Poređenje toplinske provodljivosti građevinskih materijala - proučavamo važne pokazatelje. Proračun toplinske provodljivosti zida Ovisnost toplinske provodljivosti od debljine materijala

Građevinski posao uključuje korištenje bilo kojeg prikladnog materijala. Glavni kriteriji su sigurnost za život i zdravlje, toplinska provodljivost i pouzdanost. Slijedi cijena, estetika, svestranost itd.

Razmotrite jednu od najvažnijih karakteristika građevinskih materijala - koeficijent toplinske vodljivosti, jer upravo to svojstvo u velikoj mjeri određuje, na primjer, razinu udobnosti u kući.

Teoretski i praktično isti, građevinski materijali, u pravilu, stvaraju dvije površine - vanjsku i unutarnju. Sa stanovišta fizike, toplo područje uvijek teži hladnom.

Kada se nanese na građevinski materijal, toplota će težiti da se pređe s jedne površine (toplije) na drugu (manje tople). Ovdje se, zapravo, sposobnost materijala u odnosu na takav prijelaz naziva - koeficijent toplinske provodljivosti ili skraćeno - KTP.

Dijagram koji objašnjava uticaj toplotne provodljivosti: 1 - toplotna energija; 2 - koeficijent toplotne provodljivosti; 3 - temperatura prve površine; 4 - temperatura druge površine; 5 - debljina građevinskog materijala

Karakteristika KTP-a se obično gradi na osnovu ispitivanja, kada se uzme ogledni uzorak dimenzija 100x100 cm i na njega se primeni termički efekat, uzimajući u obzir temperaturnu razliku dve površine od 1 stepen. Vrijeme ekspozicije je 1 sat.

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

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

Moderna proizvodnja ovladala je tehnologijama za proizvodnju građevinskih materijala, čiji je nivo CTF manji od 0,05 W / m ° C. Zahvaljujući ovakvim proizvodima moguće je postići izražen ekonomski efekat u pogledu potrošnje energetskih resursa.

Utjecaj faktora na nivo toplotne provodljivosti

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

Ovo se zasniva na:

dimenzija kristala strukture;
fazno stanje materije;
stepen kristalizacije;
anizotropija toplotne provodljivosti kristala;
volumen poroznosti i struktura;
smjer toka topline.

Sve ovo su faktori koji utiču. Hemijski sastav i nečistoće takođe imaju određeni uticaj na nivo KTP. Količina nečistoća, kao što je praksa pokazala, ima posebno izražen uticaj na nivo toplotne provodljivosti kristalnih komponenti.

Izolacijski građevinski materijali - klasa proizvoda za građevinarstvo, kreirana uzimajući u obzir svojstva KTP-a, bliska optimalnim svojstvima. Međutim, izuzetno je teško postići idealnu toplotnu provodljivost uz zadržavanje drugih kvaliteta.

Zauzvrat, na KTP utiču radni uslovi građevinskog materijala - temperatura, pritisak, nivo vlažnosti itd.

Građevinski materijali sa minimalnim KTP

Prema istraživanjima, suhi zrak ima minimalnu toplinsku provodljivost (oko 0,023 W / m ° C).

Sa stanovišta korišćenja suvog vazduha u konstrukciji građevinskog materijala, potrebna je konstrukcija u kojoj se suvi vazduh zadržava unutar brojnih zatvorenih prostora male zapremine. Strukturno, ova konfiguracija je predstavljena u obliku brojnih pora unutar strukture.

Otuda logičan zaključak: nizak nivo KTP-a treba da ima građevinski materijal čija je unutrašnja struktura porozna formacija.

Štaviše, u zavisnosti od maksimalno dozvoljene poroznosti materijala, vrednost toplotne provodljivosti približava se vrednosti CTF-a suvog vazduha.

Porozna struktura olakšava stvaranje građevinskog materijala s minimalnom toplinskom provodljivošću. Što je više pora različitih zapremina sadržano u strukturi materijala, to se može dobiti bolji KTP.

U modernoj proizvodnji koristi se nekoliko tehnologija za dobivanje poroznosti građevinskog materijala.

Posebno se koriste tehnologije:

pjenjenje;
stvaranje plina;
zahvat vode;
oteklina;
uvođenje aditiva;
stvaranje vlaknastih skela.

Treba napomenuti: koeficijent toplotne provodljivosti je direktno povezan sa svojstvima kao što su gustina, toplotni kapacitet, toplotna provodljivost.

Vrijednost toplotne provodljivosti može se izračunati pomoću formule:

λ = Q / S * (T 1 -T 2) * t,

Q- Količina toplote;
S- debljina materijala;
T 1, T 2- temperatura na obje strane materijala;
t- vrijeme.

Prosječna vrijednost gustine i toplotne provodljivosti obrnuto je proporcionalna vrednosti poroznosti. Stoga, na osnovu gustine strukture građevinskog materijala, ovisnost toplinske provodljivosti o njoj može se izračunati na sljedeći način:

λ = 1,16 √ 0,0196 + 0,22d 2 - 0,16,

gdje: d- vrijednost gustine. Ovo je formula V.P. Nekrasov, pokazujući utjecaj gustine određenog materijala na vrijednost njegovog CTF-a.

Utjecaj vlage na toplinsku provodljivost građevinskog materijala

Opet, sudeći po primjerima upotrebe građevinskog materijala u praksi, otkriva se negativan utjecaj vlage na KTP građevinskog materijala. Primijećeno je da što je građevinski materijal više izložen vlazi, vrijednost CTF-a postaje veća.

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

Takav momenat nije teško potkrepiti. Utjecaj vlage na strukturu građevinskog materijala praćen je vlaženjem zraka u porama i djelomičnom zamjenom zračne sredine.

S obzirom da je parametar koeficijenta toplinske provodljivosti za vodu 0,58 W / m ° C, postaje jasno da se CTF materijala značajno povećava.

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

Jedan od razloga za odustajanje od zimske gradnje u korist gradnje ljeti treba smatrati upravo faktor mogućeg smrzavanja pojedinih vrsta građevinskih materijala i, kao posljedicu, povećanje toplinske provodljivosti.

Stoga postaju očigledni građevinski zahtjevi za zaštitu izolacijskih građevinskih materijala od prodiranja vlage. Na kraju krajeva, nivo toplotne provodljivosti raste direktno proporcionalno kvantitativnom sadržaju vlage.

Druga stvar nije ništa manje značajna - suprotno, kada je struktura građevinskog materijala podvrgnuta značajnom zagrijavanju. Previše visoka temperatura takođe izaziva povećanje toplotne provodljivosti.

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

Istina, postoji klasa materijala čija struktura, naprotiv, stječe bolja svojstva toplinske provodljivosti u načinu jakog grijanja. Jedan od ovih materijala je metal.

Ako pod jakim zagrijavanjem većina rasprostranjenih građevinskih materijala promijeni toplotnu provodljivost naviše, snažno zagrijavanje metala dovodi do suprotnog efekta - CTF metala se smanjuje

Metode za određivanje koeficijenta

U tom pravcu se koriste različite tehnike, ali zapravo se sve tehnologije merenja kombinuju u dve grupe metoda:

Stacionarni način mjerenja.
Nestacionarni način mjerenja.

Stacionarna tehnika podrazumijeva rad sa parametrima koji se tokom vremena ne mijenjaju ili neznatno variraju. Ova tehnologija, sudeći po praktičnim primjenama, omogućava da se računa na preciznije rezultate KTP-a.

Koraci koji imaju za cilj mjerenje toplinske provodljivosti, stacionarnom metodom mogu se izvesti u širokom temperaturnom rasponu - 20 - 700 ° C. Ali u isto vrijeme, stacionarna tehnologija se smatra dugotrajnom i složenom tehnikom koja zahtijeva puno vremena da se završi.

Primjer aparata dizajniranog za mjerenje koeficijenta toplinske provodljivosti. To je jedan od najnaprednijih digitalnih dizajna za brze i precizne rezultate.

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

Tablica toplinske provodljivosti građevinskih materijala

Nema smisla izlagati mjerenjima mnoge postojeće i široko korištene građevinske materijale.

Svi ovi proizvodi su, u pravilu, više puta testirani, na osnovu čega je sastavljena tabela toplinske provodljivosti građevinskih materijala koja uključuje gotovo sve materijale potrebne za gradilište.

Jedna od varijanti takve tabele predstavljena je u nastavku, gde je KTP koeficijent toplotne provodljivosti:

Materijal (građevinski materijal)	Gustina, m 3	KTP suhi, W/mºC	% vlažnosti_1	% vlažnost_2	KTP pri vlažnosti_1, W/mºC	KTP pri vlažnosti_2, W/mºC
Bitumen za krovove	1400	0,27	0	0	0,27	0,27
Bitumen za krovove	1000	0,17	0	0	0,17	0,17
Krovni škriljevac	1800	0,35	2	3	0,47	0,52
Krovni škriljevac	1600	0,23	2	3	0,35	0,41
Bitumen za krovove	1200	0,22	0	0	0,22	0,22
Azbest-cementni lim	1800	0,35	2	3	0,47	0,52
Azbest-cementni lim	1600	0,23	2	3	0,35	0,41
Asfalt beton	2100	1,05	0	0	1,05	1,05
Krovni papir za građevinarstvo	600	0,17	0	0	0,17	0,17
Beton (na šljunčanoj podlozi)	1600	0,46	4	6	0,46	0,55
Beton (sloj od troske)	1800	0,46	4	6	0,56	0,67
Beton (na šljunku)	2400	1,51	2	3	1,74	1,86
Beton (na pješčanom jastuku)	1000	0,28	9	13	0,35	0,41
Beton (porozna struktura)	1000	0,29	10	15	0,41	0,47
Beton (čvrsta konstrukcija)	2500	1,89	2	3	1,92	2,04
Pumice beton	1600	0,52	4	6	0,62	0,68
Građevinski bitumen	1400	0,27	0	0	0,27	0,27
Građevinski bitumen	1200	0,22	0	0	0,22	0,22
Lagana mineralna vuna	50	0,048	2	5	0,052	0,06
Mineralna vuna, teška	125	0,056	2	5	0,064	0,07
Mineralna vuna	75	0,052	2	5	0,06	0,064
List vermikulita	200	0,065	1	3	0,08	0,095
List vermikulita	150	0,060	1	3	0,074	0,098
Gas-pjena-pepeo beton	800	0,17	15	22	0,35	0,41
Gas-pjena-pepeo beton	1000	0,23	15	22	0,44	0,50
Gas-pjena-pepeo beton	1200	0,29	15	22	0,52	0,58
	300	0,08	8	12	0,11	0,13
plin-pjena-beton (pjena-silikat)	400	0,11	8	12	0,14	0,15
plin-pjena-beton (pjena-silikat)	600	0,14	8	12	0,22	0,26
plin-pjena-beton (pjena-silikat)	800	0,21	10	15	0,33	0,37
plin-pjena-beton (pjena-silikat)	1000	0,29	10	15	0,41	0,47
Građevinska gips ploča	1200	0,35	4	6	0,41	0,46
Šljunak od ekspandirane gline	600	2,14	2	3	0,21	0,23
Šljunak od ekspandirane gline	800	0,18	2	3	0,21	0,23
granit (bazalt)	2800	3,49	0	0	3,49	3,49
Šljunak od ekspandirane gline	400	0,12	2	3	0,13	0,14
Šljunak od ekspandirane gline	300	0,108	2	3	0,12	0,13
Šljunak od ekspandirane gline	200	0,099	2	3	0,11	0,12
Shungizite šljunak	800	0,16	2	4	0,20	0,23
Shungizite šljunak	600	0,13	2	4	0,16	0,20
Shungizite šljunak	400	0,11	2	4	0,13	0,14
Poprečna vlakna bora	500	0,09	15	20	0,14	0,18
Šperploča, lijepljena	600	0,12	10	13	0,15	0,18
Bor uz zrno	500	0,18	15	20	0,29	0,35
Hrast preko zrna	700	0,23	10	15	0,18	0,23
Metalni duralumin	2600	221	0	0	221	221
Armiranog betona	2500	1,69	2	3	1,92	2,04
Tuff beton	1600	0,52	7	10	0,7	0,81
Krečnjak	2000	0,93	2	3	1,16	1,28
Otopina kreča sa pijeskom	1700	0,52	2	4	0,70	0,87
Pijesak za građevinske radove	1600	0,035	1	2	0,47	0,58
Tuff beton	1800	0,64	7	10	0,87	0,99
Facing karton	1000	0,18	5	10	0,21	0,23
Višeslojna građevinska ploča	650	0,13	6	12	0,15	0,18
Penasta guma	60-95	0,034	5	15	0,04	0,054
Ekspandirani beton od gline	1400	0,47	5	10	0,56	0,65
Ekspandirani beton od gline	1600	0,58	5	10	0,67	0,78
Ekspandirani beton od gline	1800	0,86	5	10	0,80	0,92
cigla (šuplja)	1400	0,41	1	2	0,52	0,58
cigla (keramika)	1600	0,47	1	2	0,58	0,64
Vuča za izgradnju	150	0,05	7	12	0,06	0,07
cigla (silikatna)	1500	0,64	2	4	0,7	0,81
cigla (puna)	1800	0,88	1	2	0,7	0,81
cigla (šljaka)	1700	0,52	1,5	3	0,64	0,76
cigla (glina)	1600	0,47	2	4	0,58	0,7
cigla (trolist)	1200	0,35	2	4	0,47	0,52
Metalni bakar	8500	407	0	0	407	407
Suvi gips (list)	1050	0,15	4	6	0,34	0,36
Ploče od mineralne vune	350	0,091	2	5	0,09	0,11
Ploče od mineralne vune	300	0,070	2	5	0,087	0,09
Ploče od mineralne vune	200	0,070	2	5	0,076	0,08
Ploče od mineralne vune	100	0,056	2	5	0,06	0,07
PVC linoleum	1800	0,38	0	0	0,38	0,38
Pjenasti beton	1000	0,29	8	12	0,38	0,43
Pjenasti beton	800	0,21	8	12	0,33	0,37
Pjenasti beton	600	0,14	8	12	0,22	0,26
Pjenasti beton	400	0,11	6	12	0,14	0,15
Pjenasti beton na krečnjaku	1000	0,31	12	18	0,48	0,55
Pjenasti beton na cementu	1200	0,37	15	22	0,60	0,66
Ekspandirani polistiren (PSB-S25)	15 – 25	0,029 – 0,033	2	10	0,035 – 0,052	0,040 – 0,059
Ekspandirani polistiren (PSB-S35)	25 – 35	0,036 – 0,041	2	20	0,034	0,039
List od poliuretanske pjene	80	0,041	2	5	0,05	0,05
Panel od poliuretanske pjene	60	0,035	2	5	0,41	0,41
Lagano pjenasto staklo	200	0,07	1	2	0,08	0,09
Ponderirano pjenasto staklo	400	0,11	1	2	0,12	0,14
Glassine	600	0,17	0	0	0,17	0,17
Perlit	400	0,111	1	2	0,12	0,13
Perlit-cementna ploča	200	0,041	2	3	0,052	0,06
Mramor	2800	2,91	0	0	2,91	2,91
Tuff	2000	0,76	3	5	0,93	1,05
Pepeo šljunak beton	1400	0,47	5	8	0,52	0,58
Vlaknaste ploče (iverica)	200	0,06	10	12	0,07	0,08
Vlaknaste ploče (iverica)	400	0,08	10	12	0,11	0,13
Vlaknaste ploče (iverica)	600	0,11	10	12	0,13	0,16
Vlaknaste ploče (iverica)	800	0,13	10	12	0,19	0,23
Vlaknaste ploče (iverica)	1000	0,15	10	12	0,23	0,29
Polistirenski beton na portland 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
Krovni materijal	600	0,17	0	0	0,17	0,17
Ploča od vlaknastih ploča	800	0,16	10	15	0,24	0,30
Metalni čelik	7850	58	0	0	58	58
Staklo	2500	0,76	0	0	0,76	0,76
Staklena vuna	50	0,048	2	5	0,052	0,06
Fiberglass	50	0,056	2	5	0,06	0,064
Ploča od vlaknastih ploča	600	0,12	10	15	0,18	0,23
Ploča od vlaknastih ploča	400	0,08	10	15	0,13	0,16
Ploča od vlaknastih ploča	300	0,07	10	15	0,09	0,14
Šperploča	600	0,12	10	13	0,15	0,18
Trska ploča	300	0,07	10	15	0,09	0,14
Cementno-pješčani malter	1800	0,58	2	4	0,76	0,93
Metalno liveno gvožđe	7200	50	0	0	50	50
Cementno-šljakasti malter	1400	0,41	2	4	0,52	0,64
Kompleksno rješenje pijeska	1700	0,52	2	4	0,70	0,87
Suvi malter	800	0,15	4	6	0,19	0,21
Trska ploča	200	0,06	10	15	0,07	0,09
Cementni malter	1050	0,15	4	6	0,34	0,36
Tresetna ploča	300	0,064	15	20	0,07	0,08
Tresetna ploča	200	0,052	15	20	0,06	0,064

Izgradnju svakog objekta bolje je započeti planiranjem projekta i pažljivim proračunom parametara toplinske tehnike. Tačni podaci će vam omogućiti da dobijete tablicu toplinske provodljivosti građevinskih materijala. Pravilna izgradnja objekata doprinosi optimalnim klimatskim parametrima u prostoriji. A tabela će vam pomoći da odaberete prave sirovine koje će se koristiti za izgradnju.

Toplotna provodljivost materijala utiče na debljinu zida

Toplotna provodljivost je mjera prijenosa toplinske energije sa zagrijanih predmeta u prostoriji na objekte sa nižom temperaturom. Proces izmjene topline se provodi sve dok se indikatori temperature ne izjednače. Za označavanje toplinske energije koristi se poseban koeficijent toplinske provodljivosti građevinskih materijala. Tabela će vam pomoći da vidite sve potrebne vrijednosti. Parametar označava koliko toplotne energije prolazi kroz jedinicu površine u jedinici vremena. Što je ova oznaka veća, to će biti bolji prijenos topline. Prilikom podizanja zgrada potrebno je koristiti materijal s minimalnom vrijednošću toplinske provodljivosti.

Koeficijent toplinske provodljivosti je takva vrijednost koja je jednaka količini topline koja prolazi kroz metar debljine materijala na sat. Upotreba takve karakteristike je imperativ za stvaranje bolje toplinske izolacije. Pri odabiru dodatnih izolacijskih konstrukcija treba uzeti u obzir toplinsku provodljivost.

Šta utiče na indeks toplotne provodljivosti?

Toplinsku provodljivost određuju sljedeći faktori:

poroznost određuje heterogenost strukture. Kada toplota prolazi kroz takve materijale, proces hlađenja je zanemariv;
povećana vrijednost gustoće utječe na bliski kontakt čestica, što doprinosi bržem prijenosu topline;
visoka vlažnost povećava ovaj pokazatelj.

Korištenje vrijednosti koeficijenta toplinske provodljivosti u praksi

Materijali su predstavljeni u strukturnim i toplotnoizolacionim varijantama. Prvi tip ima visoku toplotnu provodljivost. Koriste se za izradu podova, ograda i zidova.

Pomoću tabele određuju se mogućnosti njihovog prijenosa topline. Da bi ovaj pokazatelj bio dovoljno nizak za normalnu mikroklimu u prostoriji, zidovi od nekih materijala moraju biti posebno debeli. Da biste to izbjegli, preporučuje se korištenje dodatnih termoizolacijskih komponenti.

Indikatori toplotne provodljivosti za gotove zgrade. Vrste izolacije

Prilikom izrade projekta morate uzeti u obzir sve metode curenja topline. Može izaći kroz zidove i krovove, kao i kroz podove i vrata. Ako pogrešno izvršite proračune dizajna, tada ćete se morati zadovoljiti samo toplinskom energijom primljenom od uređaja za grijanje. Zgrade izgrađene od standardnih sirovina: kamena, cigle ili betona moraju biti dodatno izolirane.

Dodatna toplinska izolacija se izvodi u okvirnim zgradama. U isto vrijeme, drveni okvir daje strukturu krutost, a izolacijski materijal se polaže u prostor između stupova. U zgradama od cigle i blokova od pjegavosti, izolacija se izvodi izvan konstrukcije.

Prilikom odabira grijača treba obratiti pažnju na faktore kao što su nivo vlage, učinak visokih temperatura i vrsta konstrukcije. Uzmite u obzir određene parametre izolacijskih konstrukcija:

indeks toplinske provodljivosti utječe na kvalitetu procesa toplinske izolacije;
apsorpcija vlage je od velike važnosti pri izolaciji vanjskih elemenata;
debljina utiče na pouzdanost izolacije. Tanka izolacija pomaže u očuvanju korisne površine prostorije;
zapaljivost je važna. Visokokvalitetne sirovine imaju sposobnost samogašenja;
termička stabilnost odražava sposobnost da izdrži promjene temperature;
ekološka prihvatljivost i sigurnost;
zvučna izolacija štiti od buke.

Kao grijači se koriste sljedeće vrste:

Mineralna vuna je otporna na vatru i ekološki prihvatljiva. Važne karakteristike uključuju nisku toplotnu provodljivost;

Stiropor je lagan materijal sa dobrim izolacijskim svojstvima. Lako se postavlja i otporan je na vlagu. Preporučuje se za upotrebu u nestambenim zgradama;
bazaltna vuna, za razliku od mineralne, ima bolje pokazatelje otpornosti na vlagu;
Penoplex je otporan na vlagu, visoke temperature i vatru. Ima odličnu toplotnu provodljivost, lako se postavlja i izdržljiv;

poliuretanska pjena poznata je po takvim kvalitetama kao što su nesagorivost, dobra vodoodbojna svojstva i visoka otpornost na vatru;
ekstrudirana polistirenska pjena prolazi kroz dodatnu obradu tokom proizvodnje. Ima ujednačenu strukturu;

penofol je višeslojni izolacijski sloj. Sastav sadrži pjenasti polietilen. Površina ploče je prekrivena folijom kako bi se osigurala refleksija.

Za toplinsku izolaciju mogu se koristiti rasute vrste sirovina. To su papirne pelete ili perlit. Otporne su na vlagu i vatru. Organske sorte uključuju drvena vlakna, lan ili pluto. Prilikom odabira obratite posebnu pažnju na pokazatelje kao što su ekološka prihvatljivost i sigurnost od požara.

Bilješka! Prilikom projektiranja toplinske izolacije važno je uzeti u obzir postavljanje hidroizolacijskog sloja. Ovo će izbjeći visoku vlažnost i povećati otpornost na prijenos topline.

Tablica toplinske provodljivosti građevinskih materijala: karakteristike indikatora

Tabela toplinske provodljivosti građevinskih materijala sadrži pokazatelje različitih vrsta sirovina koje se koriste u građevinarstvu. Koristeći ove podatke, lako možete izračunati debljinu zidova i količinu izolacije.

Kako koristiti tablicu toplinske provodljivosti materijala i izolacije?

Najpopularniji materijali prikazani su u tabeli otpornosti materijala na prijenos topline. Prilikom odabira određene opcije za toplinsku izolaciju, važno je uzeti u obzir ne samo fizička svojstva, već i karakteristike kao što su trajnost, cijena i jednostavnost ugradnje.

Jeste li znali da je najjednostavniji način postavljanje izolacije od pjene i poliuretanske pjene. Šire se po površini u obliku pjene. Takvi materijali lako ispunjavaju šupljine konstrukcija. Kada se uspoređuju opcije tvrde i pjene, treba naglasiti da pjena ne stvara spojeve.

Vrijednosti koeficijenata prijenosa topline materijala u tabeli

Prilikom proračuna treba znati koeficijent otpornosti na prijenos topline. Ova vrijednost je omjer temperatura na obje strane i količine toplotnog toka. Za pronalaženje toplinske otpornosti pojedinih zidova koristi se tablica toplinske provodljivosti.

Sve proračune možete sami napraviti. Za to se debljina sloja toplinske izolacije dijeli s koeficijentom toplinske provodljivosti. Ova vrijednost je često naznačena na ambalaži ako je riječ o izolaciji. Materijali za domaćinstvo mjere se nezavisno. Ovo se odnosi na debljinu, a koeficijenti se mogu naći u posebnim tabelama.

Koeficijent otpora pomaže u odabiru određene vrste toplinske izolacije i debljine sloja materijala. Podaci o paropropusnosti i gustoći mogu se naći u tabeli.

Uz pravilnu upotrebu tabelarnih podataka, možete odabrati visokokvalitetan materijal za stvaranje povoljne klime u zatvorenom prostoru.

Toplotna provodljivost građevinskih materijala (video)

Možda će vas zanimati i:

Kako napraviti grijanje u privatnoj kući od polipropilenskih cijevi vlastitim rukama Hidrostrelica: svrha, princip rada, proračuni Shema grijanja s prisilnom cirkulacijom dvokatne kuće - rješavanje problema s toplinom

Prilikom izgradnje privatnih i stambenih zgrada potrebno je uzeti u obzir mnoge faktore i poštovati veliki broj normi i standarda. Osim toga, prije izgradnje izrađuje se plan kuće, izrađuju se proračuni za opterećenje nosivih konstrukcija (temelji, zidovi, podovi), komunikacije i otpornost na toplinu. Proračun otpornosti na prijenos topline nije ništa manje važan od ostalih. Ne zavisi samo od toga koliko će kuća biti topla, a kao rezultat toga, i od uštede energije, već i od čvrstoće i pouzdanosti konstrukcije. Na kraju krajeva, zidovi i drugi elementi mogu promrznuti. Ciklusi zamrzavanja i odmrzavanja uništavaju građevinske materijale i dovode do trošnih zgrada i zgrada sklone nezgodama.

Toplotna provodljivost

Bilo koji materijal je sposoban provoditi toplinu. Ovaj proces se odvija zbog kretanja čestica koje prenose promjenu temperature. Što su bliže jedni drugima, to je brži proces prijenosa topline. Stoga se gušći materijali i tvari mnogo brže hlade ili zagrijavaju. Intenzitet prenosa toplote prvenstveno zavisi od gustine. Izražava se numerički kroz koeficijent toplotne provodljivosti. Označen je simbolom λ i mjeri se u W / (m * ° C). Što je ovaj koeficijent veći, to je veća toplinska provodljivost materijala. Recipročna vrijednost koeficijenta toplinske provodljivosti je toplinska otpornost. Mjeri se u (m2 * °C) / W i označava se slovom R.

Primjena koncepata u građevinarstvu

Da bi se odredila svojstva toplinske izolacije određenog građevinskog materijala, koristi se koeficijent otpornosti na prijenos topline. Njegova vrijednost za različite materijale navedena je u gotovo svim građevinskim referentnim knjigama.

Budući da većina modernih zgrada ima višeslojnu strukturu zidova, koja se sastoji od više slojeva različitih materijala (vanjski malter, izolacija, zid, unutrašnji malter), uvodi se koncept smanjenog otpora prijenosa topline. Izračunava se na isti način, ali se u proračunima uzima homogeni analog višeslojnog zida, koji prenosi istu količinu topline za određeno vrijeme i sa istom temperaturnom razlikom unutar i izvan prostorije.

Smanjeni otpor se ne računa za 1 kvadratni metar, već za cijelu konstrukciju ili neki njen dio. On sumira toplotnu provodljivost svih zidnih materijala.

Toplinska otpornost konstrukcija

Svi vanjski zidovi, vrata, prozori, krov su omotač zgrade. A budući da na različite načine štite kuću od hladnoće (imaju drugačiji koeficijent toplinske provodljivosti), tada se za njih individualno izračunava otpor prijenosa topline ogradne konstrukcije. Takve konstrukcije uključuju unutrašnje zidove, pregrade i stropove, ako postoji temperaturna razlika u prostorijama. To se odnosi na prostorije u kojima je temperaturna razlika značajna. To uključuje sljedeće negrijane dijelove kuće:

Garaža (ako je direktno uz kuću).
Hodnik.
Veranda.
Ostava.
Potkrovlje.
Podrum.

Ako ove prostorije nisu grijane, onda se zid između njih i stambenog prostora mora izolirati, kao i vanjski zidovi.

Toplotna otpornost prozora

U vazduhu su čestice koje učestvuju u razmeni toplote na znatnoj udaljenosti jedna od druge, pa je vazduh izolovan u hermetički zatvorenom prostoru najbolja izolacija. Stoga su svi drveni prozori nekada bili sa dva reda krila. Zahvaljujući zračnom međuprostoru između okvira, povećava se otpor prijenosa topline prozora. Isti princip vrijedi i za ulazna vrata u privatnoj kući. Da bi se stvorio takav zračni jaz, postavljaju se dvoja vrata na određenoj udaljenosti jedna od druge ili se pravi garderoba.

Ovaj princip je ostao u modernim plastičnim prozorima. Jedina razlika je u tome što se visoka otpornost na prijenos topline staklenih jedinica postiže ne zbog zračnog raspora, već zbog zatvorenih staklenih komora iz kojih se zrak evakuiše. U takvim komorama se zrak ispušta i praktički nema čestica, što znači da nema na šta prenijeti temperaturu. Stoga su svojstva toplinske izolacije modernih prozora s dvostrukim staklom mnogo veća od onih starih drvenih prozora. Toplinska otpornost takve staklene jedinice je 0,4 (m2 * ° C) / W.

Moderna ulazna vrata za privatne kuće imaju višeslojnu strukturu s jednim ili više slojeva izolacije. Osim toga, dodatna otpornost na toplinu osigurava se ugradnjom gumenih ili silikonskih brtvi. Zahvaljujući tome, vrata postaju praktički hermetički zatvorena i nije potrebna instalacija sekunde.

Proračun termičke otpornosti

Proračun otpora na prijenos topline omogućava vam da procijenite gubitak topline u W i izračunate potrebnu dodatnu izolaciju i gubitak topline. Zahvaljujući tome, možete pravilno odabrati potrebnu snagu opreme za grijanje i izbjeći nepotrebno trošenje na snažniju opremu ili izvore energije.

Radi jasnoće, izračunajmo toplinski otpor zida kuće od crvene keramičke cigle. Spolja će zidovi biti izolovani ekstrudiranom polistirenskom pjenom debljine 10 cm. Debljina zidova će biti dvije cigle - 50 cm.

Otpor prijenosa topline izračunava se po formuli R = d / λ, gdje je d debljina materijala, a λ toplinska provodljivost materijala. Iz građevinskog priručnika je poznato da je za keramičke cigle λ = 0,56 W/(m*°C), a za ekstrudiranu polistirensku pjenu λ = 0,036 W/(m*°C). Dakle, R (cigla) = 0,5 / 0,56 = 0,89 (m 2 * ° C) / W, a R (ekstrudirana polistirenska pjena) = 0,1 / 0,036 = 2,8 (m 2 * ° C) / W. Da biste saznali ukupnu toplinsku otpornost zida, morate dodati ove dvije vrijednosti: R = 3,59 (m 2 * ° C) / W.

Tablica toplinske otpornosti građevinskih materijala

Sve potrebne informacije za pojedinačne proračune pojedinih zgrada date su u tablici otpora prijenosa topline koja je prikazana u nastavku. Izračunavanje uzorka iznad, zajedno sa podacima u tabeli, može se koristiti i za procjenu gubitka topline. Da biste to učinili, koristite formulu Q = S * T / R, gdje je S površina ograđene konstrukcije, a T je temperaturna razlika izvan i u prostoriji. U tabeli su prikazani podaci za zid debljine 1 metar.

Materijal	R, (m 2 * °C) / W
Armiranog betona	0,58
Blokovi od ekspandirane gline	1,5-5,9
Keramička cigla	1,8
Silikatna cigla	1,4
Gazirani betonski blokovi	3,4-12,29
Pine	5,6
Mineralna vuna	14,3-20,8
Ekspandirani polistiren	20-32,3
Ekstrudirana polistirenska pjena	27,8
Poliuretanska pjena	24,4-50

Tople konstrukcije, metode, materijali

Kako bi se povećala otpornost na prijenos topline cijele konstrukcije privatne kuće, u pravilu se koriste građevinski materijali s niskim koeficijentom toplinske provodljivosti. Zahvaljujući uvođenju novih tehnologija u građevinarstvu, ovakvih materijala je sve više. Među njima su najpopularniji:

Drvo.
Sendvič paneli.
Keramički blok.
Blok od ekspandirane gline.
Blok od gaziranog betona.
Blok od pjene.
Polistiren betonski blok itd.

Drvo je vrlo topao, ekološki prihvatljiv materijal. Stoga se mnogi ljudi odlučuju za to prilikom izgradnje privatne kuće. To može biti i kuća od brvana i zaobljeni trupac ili pravokutna šipka. Materijal je uglavnom bor, smreka ili cedar. Ipak, ovo je prilično kapriciozan materijal i zahtijeva dodatne mjere zaštite od vremenskih prilika i insekata.

Sendvič paneli su prilično nov proizvod na domaćem tržištu građevinskog materijala. Ipak, njegova popularnost u privatnoj gradnji znatno je porasla posljednjih godina. Uostalom, njegove glavne prednosti su relativno niska cijena i dobra otpornost na prijenos topline. To se postiže zahvaljujući njegovoj strukturi. Sa vanjske strane se nalazi čvrsti lim (OSB ploče, šperploča, metalni profil), a iznutra je pjenasta izolacija ili mineralna vuna.

Blokovi

Visoka otpornost na prijenos topline svih građevinskih blokova postiže se zbog prisustva zračnih komora ili pjenaste strukture u njihovoj strukturi. Tako, na primjer, neke keramičke i druge vrste blokova imaju posebne rupe koje idu paralelno sa zidom prilikom polaganja. Tako se stvaraju zatvorene komore sa vazduhom, što je prilično efikasna mera za sprečavanje prenosa toplote.

U drugim građevinskim blokovima, visoka otpornost na prijenos topline sadržana je u poroznoj strukturi. To se može postići na različite načine. U blokovima od gaziranog betona nastaje porozna struktura uslijed kemijske reakcije. Drugi način je dodavanje poroznog materijala u cementnu mješavinu. Koristi se u proizvodnji polistiren betona i blokova od ekspandirane gline.

Nijanse korištenja grijača

Ako otpor prijenosa topline zida nije dovoljan za datu regiju, tada se izolacija može koristiti kao dodatna mjera. Zidna izolacija se u pravilu izvodi izvana, ali ako je potrebno, može se primijeniti i na unutarnju stranu nosivih zidova.

Danas postoji mnogo različitih izolacijskih materijala, među kojima su najpopularniji:

Mineralna vuna.
Poliuretanska pjena.
Ekspandirani polistiren.
Ekstrudirana polistirenska pjena.
Pjenasto staklo itd.

Svi imaju vrlo nizak koeficijent toplinske provodljivosti, stoga je za izolaciju većine zidova obično dovoljna debljina od 5-10 mm. Ali u isto vrijeme treba uzeti u obzir faktor kao što je paropropusnost izolacije i materijal zidova. Prema pravilima, ovaj indikator bi trebao rasti prema van. Stoga je izolacija zidova od gaziranog betona ili pjenastog betona moguća samo uz pomoć mineralne vune. Ostatak izolacije može se koristiti za takve zidove ako se između zida i izolacije napravi poseban ventilacijski razmak.

Zaključak

Toplinska otpornost materijala je važan faktor koji treba uzeti u obzir prilikom izgradnje. Ali, u pravilu, što je topliji materijal zida, to je niža gustoća i čvrstoća na pritisak. Ovo treba uzeti u obzir prilikom planiranja kuće.

Metodološki materijal za samoproračun debljine zidova kuće sa primjerima i teorijskim dijelom.

Dio 1. Otpornost na prijenos topline - primarni kriterij za određivanje debljine zida

Za određivanje debljine zida, koja je neophodna za ispunjavanje standarda energetske efikasnosti, izračunati otpor prenosu toplote projektovane konstrukcije, u skladu sa odeljkom 9 "Metodologija projektovanja toplotne zaštite zgrada" SP 23-101-2004.

Otpor na prijenos topline je svojstvo materijala koje pokazuje koliko je dati materijal sposoban zadržati toplinu. Ovo je specifična vrijednost koja pokazuje koliko se sporo gubi toplina u vatima kada toplinski tok prolazi kroz jediničnu zapreminu sa temperaturnom razlikom na zidovima od 1 °C. Što je veća vrijednost ovog koeficijenta, to je materijal "topliji".

Svi zidovi (neprozirne ogradne konstrukcije) smatraju se toplinskom otpornošću prema formuli:

R = δ / λ (m 2 ° C / W), gdje je:

δ - debljina materijala, m;

λ - specifična toplotna provodljivost, W / (m · ° C) (može se uzeti iz pasoških podataka materijala ili iz tabela).

Rezultirajuća vrijednost ukupnog R upoređuje se sa vrijednošću u tabeli u SP 23-101-2004.

Da biste se rukovodili regulatornim dokumentom, potrebno je izračunati količinu topline potrebne za grijanje zgrade. Izvodi se prema SP 23-101-2004, rezultirajuća vrijednost je "stepen · dan". Pravila preporučuju sljedeće omjere.

Zidni materijal		Otpor prijenosa topline (m 2 ° C / W) / područje primjene (° C dan)
strukturalni	toplotna izolacija	Dvoslojni sa vanjskom toplinskom izolacijom	Troslojni sa izolacijom u sredini	Sa neventiliranim atmosferskim slojem	Sa ventiliranom atmosferom
Zidanje od cigle	Ekspandirani polistiren
Zidanje od cigle	Mineralna vuna
Ekspandirani beton (fleksibilne vezice, tiple)	Ekspandirani polistiren
Ekspandirani beton (fleksibilne vezice, tiple)	Mineralna vuna
Gazirani betonski blokovi sa oblogom od cigle	Gazirani beton
Bilješka. U brojniku (ispred crte) - približne vrijednosti smanjenog otpora prijenosa topline vanjskog zida, u nazivniku (iza crte) - granične vrijednosti stepena-dana perioda grijanja pri kojem ova zidna konstrukcija se može primijeniti.

Dobijeni rezultati moraju se provjeriti normama iz klauzule 5. SNiP 23-02-2003 "Toplotna zaštita zgrada".

Također treba uzeti u obzir klimatske uvjete zone u kojoj se gradi zgrada: za različite regije postoje različiti zahtjevi zbog različitih temperaturnih i vlažnih uvjeta. One. Debljina zida od gasnog bloka ne bi trebalo da bude ista za primorski region, centralnu Rusiju i krajnji sever. U prvom slučaju, bit će potrebno podesiti toplinsku provodljivost uzimajući u obzir vlažnost (nagore: visoka vlažnost smanjuje toplinski otpor), u drugom, možete ga ostaviti "kako jest", u trećem je imperativ uzeti u obzir da će se toplinska provodljivost materijala povećati zbog veće temperaturne razlike.

Dio 2. Koeficijent toplinske provodljivosti zidnih materijala

Koeficijent toplotne provodljivosti zidnih materijala je vrednost koja pokazuje toplotnu provodljivost zidnog materijala, tj. koliko se toplote gubi kada toplotni tok prođe kroz uslovnu jediničnu zapreminu sa temperaturnom razlikom na suprotnim površinama od 1 °C. Što je niža vrijednost koeficijenta toplinske provodljivosti zidova - što će zgrada biti toplija, to je veća vrijednost - više energije će se morati staviti u sistem grijanja.

Zapravo, ovo je recipročna vrijednost toplinskog otpora razmatranog u dijelu 1 ovog članka. Ali ovo se odnosi samo na određene vrijednosti za idealne uvjete. Na stvarni koeficijent toplotne provodljivosti za određeni materijal utiču brojni uslovi: temperaturna razlika na zidovima materijala, unutrašnja heterogena struktura, nivo vlage (što povećava nivo gustine materijala i, shodno tome, povećava njegovu gustinu). toplotna provodljivost) i mnogi drugi faktori. U pravilu, tabelarno prikazana toplinska provodljivost mora biti smanjena za najmanje 24% da bi se dobio optimalan dizajn za umjerenu klimu.

Dio 3. Minimalni dozvoljeni otpor zida za različite klimatske zone.

Minimalni dopušteni toplinski otpor izračunava se za analizu toplinskih svojstava projektovanog zida za različite klimatske zone. Ovo je normalizirana (osnovna) vrijednost koja pokazuje koliki bi toplinski otpor zida trebao biti, ovisno o regiji. Prvo odaberete materijal za konstrukciju, izračunate toplinsku otpornost vašeg zida (1. dio), a zatim ga uporedite s tabelarnim podacima sadržanim u SNiP 23-02-2003. U slučaju da je dobivena vrijednost manja od utvrđene pravilima, tada je potrebno ili povećati debljinu zida, ili zid izolirati toplinski izolacijskim slojem (na primjer, mineralnom vunom).

Prema klauzuli 9.1.2 SP 23-101-2004, minimalna dozvoljena otpornost na prijenos topline R o (m 2 ° C / W) ograđene konstrukcije izračunava se kao

R oko = R 1 + R 2 + R 3, gdje je:

R 1 = 1 / α vn, gdje je α vn koeficijent prijenosa topline unutrašnje površine ogradnih konstrukcija, W / (m 2 × ° C), uzet prema tabeli 7 SNiP 23-02-2003;

R 2 = 1 / α ext, gdje je α ext koeficijent prolaza topline vanjske površine ogradne konstrukcije za uslove hladnog perioda, W / (m 2 × ° C), uzet prema tabeli 8 SP 23 -101-2004;

R 3 - ukupna toplotna otpornost, čiji je proračun opisan u prvom dijelu ovog članka.

Ako u ogradnoj konstrukciji postoji sloj ventiliran vanjskim zrakom, u ovom proračunu se ne uzimaju u obzir slojevi konstrukcije koji se nalaze između zračnog raspora i vanjske površine. A na površini konstrukcije koja je okrenuta prema van ventiliranom sloju, koeficijent prijenosa topline α vanjski treba uzeti da iznosi 10,8 W / (m 2 ° C).

Tabela 2. Standardizirane vrijednosti toplinske otpornosti zidova prema SNiP 23-02-2003.

Prilagođene vrijednosti stupnjeva-dana perioda grijanja navedene su u tabeli 4.1 referentnog priručnika prema SNiP 23-01-99 * Moskva, 2006.

Dio 4. Proračun minimalne dopuštene debljine zida na primjeru gaziranog betona za moskovsku regiju.

Prilikom izračunavanja debljine zidne konstrukcije uzimamo iste podatke kao što je navedeno u 1. dijelu ovog članka, ali ponovo gradimo osnovnu formulu: δ = λ R, gdje je δ debljina zida, λ je toplinska provodljivost materijala , a R je norma toplinskog otpora prema SNiP-u.

Primjer izračuna minimalna debljina zida od gaziranog betona s toplotnom provodljivošću od 0,12 W / m ° C u moskovskoj regiji sa prosječnom temperaturom unutar kuće tokom perioda grijanja od + 22 ° C.

Uzimamo normalizovanu toplotnu otpornost za zidove u moskovskoj regiji za temperaturu od + 22 ° C: R req = 0,00035 5400 + 1,4 = 3,29 m 2 ° C / W
Koeficijent toplinske provodljivosti λ za gazirani beton marke D400 (dimenzije 625x400x250 mm) sa sadržajem vlage od 5% = 0,147 W / m ∙ ° S.
Minimalna debljina zida od gaziranog betona D400: R λ = 3,29 0,147 W / m ∙ ° S = 0,48 m.

Zaključak: za Moskvu i region, za izgradnju zidova sa datim parametrom toplotne otpornosti, potreban je blok od gaziranog betona širine najmanje 500 mm ili blok širine 400 mm i naknadna izolacija (mineralna vuna + malterisanje, na primjer), kako bi se osigurale karakteristike i zahtjevi SNiP-a u dijelu energetske efikasnosti zidnih konstrukcija.

Tabela 3. Minimalna debljina zidova podignutih od različitih materijala koji zadovoljavaju standarde toplinske otpornosti u skladu sa SNiP-om.

Materijal	Debljina zida, m	provodljivost,
Blokovi od ekspandirane gline			Za konstrukciju nosivih zidova koristi se razred od najmanje D400.
Blokovi od pepela
Silikatna cigla
Plinski silikatni blokovi d500			Za stambenu izgradnju koristim marku od D400 i više
Blok od pjene			samo okvirna konstrukcija
Gazirani beton			Toplotna provodljivost gaziranog betona direktno je proporcionalna njegovoj gustoći: što je kamen "topliji", to je manje izdržljiv.
			Minimalna veličina zida za okvirne konstrukcije
Puna keramička cigla
Pješčano-betonski blokovi			Na 2400 kg/m³ pri normalnoj temperaturi i vlažnosti.

Dio 5. Princip određivanja vrijednosti otpora prijenosa topline u višeslojnom zidu.

Ako planirate graditi zid od nekoliko vrsta materijala (na primjer, građevinski kamen + mineralna izolacija + žbuka), tada se R izračunava za svaku vrstu materijala posebno (po istoj formuli), a zatim se zbraja:

R ukupno = R 1 + R 2 + ... + R n + R a.l gdje je:

R 1 -R n - termička otpornost različitih slojeva

R a.l je otpor zatvorenog zračnog raspora, ako je prisutan u konstrukciji (tabelarne vrijednosti su uzete u SP 23-101-2004, klauzula 9, tabela 7)

Primjer izračunavanja debljine izolacije od mineralne vune za višeslojni zid (blok od šljunka - 400 mm, mineralna vuna -? Mm, obložena cigla - 120 mm) sa vrijednošću otpora prijenosa topline od 3,4 m 2 * Grad C / W ( Orenburg).

R = Rslag blok + Rcigla + Rvat = 3,4

R blok šljake = δ / λ = 0,4 / 0,45 = 0,89 m 2 × ° C / W

Rcigla = δ / λ = 0,12 / 0,6 = 0,2 m 2 × ° C / W

R blok šljake + R cigla = 0,89 + 0,2 = 1,09 m 2 × ° C / W (<3,4).

Rvata = R- (Rslag block + Rbrick) = 3,4-1,09 = 2,31 m 2 × ° C / W

δvat = Rvata λ = 2,31 * 0,045 = 0,1 m = 100 mm (uzimamo λ = 0,045 W / (m × ° C) - prosječna vrijednost toplinske provodljivosti za različite vrste mineralne vune).

Zaključak: kako bi se ispunili zahtjevi za otpornost na prijenos topline, kao glavna konstrukcija mogu se koristiti blokovi od ekspandirane gline sa oblaganjem keramičkim ciglama i međuslojem mineralne vune s toplotnom provodljivošću od najmanje 0,45 i debljinom od 100 mm ili više.

Pitanja i odgovori na temu

Još uvijek nisu postavljena pitanja o materijalu, imate priliku to učiniti prvi

Poslednjih godina, prilikom izgradnje ili renoviranja kuće, velika pažnja se poklanja energetskoj efikasnosti. Uz već postojeće cijene goriva, ovo je veoma važno. Štaviše, čini se da će dalje uštede postati sve važnije. Da bi se pravilno odabrao sastav i debljina materijala u obliku ogradnih konstrukcija (zidovi, pod, plafon, krov), potrebno je poznavati toplotnu provodljivost građevinskih materijala. Ova karakteristika je naznačena na ambalaži sa materijalima, a neophodna je još u fazi projektovanja. Uostalom, potrebno je odlučiti od kojeg materijala graditi zidove, kako ih izolirati, koliko debeo svaki sloj treba biti.

Šta je toplotna provodljivost i toplotna otpornost

Prilikom odabira građevinskog materijala za izgradnju potrebno je obratiti pažnju na karakteristike materijala. Jedna od ključnih pozicija je toplotna provodljivost. Prikazuje se koeficijentom toplotne provodljivosti. Ovo je količina topline koju određeni materijal može provesti u jedinici vremena. Odnosno, što je ovaj koeficijent niži, materijal lošije provodi toplinu. Suprotno tome, što je veći broj, to je bolje rasipanje topline.

Za izolaciju se koriste materijali niske toplotne provodljivosti, sa visokom toplotnom provodljivošću za prenos ili odvođenje toplote. Na primjer, radijatori su izrađeni od aluminija, bakra ili čelika, jer dobro prenose toplinu, odnosno imaju visok koeficijent toplinske provodljivosti. Za izolaciju se koriste materijali s niskim koeficijentom toplinske provodljivosti - bolje zadržavaju toplinu. Ako se predmet sastoji od više slojeva materijala, njegova toplinska provodljivost se određuje kao zbir koeficijenata svih materijala. Prilikom izračunavanja izračunava se toplinska provodljivost svake od komponenti "torte", pronađene vrijednosti se sumiraju. Generalno, dobijamo termoizolacioni kapacitet ogradne konstrukcije (zidovi, pod, plafon).

Postoji i toplotna otpornost. Odražava sposobnost materijala da spriječi prolaz topline kroz njega. To jest, to je recipročna vrijednost toplinske provodljivosti. A, ako vidite materijal visoke toplinske otpornosti, može se koristiti za toplinsku izolaciju. Primjer termoizolacijskih materijala može biti popularna mineralna ili bazaltna vuna, pjena itd. Materijali sa niskom toplotnom otpornošću potrebni su za rasipanje ili prenošenje toplote. Na primjer, aluminijski ili čelični radijatori se koriste za grijanje, jer dobro odaju toplinu.

Tablica toplinske provodljivosti termoizolacijskih materijala

Da biste lakše održavali kuću toplom zimi i hladnom ljeti, toplinska provodljivost zidova, poda i krova mora biti barem određena brojka, koja se izračunava za svaku regiju. Sastav "pite" zidova, poda i stropa, debljina materijala uzeti su na način da ukupna cifra nije manja (ili bolje - barem malo više) preporučena za vašu regiju.

Prilikom odabira materijala treba uzeti u obzir da neki od njih (ne svi) mnogo bolje provode toplinu u uvjetima visoke vlažnosti. Ako se tokom rada takva situacija može pojaviti duže vrijeme, proračuni koriste toplinsku provodljivost za ovo stanje. Koeficijenti toplinske provodljivosti glavnih materijala koji se koriste za izolaciju dati su u tabeli.

Naziv materijala	Koeficijent toplinske provodljivosti W / (m ° C)
	Suha	Pri normalnoj vlažnosti	Sa visokom vlažnošću
Vuneni filc	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Kamena mineralna vuna 25-50 kg/m3	0,036	0,042	0,045
Kamena mineralna vuna 40-60 kg/m3	0,035	0,041	0,044
Kamena mineralna vuna 80-125 kg/m3	0,036	0,042	0,045
Kamena mineralna vuna 140-175 kg/m3	0,037	0,043	0,0456
Kamena mineralna vuna 180 kg/m3	0,038	0,045	0,048
Staklena vuna 15 kg/m3	0,046	0,049	0,055
Staklena vuna 17 kg/m3	0,044	0,047	0,053
Staklena vuna 20 kg/m3	0,04	0,043	0,048
Staklena vuna 30 kg/m3	0,04	0,042	0,046
Staklena vuna 35 kg/m3	0,039	0,041	0,046
Staklena vuna 45 kg/m3	0,039	0,041	0,045
Staklena vuna 60 kg/m3	0,038	0,040	0,045
Staklena vuna 75 kg/m3	0,04	0,042	0,047
Staklena vuna 85 kg/m3	0,044	0,046	0,050
Ekspandirani polistiren (polistiren, PPS)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Ekstrudirana polistirenska pjena (EPS, XPS)	0,029	0,030	0,031
Pjena beton, porobeton na cementnom malteru, 600 kg/m3	0,14	0,22	0,26
Pjenasti beton, porobeton na cementnom malteru, 400 kg/m3	0,11	0,14	0,15
Pjenasti beton, porobeton na bazi krečnog maltera, 600 kg/m3	0,15	0,28	0,34
Pjenasti beton, porobeton na bazi krečnog maltera, 400 kg/m3	0,13	0,22	0,28
Pjenasto staklo, mrvica, 100 - 150 kg / m3	0,043-0,06
Pjenasto staklo, mrvica, 151 - 200 kg / m3	0,06-0,063
Pjenasto staklo, mrvica, 201 - 250 kg / m3	0,066-0,073
Pjenasto staklo, mrvica, 251 - 400 kg / m3	0,085-0,1
Blok pjene 100 - 120 kg / m3	0,043-0,045
Pjenasti blok 121 - 170 kg / m3	0,05-0,062
Blok pjene 171 - 220 kg / m3	0,057-0,063
Pjenasti blok 221 - 270 kg / m3	0,073
Ecowool	0,037-0,042
Poliuretanska pjena (PPU) 40 kg/m3	0,029	0,031	0,05
Poliuretanska pjena (PPU) 60 kg/m3	0,035	0,036	0,041
Poliuretanska pjena (PPU) 80 kg/m3	0,041	0,042	0,04
Umrežena polietilenska pjena	0,031-0,038
Vakuum	0
Vazduh +27°C. 1 atm	0,026
Xenon	0,0057
Argon	0,0177
Aerogel (aspen aerogelovi)	0,014-0,021
Šljaka	0,05
Vermikulit	0,064-0,074
Penasta guma	0,033
Ploče od plute 220 kg/m3	0,035
Ploče od plute 260 kg/m3	0,05
Bazaltne prostirke, platna	0,03-0,04
Vuča	0,05
Perlit, 200 kg/m3	0,05
Ekspandirani perlit, 100 kg/m3	0,06
Platnene izolacijske ploče, 250 kg/m3	0,054
Polistiren beton, 150-500 kg/m3	0,052-0,145
Zrnasta pluta, 45 kg/m3	0,038
Mineralna pluta na bitumenskoj bazi, 270-350 kg/m3	0,076-0,096
Pod od plute, 540 kg/m3	0,078
Tehnički utikač, 50 kg/m3	0,037

Neke informacije su preuzete 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, pa prilikom kupovine obratite pažnju na karakteristike svakog materijala koji kupujete.

Tablica toplinske provodljivosti građevinskih materijala

Zidovi, podovi, podovi mogu biti izrađeni od različitih materijala, ali se dogodilo da se toplinska provodljivost građevinskih materijala obično uspoređuje s ciglom. Svi znaju ovaj materijal, lakše ga je povezati. Najpopularniji su dijagrami koji jasno pokazuju razliku između različitih materijala. Jedna takva slika nalazi se u prethodnom pasusu, druga - poređenje zida od cigle i zida od balvana - data je u nastavku. Zbog toga se za zidove od cigle i drugih materijala visoke toplinske provodljivosti biraju termoizolacijski materijali. Kako bi se olakšao odabir, toplinska provodljivost glavnih građevinskih materijala je tabelarno.

Naziv materijala, gustina	Koeficijent toplotne provodljivosti
	suho	pri normalnoj vlažnosti	pri visokoj vlažnosti
CPR (cementno-pješčani malter)	0,58	0,76	0,93
Krečno-pješčani malter	0,47	0,7	0,81
Gipsani malter	0,25
Pjenasti beton, porobeton na cementu, 600 kg/m3	0,14	0,22	0,26
Pjenasti beton, porobeton na cementu, 800 kg/m3	0,21	0,33	0,37
Pjenasti beton, porobeton na cementu, 1000 kg/m3	0,29	0,38	0,43
Pjenasti beton, porobeton na vapnu, 600 kg/m3	0,15	0,28	0,34
Pjenasti beton, porobeton na vapnu, 800 kg/m3	0,23	0,39	0,45
Pjenasti beton, porobeton na vapnu, 1000 kg/m3	0,31	0,48	0,55
Prozorsko staklo	0,76
Arbolit	0,07-0,17
Beton sa prirodnim lomljenim kamenom, 2400 kg/m3	1,51
Lagani beton sa prirodnim plovcem, 500-1200 kg / m3	0,15-0,44
Beton na granulisanoj troski, 1200-1800 kg/m3	0,35-0,58
Kotlovska troska betona, 1400 kg/m3	0,56
Beton na lomljenom kamenu, 2200-2500 kg/m3	0,9-1,5
Beton na gorivu šljaku, 1000-1800 kg/m3	0,3-0,7
Porozni keramički blok	0,2
Vermikulitni beton, 300-800 kg/m3	0,08-0,21
Ekspandirani beton od gline, 500 kg / m3	0,14
Ekspandirani beton od gline, 600 kg / m3	0,16
Ekspandirani beton od gline, 800 kg / m3	0,21
Ekspandirani beton od gline, 1000 kg / m3	0,27
Ekspandirani beton od gline, 1200 kg / m3	0,36
Ekspandirani beton od gline, 1400 kg / m3	0,47
Ekspandirani beton od gline, 1600 kg / m3	0,58
Ekspandirani beton od gline, 1800 kg / m3	0,66
ljestve od pune keramičke cigle na CPR	0,56	0,7	0,81
Zidanje od šuplje keramičke cigle na CPR, 1000 kg/m3)	0,35	0,47	0,52
Zidanje od šuplje keramičke cigle na centralnom upravljačkom centru, 1300 kg/m3)	0,41	0,52	0,58
Zidanje šuplje keramičke cigle na centralnom upravljačkom centru, 1400 kg/m3)	0,47	0,58	0,64
Zidanje od punog pijeska i krečnjaka na CPR, 1000 kg/m3)	0,7	0,76	0,87
Zidanje šuplje pješčano-vapnene cigle na CPR, 11 šupljina	0,64	0,7	0,81
Zidanje šuplje pješčano-vapnene cigle na CPR, 14 šupljina	0,52	0,64	0,76
Krečnjak 1400 kg/m3	0,49	0,56	0,58
Krečnjak 1 + 600 kg/m3	0,58	0,73	0,81
Krečnjak 1800 kg/m3	0,7	0,93	1,05
Krečnjak 2000 kg/m3	0,93	1,16	1,28
Građevinski pijesak, 1600 kg/m3	0,35
Granit	3,49
Mramor	2,91
Ekspandirana glina, šljunak, 250 kg / m3	0,1	0,11	0,12
Ekspandirana glina, šljunak, 300 kg / m3	0,108	0,12	0,13
Ekspandirana glina, šljunak, 350 kg / m3	0,115-0,12	0,125	0,14
Ekspandirana glina, šljunak, 400 kg / m3	0,12	0,13	0,145
Ekspandirana glina, šljunak, 450 kg / m3	0,13	0,14	0,155
Ekspandirana glina, šljunak, 500 kg / m3	0,14	0,15	0,165
Ekspandirana glina, šljunak, 600 kg / m3	0,14	0,17	0,19
Ekspandirana glina, šljunak, 800 kg / m3	0,18
Gipsane ploče, 1100 kg/m3	0,35	0,50	0,56
Gipsane ploče, 1350 kg/m3	0,23	0,35	0,41
Glina, 1600-2900 kg/m3	0,7-0,9
Vatrostalna glina, 1800 kg/m3	1,4
Ekspandirana glina, 200-800 kg / m3	0,1-0,18
Ekspandirani beton na kvarcnom pijesku sa porizacijom, 800-1200 kg/m3	0,23-0,41
Ekspandirani beton od gline, 500-1800 kg / m3	0,16-0,66
Ekspandirani beton na perlitnom pijesku, 800-1000 kg/m3	0,22-0,28
Klinker opeke, 1800 - 2000 kg / m3	0,8-0,16
Keramičke opeke, 1800 kg/m3	0,93
Šljunak srednje gustine, 2000 kg/m3	1,35
Gipsane ploče, 800 kg/m3	0,15	0,19	0,21
Gips kartonske ploče, 1050 kg/m3	0,15	0,34	0,36
Šperploča, lijepljena	0,12	0,15	0,18
Vlaknaste ploče, iverice, 200 kg / m3	0,06	0,07	0,08
Vlaknaste ploče, iverice, 400 kg / m3	0,08	0,11	0,13
Vlaknaste ploče, iverice, 600 kg / m3	0,11	0,13	0,16
Vlaknaste ploče, iverice, 800 kg / m3	0,13	0,19	0,23
Vlaknaste ploče, iverice, 1000 kg / m3	0,15	0,23	0,29
Linoleum PVC na termoizolacionoj osnovi, 1600 kg/m3	0,33
Linoleum PVC na termoizolacionoj osnovi, 1800 kg/m3	0,38
PVC linoleum na platnenoj osnovi, 1400 kg/m3	0,2	0,29	0,29
PVC linoleum na platnenoj osnovi, 1600 kg/m3	0,29	0,35	0,35
PVC linoleum na platnenoj osnovi, 1800 kg/m3	0,35
Azbest-cementni ravni limovi, 1600-1800 kg/m3	0,23-0,35
Tepih, 630 kg/m3	0,2
Polikarbonat (limovi), 1200 kg/m3	0,16
Polistiren beton, 200-500 kg/m3	0,075-0,085
Školjke, 1000-1800 kg/m3	0,27-0,63
Fiberglas, 1800 kg/m3	0,23
Betonske pločice, 2100 kg/m3	1,1
Keramičke pločice, 1900 kg/m3	0,85
PVC crijep, 2000 kg/m3	0,85
Vapnena žbuka, 1600 kg/m3	0,7
Cementno-pješčana žbuka, 1800 kg/m3	1,2

Drvo je jedan od građevinskih materijala sa relativno niskom toplotnom provodljivošću. Tabela daje indikativne podatke za različite pasmine. Prilikom kupovine obavezno obratite pažnju na gustinu i koeficijent toplinske provodljivosti. Nisu svi isti kao što je navedeno u regulatornim dokumentima.

Ime	Koeficijent toplotne provodljivosti
	Suha	Pri normalnoj vlažnosti	Sa visokom vlažnošću
Bor, smreka preko zrna	0,09	0,14	0,18
Bor, smreka uz zrno	0,18	0,29	0,35
Hrast uz zrno	0,23	0,35	0,41
Hrast preko zrna	0,10	0,18	0,23
Corkwood	0,035
Breza	0,15
Cedar	0,095
Prirodna guma	0,18
Javor	0,19
Lipa (15% vlage)	0,15
Ariš	0,13
Piljevina	0,07-0,093
Vuča	0,05
Hrastov parket	0,42
Parquet	0,23
Panel parket	0,17
Fir	0,1-0,26
Topola	0,17

Metali veoma dobro provode toplotu. Često su most hladnoće u strukturi. I to se također mora uzeti u obzir, kako bi se isključio direktan kontakt korištenjem toplotnoizolacijskih slojeva i brtvi, koji se nazivaju termička ruptura. Toplotna provodljivost metala je sažeta u drugoj tabeli.

Ime	Koeficijent toplotne provodljivosti	Ime	Koeficijent toplotne provodljivosti
Bronza	22-105	Aluminijum	202-236
Bakar	282-390	Brass	97-111
Srebro	429	Iron	92
Tin	67	Čelik	47
Zlato	318

Kako izračunati debljinu zida

Da bi kuća bila topla zimi, a hladna ljeti, potrebno je da ogradne konstrukcije (zidovi, pod, strop/krov) moraju imati određenu toplinsku otpornost. Ova vrijednost je različita za svaku regiju. Zavisi od prosječne temperature i vlažnosti u određenom području.

Toplinska otpornost kućišta
strukture za regione Rusije

Kako računi za grijanje ne bi bili preveliki, građevinski materijali i njihova debljina moraju biti odabrani tako da njihov ukupni toplinski otpor ne bude manji od navedenog u tabeli.

Proračun debljine zida, debljine izolacije, završnih slojeva

Za modernu gradnju tipična je situacija kada zid ima više slojeva. Pored noseće konstrukcije, tu je i izolacija, završni materijali. Svaki od slojeva ima svoju debljinu. Kako odrediti debljinu izolacije? Računica je jednostavna. Na osnovu formule:

R - termička otpornost;

p je debljina sloja u metrima;

k - koeficijent toplotne provodljivosti.

Prvo morate odlučiti o materijalima koje ćete koristiti u izgradnji. Štaviše, potrebno je da tačno znate kakav je zidni materijal, izolacija, dekoracija itd. Uostalom, svaki od njih doprinosi toplinskoj izolaciji, a u proračunu se uzima u obzir toplinska vodljivost građevinskih materijala.

Najprije se razmatra toplinska otpornost konstrukcijskog materijala (od kojeg će se graditi zid, pod, itd.), zatim se odabire debljina odabrane izolacije "prema principu preostalog". Također možete uzeti u obzir karakteristike toplinske izolacije završnih materijala, ali obično su oni "plus" u odnosu na glavne. Tako se "za svaki slučaj" polaže određena zaliha. Ova rezerva vam omogućava da uštedite na grijanju, što naknadno ima pozitivan učinak na budžet.

Primjer izračunavanja debljine izolacije

Uzmimo primjer. Izgradit ćemo zid od cigle - jednu i pol cigle, izoliraćemo ga mineralnom vunom. Prema tabeli, toplotna otpornost zidova za region treba da bude najmanje 3,5. Izračun za ovu situaciju prikazan je u nastavku.

Ako je budžet ograničen, možete uzeti 10 cm mineralne vune, a ona koja nedostaje bit će prekrivena završnim materijalima. Biće iznutra i spolja. Ali, ako želite da računi za grijanje budu minimalni, bolje je da završite sa "plusom" na izračunatu vrijednost. Ovo je vaša rezerva za vrijeme najnižih temperatura, budući da se norme toplinske otpornosti omotača zgrade računaju na osnovu prosječne temperature tokom nekoliko godina, a zime su nenormalno hladne. Stoga se jednostavno ne uzima u obzir toplinska provodljivost građevinskih materijala koji se koriste za dekoraciju.