт.
Следующая формула позволяет выяснить потери тепловой энергии.
Q = S * T / R, где S - площадь поверхности, T - разница температур снаружи и внутри (40°C). Рассчитаем потери тепла для каждого элемента:
Далее все эти показатели суммируются. Таким образом, для данного коттеджа тепловые потери составят 8,6 кВт. А для поддержания оптимальной температуры потребуется котельное оборудование мощностью не менее 10 кВт.
На сегодняшний день существует множество стеновых строительных материалов. Но наибольшей популярностью в частном домостроении по-прежнему пользуются строительные блоки, кирпичи и дерево. Основные отличия - это плотность и теплопроводность строительных материалов. Сравнение дает возможность выбрать золотую середину в соотношении плотность/теплопроводность. Чем выше плотность материала, тем выше его несущая способность, а следовательно, и прочность конструкции в целом. Но при этом ниже его тепловое сопротивление, а как следствие, расходы на энергоносители выше. С другой стороны, чем выше тепловое сопротивление, тем ниже плотность материала. Меньшая плотность, как правило, подразумевает наличие пористой структуры.
Чтобы взвесить все за и против, необходимо знать плотность материала и его коэффициент теплопроводности. Следующая таблица теплопроводности строительных материалов для стен дает значение этого коэффициента и его плотность.
Материал | Теплопроводность, Вт/(м*°C) | Плотность, т/м 3 |
Железобетон | ||
Керамзитобетонные блоки | ||
Керамический кирпич | ||
Силикатный кирпич | ||
Газобетонные блоки | ||
При недостаточной тепловой сопротивляемости внешних стен могут применяться различные утеплители. Так как значения теплопроводности строительных материалов для утепления могут иметь весьма низкий показатель, то чаще всего толщины в 5-10 см будет достаточно для создания комфортной температуры и микроклимата в помещениях. Широкое применение на сегодняшний день получили такие материалы, как минеральная вата, пенополистирол, пенопласт, пенополиуритан и пеностекло.
Следующая таблица теплопроводности строительных материалов, используемых для утепления наружных стен, дает значение коэффициента λ.
Применение утеплителей для наружных стен имеет некоторые ограничения. Это прежде всего связанно с таким параметром, как паропроницаемость. Если стена сделана из пористого материала, такого как газобетон, пенобетон или керамзитобетон, то применять лучше минеральную вату, так как этот параметр у них практически одинаковый. Использование пенополистирола, пенополиуритана или пеностекла возможно только при наличии специального вентиляционного зазора между стеной и утеплителем. Для дерева это также критично. А вот для кирпичных стен данный параметр не так критичен.
Утепление кровли позволяет избежать ненужных перерасходов при отоплении дома. Для этого могут применяться все виды утеплителей как листового формата, так и напыляемые (пенополиуритан). При этом не следует забывать про пароизоляцию и гидроизоляцию. Это весьма важно, так как мокрый утеплитель (минеральная вата) теряет свои свойства по тепловой сопротивляемости. Если же кровля не утепляется, то необходимо основательно утеплить перекрытие между чердаком и последним этажом.
Утепление пола весьма важный этап. При этом также необходимо применять пароизоляцию и гидроизоляцию. В качестве утеплителя используется более плотный материал. Он, соответственно, имеет более высокий коэффициент теплопроводности, чем кровельный. Дополнительной мерой для утепления пола может послужить подвал. Наличие воздушной прослойки позволяет повысить тепловую защиту дома. А оборудование системы теплого пола (водяного или электрического) дает дополнительный источник тепла.
При строительстве и отделке фасада необходимо руководствоваться точными расчетами по тепловым потерям и учитывать параметры используемых материалов (теплопроводность, паропроницаемость и плотность).
Какими бы ни были масштабы строительства, первым делом разрабатывается проект. В чертежах отражается не только геометрия строения, но и расчет главных теплотехнических характеристик. Для этого надо знать теплопроводность строительных материалов. Главная цель строительства заключается в сооружении долговечных сооружений, прочных конструкций, в которых комфортно без избыточных затрат на отопление. В связи с этим крайне важно знание коэффициентов теплопроводности материалов.
У кирпича лучшая теплопроводность
Под термином теплопроводность понимается передача тепловой энергии от более нагретых предметов к менее нагретым. Обмен идет, пока не наступит температурного равновесия.
Теплопередача определяется отрезком времени, в течение которого температура в помещениях находится в соответствии с температурой окружающей среды. Чем меньше этот интервал, тем больше проводимость тепла стройматериала.
Для характеристики проводимости тепла используется понятие коэффициента теплопроводности, показывающего, сколько тепла за такое-то время проходит через такую-то площадь поверхности. Чем этот показатель выше, тем больше теплообмен, и постройка остывает гораздо быстрее. Таким образом, при возведении сооружений рекомендуется использовать стройматериалы с минимальной проводимостью тепла.
В этом видео вы узнаете о теплопроводности строительных материалов:
Как определить теплопотери
Главные элементы здания, через которые уходит тепло:
- двери (5-20%);
- пол (10-20%);
- крыша (15-25%);
- стены (15-35%);
- окна (5-15%).
Уровень теплопотери определяется с помощью тепловизора. О самых трудных участках говорит красный цвет, о меньших потерях тепла скажет желтый и зеленый. Зоны, где потери наименьшие, выделяются синим. Значение теплопроводности определяется в лабораторных условиях, и материалу выдается сертификат качества.
Значение проводимости тепла зависит от таких параметров:
- Пористость. Поры говорят о неоднородности структуры. Когда через них проходит тепло, охлаждение будет минимальным.
- Влажность. Высокий уровень влажности провоцирует вытеснение сухого воздуха капельками жидкости из пор, из-за чего значение увеличивается многократно.
- Плотность. Большая плотность способствует более активному взаимодействию частиц. В итоге теплообмен и уравновешивание температур протекает быстрее.
Коэффициент теплопроводности
В доме теплопотери неизбежны, а происходят они, когда за окном температура ниже, чем в помещениях. Интенсивность является переменной величиной и зависит от многих факторов, основные из которых следующие:
- Площадь поверхностей, участвующих в теплообмене.
- Показатель теплопроводности стройматериалов и элементов здания.
- Разница температур.
Для обозначения коэффициента теплопроводности стройматериалов используют греческую букву λ. Единица измерения – Вт/(м×°C). Расчет производится на 1 м² стены метровой толщины. Здесь принимается разница температур в 1°C.
Пример из практики
Условно материалы делятся на теплоизоляционные и конструкционные. Последние имеют наивысшую теплопроводность, из них строят стены, перекрытия, другие ограждения. По таблице материалов, при постройке стен из железобетона для обеспечения малого теплообмена с окружающей средой толщина их должна составлять примерно 6 м. Но тогда строение будет громоздким и дорогостоящим .
В случае неправильного расчета теплопроводности при проектировании жильцы будущего дома будут довольствоваться лишь 10% тепла от энергоносителей. Потому дома из стандартных стройматериалов рекомендуется утеплять дополнительно.
При выполнении правильной гидроизоляции утеплителя большая влажность не влияет на качество теплоизоляции, и сопротивление строения теплообмену станет гораздо более высоким.
Наиболее оптимальный вариант – использовать утеплитель
Наиболее распространенный вариант – сочетание несущей конструкции из высокопрочных материалов с дополнительной теплоизоляцией. Например:
- Каркасный дом. Утеплитель укладывается между стойками. Иногда при небольшом снижении теплообмена требуется дополнительное утепление снаружи главного каркаса.
- Сооружение из стандартных материалов. Когда стены кирпичные или шлакоблочные, утепление производится снаружи.
Стройматериалы для наружных стен
Стены сегодня возводятся из разных материалов, однако популярнейшими остаются: дерево, кирпич и строительные блоки. Главным образом отличаются плотность и проводимость тепла стройматериалов. Сравнительный анализ позволяет найти золотую середину в соотношении между этими параметрами. Чем плотность больше, тем больше несущая способность материала, а значит, всего сооружения. Но тепловое сопротивление становится меньше, то есть повышаются расходы на энергоносители. Обычно при меньшей плотности есть пористость.
Коэффициент теплопроводности и его плотность.
Утеплители для стен
Утеплители используются, когда не хватает тепловой сопротивляемости наружных стен. Обычно для создания комфортного микроклимата в помещениях достаточно толщины 5-10 см.
Значение коэффициента λ приводится в следующей таблице.
Теплопроводность измеряет способность материала пропускать тепло через себя. Она сильно зависит от состава и структуры. Плотные материалы, такие как металлы и камень, являются хорошими проводниками тепла, в то время как вещества с низкой плотностью, такие как газ и пористая изоляция, являются плохими проводниками.
