Koeficijent toplinske vodljivosti toplinskoizolacijskih materijala tablica. Proračun debljine vanjskih zidova stambene zgrade

Građevinski posao uključuje korištenje bilo kojeg prikladnih materijala. Glavni kriteriji su sigurnost za život i zdravlje, toplinska vodljivost, pouzdanost. Slijedi cijena, estetska svojstva, svestranost upotrebe itd.

Razmotrite jedan od najvažnije karakteristike građevinski materijali - koeficijent toplinske vodljivosti, budući da o ovom svojstvu uvelike ovisi, na primjer, razina udobnosti u kući.

Teoretski, ali i praktički, građevinski materijali u pravilu stvaraju dvije površine - vanjsku i unutarnju. Sa stajališta fizike, toplo područje uvijek teži hladnom području.

U odnosu na građevinski materijal, toplina će težiti prijelazu s jedne površine (toplije) na drugu površinu (manje tople). Ovdje se zapravo sposobnost materijala s obzirom na takav prijelaz naziva koeficijent toplinske vodljivosti ili, skraćeno, CFT.

Shema koja objašnjava učinak toplinske vodljivosti: 1 - toplinska energija; 2 - koeficijent toplinske vodljivosti; 3 – temperatura prve površine; 4 – temperatura druge površine; 5 - debljina građevinskog materijala

Karakteristika CHF se obično gradi na temelju ispitivanja, kada se uzima eksperimentalni uzorak dimenzija 100x100 cm i na njega se primjenjuje toplinski učinak, uzimajući u obzir temperaturnu razliku dviju površina za 1 stupanj. Vrijeme izlaganja 1 sat.

U skladu s tim, toplinska vodljivost se mjeri u vatima po metru po stupnju (W/m°C). Koeficijent je označen grčkim simbolom λ.

Prema zadanim postavkama, toplinska vodljivost različitih građevinskih materijala čija je vrijednost manja od 0,175 W/m°C izjednačava ove materijale u kategoriju izolacijskih materijala.

Moderna proizvodnja ovladala je tehnologijom izrade građevinskih materijala čija je razina CFT manja od 0,05 W/m°C. Zahvaljujući takvim proizvodima moguće je postići izražen ekonomski učinak u smislu potrošnje energetskih resursa.

Utjecaj čimbenika na razinu toplinske vodljivosti

Svaki pojedinačni građevinski materijal ima određenu strukturu i posebno fizičko stanje.

Osnova toga su:

• dimenzija kristala strukture;
• fazno stanje materije;
• stupanj kristalizacije;
• anizotropija toplinske vodljivosti kristala;
• volumen poroznosti i strukture;
• smjer toka topline.

Sve su to čimbenici koji utječu. Određeni učinak na razinu CTP-a također ima kemijski sastav i nečistoće. Količina nečistoća, kako je praksa pokazala, ima posebno izražen učinak na razinu toplinske vodljivosti kristalnih komponenti.

Izolacijski građevinski materijali - klasa proizvoda za gradnju, stvorena uzimajući u obzir svojstva PTS-a, blizu optimalnih svojstava. Međutim, iznimno je teško postići idealnu toplinsku vodljivost uz zadržavanje drugih kvaliteta.

Zauzvrat, na KTP utječu radni uvjeti građevinskog materijala - temperatura, tlak, razina vlažnosti itd.

Građevinski materijali s minimalnim KTP-om

Prema studijama, suhi zrak ima minimalnu vrijednost toplinske vodljivosti (oko 0,023 W / m ° C).

S gledišta korištenja suhog zraka u konstrukciji građevinskog materijala potrebna je konstrukcija u kojoj suhi zrak boravi unutar brojnih zatvorenih prostora malog volumena. Strukturno, takva je konfiguracija predstavljena u obliku brojnih pora unutar strukture.

Otuda logičan zaključak: građevinski materijal, čija je unutarnja struktura porozna formacija, trebao bi imati nisku razinu CHF.

Štoviše, ovisno o maksimalnoj dopuštenoj poroznosti materijala, vrijednost toplinske vodljivosti približava se vrijednosti CHF suhog zraka.

Porozna struktura doprinosi stvaranju građevinskog materijala s minimalnom toplinskom vodljivošću. Što je više pora različitih volumena sadržano u strukturi materijala, to se može dobiti bolji CFT.

NA moderna proizvodnja Za dobivanje poroznosti građevinskog materijala koristi se nekoliko tehnologija.

Posebno se koriste tehnologije:

• pjenjenje;
• stvaranje plina;
• brtvljenje vode;
• oteklina;
• uvođenje aditiva;
• stvaranje vlaknastih skela.

Treba napomenuti: koeficijent toplinske vodljivosti izravno je povezan sa svojstvima kao što su gustoća, toplinski kapacitet, toplinska vodljivost.

Vrijednost toplinske vodljivosti može se izračunati pomoću formule:

λ \u003d Q / S * (T 1 -T 2) * t,

• P- Količina topline;
• S je debljina materijala;
• T1, T2– temperatura s obje strane materijala;
• t- vrijeme.

Prosječna vrijednost gustoće i toplinske vodljivosti obrnuto je proporcionalna vrijednosti poroznosti. Stoga, na temelju gustoće strukture građevinskog materijala, ovisnost toplinske vodljivosti o njoj može se izračunati na sljedeći način:

λ \u003d 1,16 √ 0,0196 + 0,22d 2 - 0,16,

Gdje: d– vrijednost gustoće. Ovo je formula V.P. Nekrasov, pokazujući utjecaj gustoće određenog materijala na vrijednost njegovog CFT-a.

Utjecaj vlage na toplinsku vodljivost građevinskih materijala

Opet, sudeći prema primjerima korištenja građevinskog materijala u praksi, ispada negativan učinak vlage na CTP građevinskih materijala. Primijećeno je da što je građevinski materijal više izložen vlazi, vrijednost CFT-a postaje veća.

Na različite načine nastoje zaštititi materijal koji se koristi u gradnji od vlage. Ova mjera je u potpunosti opravdana s obzirom na povećanje koeficijenta za mokri građevinski materijal

Lako je opravdati ovu tvrdnju. Utjecaj vlage na strukturu građevnog materijala popraćen je vlaženjem zraka u porama i djelomičnom zamjenom zračnog okoliša.

S obzirom da je parametar koeficijenta toplinske vodljivosti za vodu 0,58 W/m°C, postaje jasno značajno povećanje CTP materijala.

Treba napomenuti i negativniji učinak, kada se voda koja ulazi u poroznu strukturu dodatno zamrzne - pretvara se u led.

Jedan od razloga odbijanja zimske gradnje u korist ljetne treba smatrati upravo čimbenikom mogućeg smrzavanja određenih vrsta građevinskih materijala i, kao rezultat, povećanjem toplinske vodljivosti.

Odavde postaju vidljivi građevinski zahtjevi u pogledu zaštite izolacijskih građevinskih materijala od prodora vlage. Uostalom, razina toplinske vodljivosti raste izravno proporcionalno kvantitativnoj vlažnosti.

Druga točka nije ništa manje značajna - suprotno, kada je struktura građevinskog materijala podvrgnuta značajnom zagrijavanju. Previše visoka temperatura također izaziva povećanje toplinske vodljivosti.

To se događa zbog povećanja kinematičke energije molekula koje čine strukturnu osnovu građevinskog materijala.

Istina, postoji klasa materijala čija struktura, naprotiv, stječe najbolja svojstva toplinske vodljivosti u režimu jakog zagrijavanja. Jedan od tih materijala je metal.

Ako pod jakim zagrijavanjem većina široko korištenih građevinskih materijala mijenja toplinsku vodljivost prema gore, snažno zagrijavanje metala dovodi do suprotnog efekta - smanjuje se CFT metala

Metode za određivanje koeficijenta

U tom smjeru koriste se različite metode, ali zapravo se sve mjerne tehnologije kombiniraju u dvije skupine metoda:

1. Stacionarni način mjerenja.
2. Način nestacionarnih mjerenja.

Stacionarna tehnika uključuje rad s parametrima koji se tijekom vremena ne mijenjaju ili neznatno variraju. Ova tehnologija, sudeći po praktičnim primjenama, omogućuje da se računa na točnije rezultate QFT-a.

Radnje usmjerene na mjerenje toplinske vodljivosti, stacionarna metoda omogućuje izvođenje u širokom temperaturnom rasponu - 20 - 700 ° C. Ali u isto vrijeme, stacionarna tehnologija smatra se napornom i složenom tehnikom koja zahtijeva veliki broj vrijeme za izvršenje.

Primjer uređaja dizajniranog za mjerenje koeficijenta toplinske vodljivosti. Ovo je jedan od modernih digitalnih dizajna koji daje brze i točne rezultate.

Još jedna mjerna tehnologija - nestacionarna, čini se da je pojednostavljena, zahtijeva od 10 do 30 minuta za završetak posla. Međutim, u ovom slučaju temperaturni raspon je značajno ograničen. Međutim, tehnika je našla široku primjenu u proizvodnom sektoru.

Tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala

Nema smisla mjeriti mnoge postojeće i široko korištene građevinske materijale.

Svi ovi proizvodi obično se više puta ispituju, na temelju čega se sastavlja tablica toplinske vodljivosti. Građevinski materijal, što uključuje gotovo sve materijale potrebne na gradilištu.

Jedna od opcija za takvu tablicu prikazana je u nastavku, gdje je KTP koeficijent toplinske vodljivosti:

Da biste pravilno organizirali i prostore, morate znati određene značajke i svojstva materijala. Toplinska stabilnost vaše kuće izravno ovisi o kvalitativnom odabiru potrebnih vrijednosti, jer ako pogriješite u početnim izračunima, riskirate da zgradu učinite inferiornom. Detaljna tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala, opisana u ovom članku, će vam pomoći.

Pročitajte u članku

Što je toplinska vodljivost i koliko je važna?

Toplinska vodljivost je kvantitativno svojstvo tvari da propušta toplinu, koje je određeno koeficijentom. Ovaj pokazatelj jednak je ukupnoj količini topline koja prolazi kroz homogeni materijal koji ima jedinicu duljine, površine i vremena s jednom temperaturnom razlikom. SI sustav pretvara ovu vrijednost u koeficijent toplinske vodljivosti, izgleda ovako u slovnoj oznaci - W / (m * K). Toplinska energija se širi kroz materijal pomoću brzo pokretnih zagrijanih čestica, koje pri sudaru sa sporim i hladnim česticama prenose dio topline na njih. Što su zagrijane čestice bolje zaštićene od hladnih, to će se akumulirana toplina bolje zadržati u materijalu.

Detaljna tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala

Glavna značajka toplinski izolacijskih materijala i građevinskih dijelova je unutarnja struktura i omjer kompresije molekularne osnove sirovina od kojih se materijali sastoje. Vrijednosti koeficijenata toplinske vodljivosti za građevinske materijale prikazane su u tablici u nastavku.

Važno! Da biste postigli više učinkovita izolacija morate kombinirati različite materijale. Međusobna kompatibilnost površina navedena je u uputama proizvođača.

Objašnjenje pokazatelja u tablici toplinske vodljivosti materijala i izolacije: njihova klasifikacija

Ovisno o značajke dizajna strukture koja se izolira, odabire se vrsta izolacije. Tako, na primjer, ako je zid izgrađen u dva reda, tada je pjena debljine 5 cm prikladna za punu izolaciju.

Zahvaljujući širok raspon gustoće pjenastih listova, mogu savršeno izolirati zidove od OSB-a i žbuke odozgo, što će također povećati učinkovitost izolacije.

Razinu toplinske vodljivosti možete vidjeti u tablici na donjoj fotografiji.

Klasifikacija toplinske izolacije

Prema načinu prijenosa topline, toplinski izolacijski materijali se dijele na dvije vrste:

• Izolacija koja apsorbira bilo kakav učinak hladnoće, topline, kemijskog napada itd.;
• Izolacija koja može odražavati sve vrste utjecaja na njega;

Prema vrijednosti koeficijenata toplinske vodljivosti materijala od kojeg je izrađena izolacija, razlikuje se po klasama:

• Razred. Takav grijač ima najnižu toplinsku vodljivost, čija je maksimalna vrijednost 0,06 W (m * C);
• B razred. Ima prosječan SI parametar i doseže 0,115 W (m*S);
• U razred. Obdaren je visokom toplinskom vodljivošću i pokazuje pokazatelj od 0,175 W (m * C);

Bilješka! Nisu svi grijači otporni na visoke temperature. Na primjer, potrebna je ecowool, slama, iverica, vlaknasta ploča i treset pouzdana zaštita od vanjskih uvjeta.

Glavne vrste koeficijenata prijenosa topline materijala. Tablica + primjeri

Izračun potrebnih, ako se radi o vanjskim zidovima kuće, dolazi iz regionalnog položaja zgrade. Da bismo jasno objasnili kako se to događa, u donjoj tablici navedene brojke odnosit će se na Krasnojarski teritorij.

Vrsta materijala	Prijenos topline, W/(m*°C)	Debljina stijenke, mm	Ilustracija
3D		5500
Stabla tvrdog drveta od 15%	0,15	1230
Ekspandirani beton od gline	0,2	1630
Blok pjene gustoće od 1 tisuća kg / m³	0,3	2450
Stabla crnogorice duž vlakana	0,35	2860
Podstava od hrastovine	0,41	3350
na mortu od cementa i pijeska	0,87	7110
Ojačani beton

Svaka zgrada ima različite materijale otpornosti na prijenos topline. Tablica u nastavku, koja je izvadak iz SNiP-a, to jasno pokazuje.

Primjeri izolacije zgrada ovisno o toplinskoj vodljivosti

U modernoj gradnji zidovi koji se sastoje od dva ili čak tri sloja materijala postali su norma. Sastoji se od jednog sloja koji se odabire nakon određenih proračuna. Osim toga, morate saznati gdje je točka rosišta.

Za organizaciju potrebno je sveobuhvatno koristiti nekoliko SNiP-ova, GOST-ova, priručnika i zajedničkih pothvata:

• SNiP 23-02-2003 (SP 50.13330.2012). "Toplinska zaštita zgrada". Izdanje iz 2012. godine;
• SNiP 23-01-99 (SP 131.13330.2012). „Građevinska klimatologija“. Izdanje iz 2012. godine;
• SP 23-101-2004. "Projekt toplinske zaštite zgrada";
• Korist. Npr. Malyavin “Gubitak topline zgrade. Priručnik";
• GOST 30494-96 (zamijenjen GOST 30494-2011 od 2011.). Zgrade su stambene i javne. Parametri mikroklime u zatvorenom prostoru”;

Izvođenjem proračuna prema ovim dokumentima, određuju se toplinske karakteristike građevinskog materijala koji okružuje konstrukciju, otpor prijenosa topline i stupanj podudarnosti s normativni dokumenti. Parametri proračuna temeljeni na tablici toplinske vodljivosti građevinskog materijala prikazani su na donjoj fotografiji.

1. Nemojte biti lijeni trošiti vrijeme na proučavanje tehničke literature o svojstvima toplinske vodljivosti materijala. Ovaj korak će minimizirati financijske i toplinske gubitke.
2. Nemojte zanemariti klimu u vašem kraju. Informacije o GOST-ovima o ovom pitanju lako se mogu pronaći na Internetu.

   
   Klimatska značajka Plijesan na zidovima Zatezanje pjene hidroizolacijom

Posljednjih godina pri gradnji kuće ili njenom popravku velika se pozornost pridaje energetskoj učinkovitosti. Uz već postojeće cijene goriva, to je vrlo važno. A čini se da će daljnje uštede postajati sve važnije. Za ispravan odabir sastava i debljine materijala u piti ogradnih konstrukcija (zidovi, podovi, stropovi, krovovi), potrebno je poznavati toplinsku vodljivost građevinskih materijala. Ova karakteristika je naznačena na pakiranju s materijalima, a neophodna je u fazi projektiranja. Uostalom, potrebno je odlučiti od kojeg materijala graditi zidove, kako ih izolirati, koliko debeo svaki sloj treba biti.

Što je toplinska vodljivost i toplinski otpor

Prilikom odabira građevinskih materijala za gradnju potrebno je obratiti pozornost na karakteristike materijala. Jedna od ključnih pozicija je toplinska vodljivost. Prikazuje se koeficijentom toplinske vodljivosti. To je količina topline koju određeni materijal može provesti u jedinici vremena. To jest, što je ovaj koeficijent manji, to materijal lošije provodi toplinu. Suprotno tome, što je veći broj, toplina se bolje uklanja.

Materijali s niskom toplinskom vodljivošću koriste se za izolaciju, s visokom - za prijenos ili uklanjanje topline. Na primjer, radijatori su izrađeni od aluminija, bakra ili čelika, jer dobro prenose toplinu, odnosno imaju visoku toplinsku vodljivost. Za izolaciju se koriste materijali s niskim koeficijentom toplinske vodljivosti - bolje zadržavaju toplinu. Ako se objekt sastoji od više slojeva materijala, njegova se toplinska vodljivost određuje kao zbroj koeficijenata svih materijala. U izračunima se izračunava toplinska vodljivost svake od komponenti "torte", sumiraju se pronađene vrijednosti. Općenito, dobivamo toplinsko-izolacijsku sposobnost ovojnice zgrade (zidovi, pod, strop).

Postoji i takva stvar kao što je toplinski otpor. Odražava sposobnost materijala da spriječi prolaz topline kroz njega. To jest, to je recipročna vrijednost toplinske vodljivosti. A ako vidite materijal visoke toplinske otpornosti, može se koristiti za toplinsku izolaciju. Primjer toplinski izolacijski materijali može se dogoditi popularna mineralna ili bazaltna vuna, polistiren itd. Za uklanjanje ili prijenos topline potrebni su materijali s niskom toplinskom otpornošću. Na primjer, za grijanje se koriste aluminijski ili čelični radijatori, jer dobro odaju toplinu.

Tablica toplinske vodljivosti toplinskoizolacijskih materijala

Kako bi se kuća lakše zagrijala zimi i ohladila ljeti, toplinska vodljivost zidova, podova i krovova mora biti barem određena brojka, koja se izračunava za svaku regiju. Sastav "pita" zidova, poda i stropa, debljina materijala uzimaju se na takav način da ukupna brojka nije manja (ili bolje - barem malo više) preporučena za vašu regiju.

Prilikom odabira materijala mora se uzeti u obzir da neki od njih (ne svi) puno bolje provode toplinu u uvjetima visoke vlažnosti. Ako je tijekom rada vjerojatno da će se takva situacija dogoditi dulje vrijeme, u izračunima se koristi toplinska vodljivost za ovo stanje. Koeficijenti toplinske vodljivosti glavnih materijala koji se koriste za izolaciju prikazani su u tablici.

Dio informacija preuzet je iz standarda koji propisuju karakteristike određenih materijala (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Dodatak 2)). Oni materijali koji nisu navedeni u standardima nalaze se na web stranicama proizvođača. S obzirom da ne postoje standardi, oni se mogu značajno razlikovati od proizvođača do proizvođača, stoga pri kupnji obratite pozornost na karakteristike svakog materijala koji kupujete.

Tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala

Zidovi, stropovi, podovi, možete napraviti od različitih materijala, ali se dogodilo da se toplinska vodljivost građevinskih materijala obično uspoređuje s zidanje od cigle. Svi znaju ovaj materijal, s njim je lakše stvarati asocijacije. Najpopularniji dijagrami koji jasno pokazuju razliku između razni materijali. Jedna takva slika nalazi se u prethodnom odlomku, druga - usporedba zida od opeke i zida od trupaca - data je u nastavku. Zato se toplinski izolacijski materijali biraju za zidove od opeke i drugih materijala visoke toplinske vodljivosti. Radi lakšeg odabira prikazana je toplinska vodljivost glavnih građevinskih materijala.

Drvo je jedan od građevinskih materijala s relativno niskom toplinskom vodljivošću. Tablica daje indikativne podatke za različite pasmine. Prilikom kupnje svakako pogledajte gustoću i koeficijent toplinske vodljivosti. Nisu svi isti kao što je propisano u regulatornim dokumentima.

Metali vrlo dobro provode toplinu. Često su most hladnoće u dizajnu. I to se također mora uzeti u obzir, kako bi se isključio izravan kontakt pomoću toplinskih izolacijskih slojeva i brtvi, koji se nazivaju toplinski prekidi. Toplinska vodljivost metala sažeta je u drugoj tablici.

Kako izračunati debljinu zida

Kako bi kuća zimi bila topla, a ljeti hladna, potrebno je da ogradne konstrukcije (zidovi, pod, strop/krov) imaju određeni toplinski otpor. Ova vrijednost je različita za svaku regiju. Ovisi o prosječnoj temperaturi i vlažnosti u određenom području.

Toplinska otpornost kućišta
strukture za ruske regije

Kako računi za grijanje ne bi bili preveliki, potrebno je odabrati građevinski materijal i njihovu debljinu tako da njihov ukupni toplinski otpor ne bude manji od navedenog u tablici.

Proračun debljine stijenke, debljine izolacije, završnih slojeva

Modernu gradnju karakterizira situacija u kojoj zid ima više slojeva. Osim nosiva konstrukcija postoji izolacija, završni materijali. Svaki sloj ima svoju debljinu. Kako odrediti debljinu izolacije? Izračun je jednostavan. Na temelju formule:

R je toplinski otpor;

p je debljina sloja u metrima;

k je koeficijent toplinske vodljivosti.

Prvo morate odlučiti o materijalima koje ćete koristiti u gradnji. Štoviše, morate točno znati kakva će biti vrsta zidnog materijala, izolacije, završne obrade itd. Uostalom, svaki od njih doprinosi toplinskoj izolaciji, a u izračunu se uzima u obzir toplinska vodljivost građevinskih materijala.

Najprije se razmatra toplinska otpornost konstrukcijskog materijala (od kojeg će se graditi zid, strop itd.), zatim se odabire debljina odabrane izolacije prema principu "preostalog". Također možete uzeti u obzir karakteristike toplinske izolacije završnih materijala, ali obično idu "plus" na glavne. Dakle, određena je rezerva "za svaki slučaj". Ova rezerva vam omogućuje uštedu na grijanju, što naknadno ima pozitivan učinak na proračun.

Primjer izračuna debljine izolacije

Uzmimo primjer. Izgradit ćemo zid od opeke - jednu i pol cigle, izolirati ćemo mineralnom vunom. Prema tablici, toplinski otpor zidova za regiju trebao bi biti najmanje 3,5. Izračun za ovu situaciju dat je u nastavku.

Ako je proračun ograničen, možete uzeti 10 cm mineralne vune, a nedostajuće će biti pokriveno završni materijali. Oni će biti iznutra i izvana. Ali, ako želite da računi za grijanje budu minimalni, bolje je započeti završetak s "plusom" na izračunatu vrijednost. To je vaša rezerva za vrijeme najnižih temperatura, budući da se norme toplinskog otpora za ogradne konstrukcije izračunavaju prema prosječnoj temperaturi za nekoliko godina, a zime su nenormalno hladne. Budući da se toplinska vodljivost građevinskih materijala koji se koriste za uređenje jednostavno ne uzima u obzir.

Izgradnja vikendice odn seoska kuća je složen i naporan proces. A kako bi buduća zgrada stajala više od desetak godina, potrebno je pri njezinoj gradnji poštivati ​​sve norme i standarde. Stoga svaka faza izgradnje zahtijeva točne izračune i kvalitetno izvođenje potrebnih radova.

Jedan od najvažnijih pokazatelja u izgradnji i uređenju zgrade je toplinska vodljivost građevinskih materijala. SNIP (građevinske norme i pravila) pruža cijeli niz informacija o ovom pitanju. Morate to znati kako bi buduća zgrada bila udobna za život i ljeti i zimi.

Savršen topli dom

Udobnost i ekonomičnost življenja u njemu ovise o značajkama dizajna zgrade i materijalima koji se koriste u njegovoj izgradnji. Udobnost leži u stvaranju optimalne mikroklime u unutrašnjosti, bez obzira na vanjske vremenske uvjete i temperaturu okoline. Ako su materijali pravilno odabrani, i kotlovska oprema i ventilacija su instalirani u skladu s normama, tada će u takvoj kući biti ugodna hladna temperatura ljeti i topla zimi. Osim toga, ako svi materijali koji se koriste u izgradnji imaju dobra svojstva toplinske izolacije, tada će troškovi energije za grijanje prostora biti minimalni.

Pojam toplinske vodljivosti

Toplinska vodljivost je prijenos toplinske energije između tijela ili medija u izravnom kontaktu. Jednostavnim riječima, toplinska vodljivost je sposobnost materijala da provodi temperaturu. To jest, ulazeći u neki medij s različitom temperaturom, materijal počinje preuzimati temperaturu tog medija.

Ovaj proces ima veliku važnost i u građevinarstvu. Dakle, u kući se uz pomoć opreme za grijanje održava optimalna temperatura (20-25 ° C). Ako je temperatura vani niža, onda kada se grijanje isključi, sva toplina iz kuće će nakon nekog vremena otići van, a temperatura će pasti. Ljeti je situacija obrnuta. Da bi temperatura u kući ispod ulice, morate koristiti klima uređaj.

Koeficijent toplinske vodljivosti

Gubitak topline u kući je neizbježan. To se događa cijelo vrijeme kada je vanjska temperatura niža od sobne. Ali njegov je intenzitet varijabilan. Ovisi o mnogim čimbenicima, a glavni su:

• Područje površina uključenih u izmjenu topline (krov, zidovi, stropovi, pod).
• Indeks toplinske vodljivosti građevinskih materijala i pojedinih građevinskih elemenata (prozori, vrata).
• Razlika između temperatura izvan i unutar kuće.
• Ostalo.

Za kvantificiranje toplinske vodljivosti građevinskih materijala koristi se poseban koeficijent. Koristeći ovaj pokazatelj, možete jednostavno izračunati potrebnu toplinsku izolaciju za sve dijelove kuće (zidovi, krov, stropovi, pod). Što je veća toplinska vodljivost građevinskih materijala, to je veći intenzitet gubitka topline. Dakle, graditi topli dom bolje je koristiti materijale s nižim pokazateljem ove vrijednosti.

Koeficijent toplinske vodljivosti građevinskih materijala, kao i svih drugih tvari (tekućih, krutih ili plinovitih), označen je grčkim slovom λ. Njegova jedinica je W/(m*°C). U ovom slučaju, izračun se provodi na jednoj četvorni metar zidovi debljine jedan metar. Temperaturna razlika ovdje se uzima kao 1°. U gotovo svakom građevinskom vodiču postoji tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala, u kojoj možete vidjeti vrijednost ovog koeficijenta za različite blokove, cigle, betonske mješavine, vrste drva i druge materijale.

Određivanje gubitka topline

U svakoj zgradi uvijek postoje toplinski gubici, ali ovisno o materijalu mogu promijeniti svoju vrijednost. U prosjeku, gubitak topline nastaje kroz:

• Krov (od 15% do 25%).
• Zidovi (od 15% do 35%).
• Prozori (od 5% do 15%).
• Vrata (od 5% do 20%).
• Spol (od 10% do 20%).

Za određivanje gubitka topline koristi se posebna termalna kamera koja određuje najproblematičnija područja. Označeni su crvenom bojom. Manji gubitak topline javlja se u žutim zonama, zatim u zelenim zonama. Zone sa najmanji gubitak topline su označene plavom bojom. A određivanje toplinske vodljivosti građevinskih materijala treba provesti u posebnim laboratorijima, što dokazuje certifikat kvalitete priložen proizvodu.

Primjer proračuna toplinskih gubitaka

Ako uzmemo, na primjer, zid izrađen od materijala s koeficijentom toplinske vodljivosti od 1, tada će s temperaturnom razlikom od 1 ° s obje strane ovog zida gubitak topline biti 1 W. Ako se debljina stijenke uzme ne 1 metar, već 10 cm, gubici će biti već 10 vata. Ako je temperaturna razlika 10°, tada će i gubitak topline biti 10 W.

Razmotrimo sada, na konkretnom primjeru, izračun gubitka topline cijele zgrade. Uzimamo njegovu visinu 6 metara (8 s klizaljkom), širinu - 10 metara, a duljinu - 15 metara. Radi jednostavnosti izračuna, uzimamo 10 prozora s površinom od ​​​1 m 2. Unutarnja temperatura će se smatrati jednakom 25°C, a vanjska -15°C. Izračunajte površinu svih površina kroz koje dolazi do gubitka topline:

• Prozori - 10 m 2.
• Kat - 150 m2.
• Zidovi - 300 m 2.
• Krov (s kosinama na dužoj strani) - 160 m 2.

Formula za toplinsku vodljivost građevinskih materijala omogućuje vam izračunavanje koeficijenata za sve dijelove zgrade. Ali lakše je koristiti gotove podatke iz imenika. Postoji tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala. Razmotrite svaki element zasebno i odredite njegov toplinski otpor. Izračunava se po formuli R = d/λ, gdje je d debljina materijala, a λ njegova toplinska vodljivost.

Pod - 10 cm beton (R=0,058 (m 2 *°C)/W) i 10 cm mineralna vuna (R=2,8 (m 2 *°C)/W). Sada zbrojite ova dva broja. Dakle, toplinski otpor poda iznosi 2,858 (m 2 * °C) / W.

Slično se razmatraju zidovi, prozori i krovovi. Materijal - stanični beton (porobeton), debljina 30 cm U ovom slučaju, R = 3,75 (m 2 * ° C) / W. Toplinski otpor prozora formacije - 0,4 (m 2 *°C)/W.

Sljedeća formula omogućuje vam da saznate gubitak toplinske energije.

Q = S * T / R, gdje je S površina, T je temperaturna razlika između vanjske i unutarnje (40°C). Izračunajte gubitak topline za svaki element:

• Za krov: Q \u003d 160 * 40 / 2,8 \u003d 2,3 kW.
• Za zidove: Q \u003d 300 * 40 / 3,75 \u003d 3,2 kW.
• Za prozore: Q \u003d 10 * 40 / 0,4 \u003d 1 kW.
• Za pod: Q \u003d 150 * 40 / 2,858 \u003d 2,1 kW.

Nadalje, svi ti pokazatelji su sažeti. Tako će za ovu vikendicu gubitak topline biti 8,6 kW. I za održavanje optimalna temperatura potrebna je kotlovska oprema s kapacitetom od najmanje 10 kW.

Materijali za vanjske zidove

Danas postoji mnogo materijala za izgradnju zidova. Ali najpopularniji u privatnoj stambenoj izgradnji su još uvijek građevni blokovi, cigle i drvo. Glavne razlike su gustoća i toplinska vodljivost građevinskih materijala. Usporedba omogućuje odabir zlatne sredine u omjeru gustoća / toplinska vodljivost. Što je veća gustoća materijala, veća je njegova nosivost, a time i čvrstoća strukture u cjelini. Ali istodobno je njegov toplinski otpor manji, a kao rezultat toga, troškovi energije su veći. S druge strane, što je toplinski otpor veći, to je niža gustoća materijala. Manja gustoća općenito podrazumijeva poroznu strukturu.

Da biste odvagali prednosti i nedostatke, morate znati gustoću materijala i njegov koeficijent toplinske vodljivosti. Sljedeća tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala za zidove daje vrijednost ovog koeficijenta i njegovu gustoću.

Zidna izolacija

Uz nedovoljnu toplinsku otpornost vanjskih zidova, mogu se koristiti različiti grijači. Budući da vrijednosti toplinske vodljivosti građevinskih materijala za izolaciju mogu imati vrlo nizak pokazatelj, najčešće će debljina od 5-10 cm biti dovoljna za stvaranje ugodne temperature i mikroklime u prostorijama. Materijali kao što su mineralna vuna, polistirenska pjena, polistirenska pjena, poliuretanska pjena i pjenasto staklo danas se široko koriste.

Sljedeća tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala korištenih za izolaciju vanjskih zidova daje vrijednost koeficijenta λ.

Značajke uporabe zidne izolacije

Korištenje izolacije za vanjske zidove ima neka ograničenja. To je prvenstveno zbog parametra kao što je propusnost pare. Ako je zid izrađen od poroznog materijala, kao što je gazirani beton, pjenasti beton ili beton od ekspandirane gline, onda je bolje koristiti mineralnu vunu, jer je ovaj parametar za njih gotovo isti. Korištenje ekspandiranog polistirena, poliuretanske pjene ili pjenastog stakla moguće je samo ako postoji poseban ventilacijski razmak između zida i izolacije. Za stablo je to također kritično. Ali za zidove od opeke ovaj parametar nije toliko kritičan.

Topli krov

Izolacija krova pomaže u izbjegavanju nepotrebnih prekoračenja troškova prilikom grijanja kuće. Za to se mogu koristiti sve vrste grijača, kako pločastog formata, tako i raspršenih (poliuretanska pjena). U ovom slučaju ne treba zaboraviti na parnu barijeru i hidroizolaciju. To je vrlo važno, jer mokra izolacija (mineralna vuna) gubi svojstva toplinske otpornosti. Ako krov nije izoliran, tada je potrebno temeljito izolirati strop između potkrovlja i gornjeg kata.

Kat

Izolacija poda je vrlo važan korak. U ovom slučaju također je potrebno primijeniti parnu barijeru i hidroizolaciju. Kao grijač koristi se gušći materijal. Prema tome, ima veći koeficijent toplinske vodljivosti od krovišta. Dodatna mjera za izolaciju poda može biti podrum. Prisutnost zračnog raspora omogućuje vam povećanje toplinske zaštite kuće. A oprema sustava podnog grijanja (vodena ili električna) pruža dodatni izvor topline.

Zaključak

Tijekom izgradnje i dorade fasade potrebno je voditi se točnim izračunima toplinskih gubitaka i uzeti u obzir parametre korištenih materijala (toplinska vodljivost, paropropusnost i gustoća).

Bez obzira na razmjere izgradnje, prvi korak je izrada projekta. Crteži odražavaju ne samo geometriju strukture, već i izračun glavnih toplinskih karakteristika. Da biste to učinili, morate znati toplinsku vodljivost građevinskih materijala. Glavni cilj gradnje je izgradnja trajnih konstrukcija, trajnih konstrukcija u kojima je ugodno bez pretjeranih troškova grijanja. U tom smislu izuzetno je važno poznavati koeficijente toplinske vodljivosti materijala.

Opeka ima najbolju toplinsku vodljivost

Karakteristike indikatora

Termin toplinska vodljivost odnosi se na prijenos toplinske energije s toplijih predmeta na hladnije. Razmjena se nastavlja sve dok se ne postigne temperaturna ravnoteža.

Prijelaz topline određen je duljinom vremena tijekom kojeg je temperatura u prostorijama u skladu s temperaturom okoline. Što je ovaj interval manji, veća je toplinska vodljivost građevinskog materijala.

Za karakterizaciju vodljivosti topline koristi se koncept koeficijenta toplinske vodljivosti koji pokazuje koliko topline prođe kroz tu i takvu površinu u tom i tom vremenu. Što je ta brojka veća, to je veći prijenos topline, a zgrada se hladi mnogo brže. Stoga se pri postavljanju konstrukcija preporuča korištenje građevinskih materijala s minimalnom vodljivošću topline.

U ovom videu ćete naučiti o toplinskoj vodljivosti građevinskih materijala:

Kako odrediti gubitak topline

Glavni elementi zgrade kroz koje izlazi toplina:

• vrata (5-20%);
• spol (10-20%);
• krov (15-25%);
• zidovi (15-35%);
• prozori (5-15%).

Razina gubitka topline određuje se pomoću termovizira. Crvena označava najteža područja, žuta i zelena označavaju manji gubitak topline. Zone s najmanjim gubicima označene su plavom bojom. Vrijednost toplinske vodljivosti utvrđuje se u laboratoriju, a materijalu se izdaje certifikat kvalitete.

Vrijednost toplinske vodljivosti ovisi o sljedećim parametrima:

1. Poroznost. Pore ​​ukazuju na heterogenost strukture. Kada toplina prođe kroz njih, hlađenje će biti minimalno.
2. Vlažnost. Visoka razina vlažnost izaziva istiskivanje suhog zraka kapljicama tekućine iz pora, zbog čega se vrijednost višestruko povećava.
3. Gustoća. Veća gustoća potiče aktivniju interakciju čestica. Kao rezultat toga, prijenos topline i uravnoteženje temperature odvijaju se brže.

Koeficijent toplinske vodljivosti

U kući su gubici topline neizbježni, a nastaju kada je temperatura izvan prozora niža nego u prostorijama. Intenzitet je varijabilan i ovisi o mnogim čimbenicima, od kojih su glavni sljedeći:

1. Površina uključena u prijenos topline.
2. Pokazatelj toplinske vodljivosti građevinskih materijala i građevinskih elemenata.
3. temperaturna razlika.

Grčko slovo λ koristi se za označavanje toplinske vodljivosti građevinskih materijala. Mjerna jedinica je W/(m×°C). Izračun se vrši za 1 m² zida debljine metar. Ovdje se pretpostavlja temperaturna razlika od 1°C.

Studija slučaja

Uobičajeno, materijali se dijele na toplinsko-izolacijske i strukturne. Potonji imaju najveću toplinsku vodljivost, od njih su izgrađeni zidovi, stropovi i druge ograde. Prema tablici materijala, pri izgradnji armiranobetonskih zidova kako bi se osigurala niska izmjena topline s okoliš njihova debljina treba biti otprilike 6 m. Ali onda zgrada će biti glomazna i skupa.

U slučaju pogrešnog izračuna toplinske vodljivosti tijekom projektiranja, stanovnici buduće kuće bit će zadovoljni sa samo 10% topline iz izvora energije. Stoga se kuće od standardnih građevinskih materijala preporuča dodatno izolirati.

Prilikom pravilne hidroizolacije izolacije, visoka vlažnost ne utječe na kvalitetu toplinske izolacije, a otpornost zgrade na prijenos topline postat će znatno veća.

Najviše najbolja opcija- koristite grijač

Najčešća opcija je kombinacija potporne konstrukcije od materijala visoke čvrstoće s dodatnom toplinskom izolacijom. Na primjer:

1. Drvena kuća. Između stupova postavlja se izolacija. Ponekad, uz blagi pad prijenosa topline, potrebna je dodatna izolacija izvan glavnog okvira.
2. Izrada od standardnih materijala. Kada su zidovi od opeke ili blokova od šljunka, izolacija se vrši izvana.

Građevinski materijali za vanjske zidove

Zidovi se danas grade od različitih materijala, ali su najpopularniji ostali: drvo, cigla i građevinski blokovi. Glavna razlika je gustoća i toplinska vodljivost građevinskih materijala. Komparativna analiza omogućuje vam da pronađete zlatnu sredinu u omjeru između ovih parametara. Što je veća gustoća, veća je nosivost materijala, a time i cijele strukture. No toplinski otpor postaje manji, odnosno povećavaju se troškovi energije. Obično pri manjoj gustoći postoji poroznost.

Koeficijent toplinske vodljivosti i njegova gustoća.

Zidna izolacija

Grijači se koriste kada nema dovoljno toplinskog otpora vanjskih zidova. Obično je za stvaranje ugodne mikroklime u prostorijama dovoljna debljina od 5-10 cm.

Vrijednost koeficijenta λ data je u sljedećoj tablici.

Toplinska vodljivost mjeri sposobnost materijala da provodi toplinu kroz sebe. Jako ovisi o sastavu i strukturi. Gusti materijali kao što su metali i kamen su dobri provodnici topline, dok su materijali niske gustoće kao što su plin i porozna izolacija loši vodiči.

Tematski materijali:

Puno kokošjih jaja Zašto sanjati puno jaja u gnijezdu

O čemu je sanjao rat u snu?

Zamorac: što se sanja kućni ljubimac?

“Tumačenje snova stari prijatelj je sanjao ono što sanja stari prijatelj u snu

Da kurac bolje stoji Što učiniti da stane

Korisna svojstva mlijeka za djecu: kontraindikacije, koristi i štete

Bijela ranica s unutarnje strane usne Gnojne ranice na usnama

Odakle ranica na usnama?