Jedna od najvažnijih karakteristika betona, naravno, je njegova toplotna provodljivost. Ovaj indikator može varirati za različite vrste materijala u značajnim granicama. ZavisiPpre svega, odtakve vrstekorišteno punilo. Što je materijal lakši, to je bolji hladni izolator.
Šta je toplotna provodljivost: definicija
Prilikom izgradnje zgrada i objekata mogu se koristiti različiti materijali. Stambene i industrijske zgrade u ruskoj klimi obično su izolirane. Odnosno, tokom njihove izgradnje koriste se posebni izolatori, čija je glavna svrha održavanje ugodne temperature unutar prostorija. Prilikom izračunavanja potrebne količine mineralne vune ili ekspandiranog polistirena, potrebno je uzeti u obzir toplinsku provodljivost glavnog materijala koji se koristi za izgradnju ogradnih konstrukcija.
Vrlo često se zgrade i konstrukcije u našoj zemlji grade od različitih vrsta betona. Također, u tu svrhu koristiteYuciglai drvo.Zapravo, sama toplinska provodljivost je sposobnost tvari da prenosi energiju u svojoj debljini zbog kretanja molekula. Sličan proces se može odvijati i u čvrstim dijelovima materijala i u njegovim porama. U prvom slučaju to se naziva provođenje, u drugom konvekcija.Materijal se mnogo brže hladi u svojim čvrstim dijelovima. Vazduh koji ispunjava pore zadržava toplotu, naravno, bolje.
Od čega zavisi indikator
Zaključci iz svega navedenog mogu se donijeti na sljedeći način. Zavisi ttoplotna provodljivost betona,drvo i cigla, kao i svaki drugi materijal,odnjihov:
- gustina;
- poroznost;
- vlažnost.
Sa povećanjem, povećava se i stepen njegove toplotne provodljivosti. Što je više pora u materijalu, to je bolji izolator od hladnoće.
Vrste betona
U modernoj gradnji može se koristiti širok izbor vrsta ovog materijala. Međutim, svi betoni dostupni na tržištu mogu se svrstati u dvije velike grupe:
- težak;
- lagano pjenasti ili sa poroznim punilom.
Toplotna provodljivost teškog betona: indikatori
Takvi materijali također spadaju u dvije glavne grupe. Beton se može koristiti u građevinarstvu:
- težak;
- posebno teška.
U proizvodnji druge vrste materijala koriste se punila kao što su metalni otpad, hematit, magnetit, barit. Posebno teški beton se obično koristi samo u izgradnji objekata čija je glavna namjena zaštita od zračenja. Ova grupa uključuje materijale gustoće od 2500 kg / m 3.
Konvencionalni teški betoni se izrađuju pomoću tipova punila kao što su granit, dijabaz ili krečnjak na bazi kamena lomljenog kamena. U izgradnji zgrada i objekata koristi se slično 1600-2500 kg / m 3.
Šta može biti u ovom slučajutoplotna provodljivost betona? sto,ovaj ispod pokazuje karakteristike performansi različitih vrsta teškog materijala.
Toplotna provodljivost lakog gaziranog betona
Takav materijal je također klasifikovan u dvije glavne vrste. Vrlo često se u građevinarstvu koriste betoni na bazi poroznog punila. Kao potonje, koristi se ekspandirana glina, tuf, šljaka, plovućac. U drugoj grupi lakih betona koristi se konvencionalno punilo. Ali u procesu gnječenja, takav materijal se pjeni. Kao rezultat toga, mnoge pore ostaju u njemu nakon sazrijevanja.
Ttoplotna provodljivost betonapluća su veoma niska.Ali u isto vrijeme, u pogledu karakteristika čvrstoće, takav materijal je inferiorniji od teškog... Lagani beton se najčešće koristi za izgradnju raznih vrsta stambenih i komunalnih objekata koji nisu izloženi ozbiljnom stresu.
Klasificiraju se ne samo po načinu proizvodnje, već i po namjeni. S tim u vezi, postoje materijali:
- toplinska izolacija (gustine do 800 kg / m3);
- strukturalna i toplinska izolacija (do 1400 kg / m3);
- konstrukcijski (do 1800 kg / m3).
Toplotna provodljivost gaziranog betonaprikazana su pluća različitih tipovau tabeli.
Termoizolacioni materijali
Obično se koriste za oblaganje zidova sastavljenih od cigle ili izlivenih od cementnog maltera. Kao što vidite iz tabele,toplotne provodljivosti betonaaova grupa može varirati u prilično velikom rasponu.
Beton ove vrste najčešće se koristi kao izolacijski materijal. Ali ponekad se od njih podižu sve vrste beznačajnih ograđenih konstrukcija.
Konstrukcijski, termoizolacioni i građevinski materijali
Od ove grupe u građevinarstvu se najčešće koriste pjenasti beton, šljakabeton, šljunak beton. Neke vrste ekspandiranih glinenih betona sa gustinom preko 0,29W / (m ° C)se takođe može pripisati ovoj sorti.
Vrlo često ovobeton niske toplotne provodljivosti koristi se direktno kaograđevinski materijal. Ali ponekad se koristi i kao izolator koji ne propušta hladnoću.
Kako toplotna provodljivost zavisi od vlažnosti
Svi znaju da gotovo svaki suhi materijal izolira od hladnoće mnogo bolje od vlažnog. To je prije svega zbog vrlo niskog stepena toplotne provodljivosti vode.Zaštitibetonski zidovi, podovi i plafoniprostorije od niskih vanjskih temperatura, kako smo saznali, uglavnom zbog prisustva pora ispunjenih zrakom u materijalu. Kada je vlažan, potonji se istiskuje vodom. I, shodno tome, značajno se povećavaU hladnoj sezoni voda zarobljena u porama materijala smrzava se.Rezultat je tosvojstva zadržavanja topline zidova, podova i stropova su dodatno smanjena.
Stupanj propusnosti vlage za različite vrste betona može biti različit. Za ovaj pokazatelj, materijal je klasifikovan u nekoliko razreda.
Drvo kao izolator
I "hladni" teški i lagani beton, toplotne provodljivostiTojeftino nisko,naravno,vrlopopularanei traženi pogledsbuildernovomaterijalov... U svakom slučaju, temelji većine zgrada i građevina su podignuti upravo odcementni malter pomešan sa lomljenim kamenom ili šljunkom.
Prijavite sebbetonska mješavina ili blokovi izrađeni od nje i za izgradnju ogradnih konstrukcija. Ali često se za sastavljanje podova, stropova i zidova koriste drugi materijali, na primjer drvo. Drvo i daska su, naravno, mnogo manje izdržljivi od betona. Međutim, stepen toplotne provodljivosti u drvu je, naravno, mnogo niži. Za beton je ovaj pokazatelj, kako smo saznali, 0,12-1,74W / (m ° C).U drvetu koeficijent toplinske provodljivosti ovisi, između ostalog, o ovoj vrsti.
Kod drugih pasmina ovaj pokazatelj može biti drugačiji.Smatra se da je prosječna toplotna provodljivost drveta po zrno 0,14W / (m ° C)... Kedar najbolje izoluje prostor od hladnoće. Njegova toplotna provodljivost je samo 0,095 W / (m C).
Cigla kao izolator
Zatim, za usporedbu, razmotrite karakteristike u odnosu na toplinsku provodljivost i ovaj popularni građevinski materijal.Po svojstvima čvrstoćeciglane samo da nije inferioran betonu, već ga često i nadmašuje.Isto važi i za gustinu ovog građevinskog kamena. Sva cigla koja se danas koristi u izgradnji zgrada i objekataToklasificira se na keramičke i silikatne.
Obje ove vrste kamena, zauzvrat, mogu biti:
- punog tijela;
- sa prazninama;
- s prorezima.
Naravno, pune cigle zadržavaju toplinu lošije od šupljih i prorezanih.
Toplotna provodljivost betona i cigle, tDakle, praktično je isto. I silikat i prilično slabo izoliraju prostorije od hladnoće. Stoga kuće izgrađene od takvog materijala treba dodatno izolirati. Kao izolatori pri oblaganju zidova od opeke, kao i onih izlivenih od običnog teškog betona, najčešće se koriste ekspandirani polistiren ili mineralna vuna. U tu svrhu se mogu koristiti i porozni blokovi.
Kako se izračunava toplotna provodljivost
Ovaj indikator se određuje za različite materijale, uključujući beton, prema posebnim formulama. Ukupno se mogu koristiti dvije tehnike. Toplotna provodljivost betona određena je Kaufmanovom formulom. izgleda ovako:
0,0935x (m) 0,5x2,28m + 0,025, gdje je m masa rješenja.
Za vlažne (više od 3%) otopine koristi se formula Nekrasova:(0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14 .
TOglineni beton gustine 1000 kg / m3 ima masu od 1 kg. odnosnonpr.prema Kaufmanu, u ovom slučaju koeficijent je 0,238.Toplotna provodljivost betona određuje se na temperaturi mješavine C. U hladnim i zagrijanim materijalima, njegovi pokazatelji mogu neznatno varirati.
Jedan od najvažnijih pokazatelja građevinskih materijala, posebno u ruskoj klimi, je njihova toplotna provodljivost, koja se generalno definiše kao sposobnost tela da razmenjuje toplotu (odnosno da prenosi toplotu iz toplije sredine u hladniju) .
U ovom slučaju, hladnije okruženje je ulica, a toplije unutrašnji prostor (ljeti je često obrnuto). Uporedne karakteristike su prikazane u tabeli:
Koeficijent se izračunava kao količina topline koja će proći kroz materijal debljine 1 metar za 1 sat sa temperaturnom razlikom između unutarnje i vanjske strane od 1 stepen Celzijusa. U skladu s tim, jedinica mjere za građevinske materijale je W / (m * oC) - 1 Watt, podijeljena s proizvodom metra i stepena.
| Materijal | Toplotna provodljivost, W / (m · deg) | Toplotni kapacitet, J / (kg deg) | Gustina, kg/m3 |
| Azbest cement | 27759 | 1510 | 1500-1900 |
| Azbest cementni list | 0.41 | 1510 | 1601 |
| Asbozurit | 0.14-0.19 | — | 400-652 |
| Azbest | 0.13-0.15 | — | 450-625 |
| Asbotekstolit G (GOST 5-78) | — | 1670 | 1500-1710 |
| Asfalt | 0.71 | 1700-2100 | 1100-2111 |
| Asfaltni beton (GOST 9128-84) | 42856 | 1680 | 2110 |
| Asfalt u podovima | 0.8 | — | — |
| Acetal (poliacetal, poliformaldehid) POM | 0.221 | — | 1400 |
| Breza | 0.151 | 1250 | 510-770 |
| Lagani beton sa prirodnim plovcem | 0.15-0.45 | — | 500-1200 |
| Pepeo šljunak beton | 0.24-0.47 | 840 | 1000-1400 |
| Beton na lomljenom kamenu | 0.9-1.5 | — | 2200-2500 |
| Kotlovski šljaka beton | 0.57 | 880 | 1400 |
| Beton na pijesku | 0.71 | 710 | 1800-2500 |
| Beton za gorivo od šljake | 0.3-0.7 | 840 | 1000-1800 |
| Gusti silikatni beton | 0.81 | 880 | 1800 |
| Bitumen perlit | 0.09-0.13 | 1130 | 300-410 |
| Blok od gaziranog betona | 0.15-0.3 | — | 400-800 |
| Porozni keramički blok | 0.2 | — | — |
| Lagana mineralna vuna | 0.045 | 920 | 50 |
| Teška mineralna vuna | 0.055 | 920 | 100-150 |
| pjenasti beton, plin i pjenasti silikat | 0.08-0.21 | 840 | 300-1000 |
| Plinski i pjenasti beton od pepela | 0.17-0.29 | 840 | 800-1200 |
| Getinax | 0.230 | 1400 | 1350 |
| Suvo oblikovani gips | 0.430 | 1050 | 1100-1800 |
| Drywall | 0.12-0.2 | 950 | 500-900 |
| Rastvor gips perlita | 0.140 | — | — |
| Glina | 0.7-0.9 | 750 | 1600-2900 |
| Vatrostalna glina | 42826 | 800 | 1800 |
| šljunak (punilo) | 0.4-0.930 | 850 | 1850 |
| Šljunak od ekspandirane gline (GOST 9759-83) - zasipanje | 0.1-0.18 | 840 | 200-800 |
| Šljunak iz šungizita (GOST 19345-83) - zasipanje | 0.11-0.160 | 840 | 400-800 |
| granit (obloga) | 42858 | 880 | 2600-3000 |
| Zemlja 10% vode | 27396 | — | — |
| Peščano tlo | 42370 | 900 | — |
| Zemlja je suva | 0.410 | 850 | 1500 |
| Tar | 0.30 | — | 950-1030 |
| Iron | 70-80 | 450 | 7870 |
| Armiranog betona | 42917 | 840 | 2500 |
| Armirano betonski nabijen | 20090 | 840 | 2400 |
| Drveni pepeo | 0.150 | 750 | 780 |
| Zlato | 318 | 129 | 19320 |
| Ugljena prašina | 0.1210 | — | 730 |
| Porozni keramički kamen | 0.14-0.1850 | — | 810-840 |
| Valoviti karton | 0.06-0.07 | 1150 | 700 |
| Facing karton | 0.180 | 2300 | 1000 |
| Voštani karton | 0.0750 | — | — |
| Debeli karton | 0.1-0.230 | 1200 | 600-900 |
| Corkboard | 0.0420 | — | 145 |
| Građevinski višeslojni karton | 0.130 | 2390 | 650 |
| Termoizolacioni karton | 0.04-0.06 | — | 500 |
| Prirodna guma | 0.180 | 1400 | 910 |
| Tvrda guma | 0.160 | — | — |
| Fluorirana guma | 0.055-0.06 | — | 180 |
| Crveni kedar | 0.095 | — | 500-570 |
| Ekspandirana glina | 0.16-0.2 | 750 | 800-1000 |
| Lagana ekspandirana glina | 0.18-0.46 | — | 500-1200 |
| Cigla za visoke peći (vatrostalna) | 0.5-0.8 | — | 1000-2000 |
| Diatomejska cigla | 0.8 | — | 500 |
| Izolaciona cigla | 0.14 | — | — |
| Carborundum cigla | — | 700 | 1000-1300 |
| Crvena gusta cigla | 0.67 | 840-880 | 1700-2100 |
| Crvena porozna cigla | 0.440 | — | 1500 |
| Klinker cigle | 0.8-1.60 | — | 1800-2000 |
| Silika cigle | 0.150 | — | — |
| Facing cigla | 0.930 | 880 | 1800 |
| Šuplja cigla | 0.440 | — | — |
| Silikatna cigla | 0.5-1.3 | 750-840 | 1000-2200 |
| Od njih silikatna cigla. praznine | 0.70 | — | — |
| Silikatna cigla sa prorezima | 0.40 | — | — |
| Puna cigla | 0.670 | — | — |
| Građevinska cigla | 0.23-0.30 | 800 | 800-1500 |
| Trellis cigla | 0.270 | 710 | 700-1300 |
| Cigla od šljake | 0.580 | — | 1100-1400 |
| Teške plutene ploče | 0.05 | — | 260 |
| Magnezija u obliku segmenata za izolaciju cijevi | 0.073-0.084 | — | 220-300 |
| Asfaltna mastika | 0.70 | — | 2000 |
| Otirači, bazaltna platna | 0.03-0.04 | — | 25-80 |
| Prošivene prostirke od mineralne vune | 0.048-0.056 | 840 | 50-125 |
| Najlon | 0.17-0.24 | 1600 | 1300 |
| Piljevina | 0.07-0.093 | — | 200-400 |
| Vuča | 0.05 | 2300 | 150 |
| Zidne ploče od gipsa | 0.29-0.41 | — | 600-900 |
| Parafin | 0.270 | — | 870-920 |
| Hrastov parket | 0.420 | 1100 | 1800 |
| Parquet | 0.230 | 880 | 1150 |
| Panel parket | 0.170 | 880 | 700 |
| Pumice | 0.11-0.16 | — | 400-700 |
| Pumice beton | 0.19-0.52 | 840 | 800-1600 |
| Pjenasti beton | 0.12-0.350 | 840 | 300-1250 |
| Polyfoam resopen FRP-1 | 0.041-0.043 | — | 65-110 |
| Paneli od poliuretanske pjene | 0.025 | — | — |
| Penosilikalcit | 0.122-0.320 | — | 400-1200 |
| Lagano pjenasto staklo | 0.045-0.07 | — | 100..200 |
| Pjenasto staklo ili plinsko staklo | 0.07-0.11 | 840 | 200-400 |
| Penofol | 0.037-0.039 | — | 44-74 |
| Pergament | 0.071 | — | — |
| Pijesak 0% vlage | 0.330 | 800 | 1500 |
| Pesak 10% vlage | 0.970 | — | — |
| Pijesak 20% vlage | 12055 | — | — |
| Ploča od plute | 0.043-0.055 | 1850 | 80-500 |
| Obložena pločica, popločana | 42856 | — | 2000 |
| Poliuretan | 0.320 | — | 1200 |
| Polietilen visoke gustine | 0.35-0.48 | 1900-2300 | 955 |
| Polietilen niske gustine | 0.25-0.34 | 1700 | 920 |
| Penasta guma | 0.04 | — | 34 |
| Portland cement (rastvor) | 0.470 | — | — |
| Pressspan | 0.26-0.22 | — | — |
| Zrnasta pluta | 0.038 | 1800 | 45 |
| Mineralna pluta na bitumenskoj bazi | 0.073-0.096 | — | 270-350 |
| Tehnički čep | 0.037 | 1800 | 50 |
| Podovi od plute | 0.078 | — | 540 |
| Shell rock | 0.27-0.63 | 835 | 1000-1800 |
| Gipsana otopina za fugiranje | 0.50 | 900 | 1200 |
| Porozna guma | 0.05-0.17 | 2050 | 160-580 |
| Krovni materijal (GOST 10923-82) | 0.17 | 1680 | 600 |
| Staklena vuna | 0.03 | 800 | 155-200 |
| Fiberglass | 0.040 | 840 | 1700-2000 |
| Tuff beton | 0.29-0.64 | 840 | 1200-1800 |
| Kameni ugalj | 0.24-0.27 | — | 1200-1350 |
| šljaka beton (termo-beton) | 0.23-0.52 | 840 | 1000-1800 |
| Gipsani malter | 0.30 | 840 | 800 |
| Drobljeni kamen od šljake visoke peći | 0.12-0.18 | 840 | 400-800 |
| Ecowool | 0.032-0.041 | 2300 | 35-60 |
Poređenje toplinske provodljivosti građevinskih materijala, kao i njihove gustoće i paropropusnosti prikazano je u tabeli.
Podebljani su najefikasniji materijali koji se koriste u izgradnji kuća.
Ispod je slikovni dijagram iz kojeg je lako vidjeti koliko debeo zid od različitih materijala treba da ima da bi mogao zadržati istu količinu topline.
Očigledno, prema ovom pokazatelju postoji prednost u odnosu na umjetne materijale (na primjer, ekspandirani polistiren).
Otprilike ista slika se može vidjeti ako nacrtate dijagram građevinskih materijala koji se najčešće koriste u radu.
U ovom slučaju, uslovi životne sredine su od velike važnosti. Ispod je tabela toplinske provodljivosti građevinskih materijala koji se koriste:
- pod normalnim uslovima (A);
- u uslovima visoke vlažnosti (B);
- u sušnoj klimi.
Podaci su uzeti na osnovu relevantnih građevinskih propisa i propisa (SNiP II-3-79), kao i sa otvorenih internet izvora (web stranice proizvođača relevantnih materijala). Ako nema podataka o određenim uslovima rada, tada se polje u tabeli ne popunjava.
Što je indikator veći, to više topline prolazi, pod uslovom da je sve ostalo jednako. Dakle, za neke vrste ekspandiranog polistirena ovaj pokazatelj je 0,031, a za poliuretansku pjenu - 0,041. S druge strane, beton ima red veličine veći koeficijent - 1,51, pa stoga prenosi toplinu mnogo bolje od umjetnih materijala.
Uporedni gubici topline kroz različite površine kuće mogu se vidjeti na dijagramu (100% - ukupni gubici).
Očigledno, najveći dio napušta zidove, pa je završetak ovog dijela prostorije najvažniji zadatak, posebno u sjevernoj klimi.
Video za referencu
Upotreba materijala niske toplinske provodljivosti u izolaciji kuća
Danas se uglavnom koriste umjetni materijali - polistiren, mineralna vuna, poliuretanska pjena, ekspandirani polistiren i drugi. Vrlo su efikasne, pristupačne i dovoljno jednostavne za ugradnju bez potrebe za posebnim radnim vještinama.
- prilikom podizanja zidova (potrebna je njihova manja debljina, jer su toplinski izolacijski materijali oni koji preuzimaju glavno opterećenje radi uštede topline);
- prilikom servisiranja kuće (manje sredstava se troši na grijanje).
Stiropor
Jedan je od vodećih u svojoj kategoriji, koji se široko koristi u izolaciji zidova kako izvana tako i iznutra. Koeficijent je približno 0,052-0,055 W / (oS * m).
Kako odabrati kvalitetnu izolaciju
Prilikom odabira određenog uzorka važno je obratiti pažnju na oznaku - ona sadrži sve osnovne informacije koje utječu na svojstva.
Na primjer, PSB-S-15 znači sljedeće:
Mineralna vuna
Još jedna prilično česta izolacija koja se koristi iu unutarnjem i vanjskom uređenju prostorija je mineralna vuna.
Materijal je prilično izdržljiv, jeftin i jednostavan za ugradnju. Istodobno, za razliku od pjenaste plastike, dobro upija vlagu, stoga je prilikom upotrebe potrebno koristiti hidroizolacijske materijale, što povećava troškove instalacijskih radova.
Termin "toplotna provodljivost" odnosi se na svojstva materijala da prenose toplotnu energiju iz toplih u hladna područja. Toplotna provodljivost se zasniva na kretanju čestica unutar supstanci i materijala. Sposobnost prenosa toplotne energije u kvantitativnom smislu je koeficijent toplotne provodljivosti. Cirkulacija prijenosa toplinske energije, odnosno izmjena topline, može se odvijati u bilo kojoj tvari s nejednakim smještajem različitih temperaturnih područja, ali koeficijent toplotne provodljivosti zavisi od pritiska i temperature u samom materijalu, kao i od njegovog stanja - gasovito, tečni ili čvrsti.
Fizički, toplotna provodljivost materijala jednaka je količini toplote koja protiče kroz homogeni objekat određenih dimenzija i površine u određenom vremenskom periodu sa određenom temperaturnom razlikom (1 K). U SI sistemu, jedan indikator, koji ima koeficijent toplotne provodljivosti, obično se meri u W / (m K).
Kako izračunati toplotnu provodljivost prema Fourierovom zakonu
U datom termičkom režimu, gustina protoka tokom prenosa toplote je direktno proporcionalna vektoru maksimalnog porasta temperature, čiji se parametri menjaju od jednog preseka do drugog, i po modulu sa istom brzinom porasta temperature u pravcu vektora :
q → = - ϰ h grad h (T), gdje je:
- q → je pravac gustine objekta koji prenosi toplotu, ili zapremina toplotnog toka koji teče kroz lokaciju za datu vremensku jedinicu kroz određeno područje, okomito na sve ose;
- ϰ - specifični koeficijent toplotne provodljivosti materijala;
- T je temperatura materijala.
Prilikom primjene Fourierovog zakona ne uzima se u obzir inercija protoka toplinske energije, što znači da se radi o trenutnom prijenosu topline iz bilo koje tačke na bilo koju udaljenost. Stoga se formula ne može koristiti za izračunavanje prijenosa topline tokom procesa s velikom stopom ponavljanja. To je ultrazvučno zračenje, prijenos toplinske energije udarnim ili pulsnim valovima itd. Postoji rješenje Fourierovog zakona sa relaksacionim terminom:
τ x ∂ q / ∂ t = - (q + ϰ x ∇T).
Ako je relaksacija τ trenutna, tada se formula pretvara u Fourierov zakon.
Približna tabela toplotne provodljivosti materijala:
| Temelj | Vrijednost toplinske provodljivosti, W / (m K) |
| Tvrdi grafen | 4840 + / – 440 – 5300 + / – 480 |
| dijamant | 1001-2600 |
| Grafit | 278,4-2435 |
| Bora arsenide | 200-2000 |
| SiC | 490 |
| Ag | 430 |
| Cu | 401 |
| BeO | 370 |
| Au | 320 |
| Al | 202-236 |
| AlN | 200 |
| BN | 180 |
| Si | 150 |
| Cu 3 Zn 2 | 97-111 |
| Cr | 107 |
| Fe | 92 |
| Pt | 70 |
| Sn | 67 |
| ZnO | 54 |
| Crni čelik | 47-58 |
| Pb | 35,3 |
| Nehrđajući čelik | Toplotna provodljivost čelika - 15 |
| SiO2 | 8 |
| Visokokvalitetne paste otporne na toplotu | 5-12 |
| Granit (sastoji se od SiO 2 68-73%; Al 2 O 3 12,0-15,5%; Na 2 O 3,0-6,0%; CaO 1,5-4,0%; FeO 0,5- 3,0%; Fe 2 O 3 0,5-2,5%; K 2 O 0,5-3,0%; MgO 0,1-1,5%; TiO 2 0,1-0,6% ) | 2,4 |
| Betonski malter bez agregata | 1,75 |
| Malter za beton sa lomljenim kamenom ili šljunkom | 1,51 |
| Bazalt (sastoji se od SiO 2 - 47-52%, TiO 2 - 1-2,5%, Al2O 3 - 14-18%, Fe 2 O 3 - 2-5%, FeO - 6-10%, MnO - 0, 1- 0,2%, MgO - 5-7%, CaO - 6-12%, Na 2 O - 1,5-3%, K 2 O - 0,1-1,5%, P 2 O 5 - 0,2-0,5%) | 1,3 |
| Staklo (sastoji se od SiO 2, B 2 O 3, P 2 O 5, TeO 2, GeO 2, AlF 3, itd.) | 1-1,15 |
| Pasta otporna na toplotu KPT-8 | 0,7 |
| Betonski malter punjen peskom, bez lomljenog kamena ili šljunka | 0,7 |
| Voda je čista | 0,6 |
| Silikat ili crvena cigla | 0,2-0,7 |
| Ulja na bazi silikona | 0,16 |
| Pjenasti beton | 0,05-0,3 |
| Gazirani beton | 0,1-0,3 |
| Drvo | Toplotna provodljivost drveta - 0,15 |
| Ulja na bazi ulja | 0,125 |
| Snijeg | 0,10-0,15 |
| PP sa grupom zapaljivosti G1 | 0,039-0,051 |
| EPPU sa grupom zapaljivosti G3, G4 | 0,03-0,033 |
| Staklena vuna | 0,032-0,041 |
| Kamena vuna | 0,035-0,04 |
| Vazdušna atmosfera (300 K, 100 kPa) | 0,022 |
| Gel air based | 0,017 |
| argon (Ar) | 0,017 |
| Vakuumsko okruženje | 0 |
Data tabela toplotne provodljivosti uzima u obzir prenos toplote putem toplotnog zračenja i razmenu toplote čestica. Pošto vakuum ne prenosi toplotu, on teče kroz sunčevo zračenje ili neku drugu vrstu proizvodnje toplote. U plinovitom ili tekućem mediju, slojevi različitih temperatura se miješaju umjetno ili prirodno.
Prilikom proračuna toplinske provodljivosti zida potrebno je uzeti u obzir da se prijenos topline kroz zidne površine mijenja zbog činjenice da je temperatura u zgradi i van nje uvijek različita, te ovisi o površini svih površina zida. kuće i na toplinsku provodljivost građevinskih materijala.
Da bismo kvantifikovali toplotnu provodljivost, uveli smo takvu vrednost kao koeficijent toplotne provodljivosti materijala. Pokazuje kako je određeni materijal sposoban prenijeti toplinu. Što je veća ova vrijednost, na primjer, toplinska provodljivost čelika, to će čelik efikasnije provoditi toplinu.
- Prilikom izolacije kuće od drveta preporučuje se odabir građevinskih materijala s niskim koeficijentom.
- Ako je zid od cigle, onda sa koeficijentom od 0,67 W / (m2 K) i debljinom zida od 1 m površine 1 m 2 s razlikom između vanjske i unutrašnje temperature kuće od 1 ° C, cigla će prenositi 0,67 W energije. Uz temperaturnu razliku od 10 0 C, cigla će prenositi 6,7 W itd.
Standardna vrijednost koeficijenta toplotne provodljivosti toplotne izolacije i drugih građevinskih materijala je tačna za debljinu zida od 1 m. Za izračunavanje toplotne provodljivosti površine različite debljine, koeficijent treba podijeliti sa odabranom vrijednošću zida. debljina (metri). 
U SNiP-u i tokom proračuna pojavljuje se izraz "toplinska otpornost materijala", što znači obrnutu toplinsku provodljivost. Odnosno, kada je toplotna provodljivost pjenastog lima 10 cm i njegova toplotna provodljivost 0,35 W / (m 2 K), toplotni otpor lima je 1 / 0,35 W / (m 2 K) = 2,85 (m 2 K) / W.
Ispod je tabela toplotne provodljivosti za tražene građevinske materijale i toplotne izolatore:
| Građevinski materijal | Koeficijent toplotne provodljivosti, W / (m 2 K) |
| Alabaster ploče | 0,47 |
| Al | 230 |
| Azbestno-cementni škriljevci | 0,35 |
| Azbest (vlakna, tkanina) | 0,15 |
| Azbest cement | 1,76 |
| Azbestno-cementni proizvodi | 0,35 |
| Asfalt | 0,73 |
| Asfalt za podove | 0,84 |
| Bakelit | 0,24 |
| Agregat beton | 1,3 |
| Beton ispunjen pijeskom | 0,7 |
| Gazirani beton - pjena i gazirani beton | 1,4 |
| Čvrsti beton | 1,75 |
| Termoizolacioni beton | 0,18 |
| Bitumenska masa | 0,47 |
| Papirni materijali | 0,14 |
| Labava mineralna vuna | 0,046 |
| Teška mineralna vuna | 0,05 |
| Pamučna vuna - toplotni izolator na bazi pamuka | 0,05 |
| Vermikulit u pločama ili listovima | 0,1 |
| Felt | 0,046 |
| Gips | 0,35 |
| Alumina | 2,33 |
| Šljunčani agregat | 0,93 |
| Granit ili bazaltni agregat | 3,5 |
| Mokro tlo, 10% | 1,75 |
| Mokro tlo, 20% | 2,1 |
| Pješčanik | 1,16 |
| Suvo tlo | 0,4 |
| Zbijeno tlo | 1,05 |
| Katrana masa | 0,3 |
| Građevinska ploča | 0,15 |
| Šperploča listova | 0,15 |
| Tvrdo drvo | 0,2 |
| Iverica | 0,2 |
| Duralumin proizvodi | 160 |
| Proizvodi od armiranog betona | 1,72 |
| Ash | 0,15 |
| Blokovi krečnjaka | 1,71 |
| Malter na pijesku i kreču | 0,87 |
| Pjenasta smola | 0,037 |
| Prirodni kamen | 1,4 |
| Višeslojni kartonski listovi | 0,14 |
| Porozna guma | 0,035 |
| Guma | 0,042 |
| Fluoridna guma | 0,053 |
| Blokovi od ekspandirane gline | 0,22 |
| Crvena cigla | 0,13 |
| Šuplja cigla | 0,44 |
| Puna cigla | 0,81 |
| Puna cigla | 0,67 |
| Cigla od šljake | 0,58 |
| Silika ploče | 0,07 |
| Proizvodi od mesinga | 110 |
| Led na temperaturi od 0 0 S | 2,21 |
| Led na temperaturi od -20 0 S | 2,44 |
| Listopadno drvo sa 15% vlage | 0,15 |
| Proizvodi od bakra | 380 |
| Mipora | 0,086 |
| Nasipati piljevinu | 0,096 |
| Suva piljevina | 0,064 |
| pvc | 0,19 |
| Pjenasti beton | 0,3 |
| Penasta klasa PS-1 | 0,036 |
| Penasta klasa PS-4 | 0,04 |
| Polipena kvaliteta PVC-1 | 0,05 |
| Pena marke FRP | 0,044 |
| PPU razred PS-B | 0,04 |
| PPU marke PS-BS | 0,04 |
| List od poliuretanske pjene | 0,034 |
| Panel od poliuretanske pjene | 0,024 |
| Lagano pjenasto staklo | 0,06 |
| Teško pjenasto staklo | 0,08 |
| Proizvodi od staklena | 0,16 |
| Proizvodi od perlita | 0,051 |
| Cementne i perlitne ploče | 0,085 |
| Mokri pijesak 0% | 0,33 |
| Mokri pijesak 0% | 0,97 |
| Mokri pijesak 20% | 1,33 |
| Spaljeni kamen | 1,52 |
| Keramička pločica | 1,03 |
| Marka pločica PMTB-2 | 0,035 |
| Polistiren | 0,081 |
| Penasta guma | 0,04 |
| Malter na bazi cementa bez peska | 0,47 |
| Ploča od prirodne plute | 0,042 |
| Lagani listovi od prirodnog pluta | 0,034 |
| Heavy Duty Natural plute listovi | 0,05 |
| Proizvodi od gume | 0,15 |
| Krovni materijal | 0,17 |
| Slate | 2,100 |
| Snijeg | 1,5 |
| Četinarsko drvo sa sadržajem vlage od 15% | 0,15 |
| Smolasto drvo četinara sa sadržajem vlage od 15% | 0,23 |
| Proizvodi od čelika | 52 |
| Proizvodi od stakla | 1,15 |
| Izolacija staklenom vunom | 0,05 |
| Izolacija od fiberglasa | 0,034 |
| Proizvodi od staklenih vlakana | 0,31 |
| Opiljci | 0,13 |
| Teflonski premaz | 0,26 |
| Tol | 0,24 |
| Cementna ploča | 1,93 |
| Cementno-pješčani malter | 1,24 |
| Proizvodi od livenog gvožđa | 57 |
| Šljaka u granulama | 0,14 |
| Pepeo šljaka | 0,3 |
| Blokovi od šljake | 0,65 |
| Suhe gipsane mješavine | 0,22 |
| Gips na bazi cementa | 0,95 |
| Proizvodi od ebonita | 0,15 |
Osim toga, potrebno je uzeti u obzir toplinsku provodljivost grijača zbog njihovih mlaznih toplinskih tokova. U gustom mediju, kvazičestice se mogu "preliti" iz jednog zagrijanog građevinskog materijala u drugi, hladniji ili topliji, kroz pore submikronske veličine, što pomaže u širenju zvuka i topline, čak i ako u tim porama postoji apsolutni vakuum.
Dakle, šta je toplotna provodljivost? Fizički toplotna provodljivost To je molekularni prijenos topline između direktno dodirujućih tijela ili čestica istog tijela s različitim temperaturama, pri čemu se razmjenjuje energija kretanja strukturnih čestica (molekula, atoma, slobodnih elektrona).
jednostavno rečeno, toplotna provodljivost Je sposobnost materijala da provodi toplotu. Ako unutar tijela postoji temperaturna razlika, tada se toplotna energija prenosi sa toplijeg dijela na hladniji. Prijenos topline nastaje zbog prijenosa energije kada se molekuli materije sudaraju. To se dešava sve dok temperatura unutar tijela ne postane ista. Ovaj proces se može odvijati u čvrstim, tečnim i gasovitim materijama.
U praksi, na primjer u građevinarstvu za toplinsku izolaciju zgrada, razmatra se još jedan aspekt toplinske provodljivosti povezan s prijenosom toplinske energije. Uzmimo "apstraktnu kuću" kao primjer. U “apstraktnoj kući” postoji grijač koji održava konstantnu temperaturu unutar kuće, recimo, 25°C. Napolju je temperatura takođe konstantna, na primer, 0 °C. Sasvim je jasno da ako isključite grijač, nakon nekog vremena i kuća će biti 0 ° C. Sva toplota (toplotna energija) kroz zidove će izaći na ulicu.
Da bi se temperatura u kući održala na 25°C, grijač mora stalno raditi. Grijač konstantno stvara toplinu, koja kroz zidove neprestano izlazi napolje.
Koeficijent toplotne provodljivosti.
Količina topline koja prolazi kroz zidove (i znanstveno - intenzitet prijenosa topline zbog toplinske provodljivosti) ovisi o temperaturnoj razlici (u kući i van nje), o površini zidova i toplinskoj provodljivosti. materijal od kojeg su ovi zidovi napravljeni.
Za kvantitativnu procjenu toplotne provodljivosti postoji koeficijent toplotne provodljivosti materijala... Ovaj koeficijent odražava svojstvo tvari da provodi toplinsku energiju. Što je veća vrijednost toplinske provodljivosti nekog materijala, to bolje provodi toplinu. Ako ćemo izolirati kuću, onda moramo odabrati materijale s malom vrijednošću ovog koeficijenta. Što je manji, to bolje. Sada, kao materijali za izolaciju zgrada, najrasprostranjenije su izolacije od i razne. Novi materijal s poboljšanim kvalitetima toplinske izolacije postaje sve popularniji -.
Koeficijent toplotne provodljivosti materijala označen je slovom ? (grčko malo slovo lambda) i izražava se u W/(m2*K). To znači da ako uzmete zid od cigle, sa koeficijentom toplotne provodljivosti od 0,67 W / (m2 * K), debljine 1 metar i površine 1 m2, tada će sa temperaturnom razlikom od 1 stepen proći 0,67 vati toplote energija zida. Ako je temperaturna razlika 10 stepeni, tada će proći 6,7 vati. A ako se s takvom temperaturnom razlikom zid napravi 10 cm, tada će gubitak topline već biti 67 vati. Više detalja o metodologiji za proračun toplinskih gubitaka zgrada možete pronaći
Treba napomenuti da su vrijednosti koeficijenta toplinske provodljivosti materijala naznačene za debljinu materijala od 1 metar. Da bi se odredila toplinska provodljivost materijala za bilo koju drugu debljinu, koeficijent toplinske provodljivosti se mora podijeliti sa željenom debljinom, izraženom u metrima.
U građevinskim kodovima i proračunima, često se koristi izraz „termička otpornost materijala“. Ovo je recipročna vrijednost toplinske provodljivosti. Ako je, na primjer, toplinska provodljivost pjene debljine 10 cm 0,37 W / (m2 * K), tada će njen toplinski otpor biti 1 / 0,37 W / (m2 * K) = 2,7 (m2 * K) / uto
Donja tabela prikazuje vrijednosti koeficijenta toplinske provodljivosti za neke materijale koji se koriste u građevinarstvu.
| Materijal | Coeff. toplo W / (m2 * K) |
| Alabaster ploče | 0,470 |
| Aluminijum | 230,0 |
| azbest (škriljevac) | 0,350 |
| Vlaknasti azbest | 0,150 |
| Azbest cement | 1,760 |
| Azbest-cementne ploče | 0,350 |
| Asfalt | 0,720 |
| Asfalt u podovima | 0,800 |
| Bakelit | 0,230 |
| Beton na lomljenom kamenu | 1,300 |
| Beton na pijesku | 0,700 |
| Porozni beton | 1,400 |
| Čvrsti beton | 1,750 |
| Izolacijski beton | 0,180 |
| Bitumen | 0,470 |
| Papir | 0,140 |
| Lagana mineralna vuna | 0,045 |
| Teška mineralna vuna | 0,055 |
| Vata | 0,055 |
| Vermikulitne ploče | 0,100 |
| Vuneni filc | 0,045 |
| Građevinski gips | 0,350 |
| Alumina | 2,330 |
| šljunak (punilo) | 0,930 |
| Granit, bazalt | 3,500 |
| Zemlja 10% vode | 1,750 |
| Zemlja 20% vode | 2,100 |
| Peščano tlo | 1,160 |
| Zemlja je suva | 0,400 |
| Zbijeno tlo | 1,050 |
| Tar | 0,300 |
| Drvo - daske | 0,150 |
| Drvo - šperploča | 0,150 |
| Tvrdo drvo | 0,200 |
| Iverica iverica | 0,200 |
| Duralumin | 160,0 |
| Armiranog betona | 1,700 |
| Drveni pepeo | 0,150 |
| Krečnjak | 1,700 |
| Rastvor krečnjačkog peska | 0,870 |
| Yporka (pjenasta smola) | 0,038 |
| Kamen | 1,400 |
| Građevinski višeslojni karton | 0,130 |
| Penasta guma | 0,030 |
| Prirodna guma | 0,042 |
| Fluorirana guma | 0,055 |
| Ekspandirani beton od gline | 0,200 |
| Silika cigle | 0,150 |
| Šuplja cigla | 0,440 |
| Silikatna cigla | 0,810 |
| Puna cigla | 0,670 |
| Cigla od šljake | 0,580 |
| Silika ploče | 0,070 |
| Brass | 110,0 |
| Led 0 °S | 2,210 |
| Led -20 °S | 2,440 |
| Lipa, breza, javor, hrast (15% vlage) | 0,150 |
| Bakar | 380,0 |
| Mipora | 0,085 |
| Piljevina - zasipanje | 0,095 |
| Suva drvena piljevina | 0,065 |
| pvc | 0,190 |
| Pjenasti beton | 0,300 |
| Pena PS-1 | 0,037 |
| Pena PS-4 | 0,040 |
| Pena PVC-1 | 0,050 |
| Polyfoam resopen FRP | 0,045 |
| Ekspandirani polistiren PS-B | 0,040 |
| Ekspandirani polistiren PS-BS | 0,040 |
| Listovi od poliuretanske pjene | 0,035 |
| Paneli od poliuretanske pjene | 0,025 |
| Lagano pjenasto staklo | 0,060 |
| Teško pjenasto staklo | 0,080 |
| Glassine | 0,170 |
| Perlit | 0,050 |
| Perlit-cementne ploče | 0,080 |
| Pijesak 0% vlage | 0,330 |
| Pesak 10% vlage | 0,970 |
| Pijesak 20% vlage | 1,330 |
| Spaljeni peščar | 1,500 |
| Obložene pločice | 1,050 |
| Termoizolaciona pločica PMTB-2 | 0,036 |
| Polistiren | 0,082 |
| Penasta guma | 0,040 |
| Portland cementni malter | 0,470 |
| Ploča od plute | 0,043 |
| Lagane plutene ploče | 0,035 |
| Teške plutene ploče | 0,050 |
| Guma | 0,150 |
| Krovni materijal | 0,170 |
| Slate | 2,100 |
| Snijeg | 1,500 |
| beli bor, smreka, jela (450 ... 550 kg / kubni metar, 15% vlage) | 0,150 |
| Smolasti bor (600 ... 750 kg / kubni metar, 15% vlage) | 0,230 |
| Čelik | 52,0 |
| Staklo | 1,150 |
| Staklena vuna | 0,050 |
| Fiberglass | 0,036 |
| Laminat od staklenih vlakana | 0,300 |
| Strugotine - pakovanje | 0,120 |
| Teflon | 0,250 |
| Krovni papir | 0,230 |
| Cementne ploče | 1,920 |
| Cementno-pješčani malter | 1,200 |
| Liveno gvožde | 56,0 |
| Granulirana šljaka | 0,150 |
| Kotlovska šljaka | 0,290 |
| Beton od šljake | 0,600 |
| Suvi malter | 0,210 |
| Cementni malter | 0,900 |
| Ebonit | 0,160 |
Izgradnja privatne kuće je vrlo težak proces od početka do kraja. Jedno od glavnih pitanja u ovom procesu je izbor građevinskih materijala. Ovaj izbor bi trebao biti vrlo kompetentan i promišljen, jer većina života u novoj kući ovisi o tome. U ovom izboru ističe se koncept toplotne provodljivosti materijala. To će odrediti koliko će toplo i udobno biti u kući.
Toplotna provodljivost- Ovo je sposobnost fizičkih tijela (i supstanci od kojih su napravljena) da prenose toplinsku energiju. Jednostavnije rečeno, to je prenos energije sa toplog na hladno mesto. Za neke tvari će se ovaj prijenos dogoditi brzo (na primjer, za većinu metala), a za neke, naprotiv, vrlo sporo (guma).
Još jasnije rečeno, u nekim slučajevima materijali debljine od nekoliko metara će provoditi toplinu mnogo bolje od drugih materijala debljine nekoliko desetina centimetara. Na primjer, nekoliko centimetara suhozida može zamijeniti impresivan zid od opeke.
Na osnovu ovih saznanja može se pretpostaviti da će biti najispravniji izbor materijala sa niskim vrijednostima ove količine kako se kuća ne bi brzo ohladila. Radi jasnoće, označimo postotak gubitka topline u različitim dijelovima kuće:
Od čega zavisi toplotna provodljivost?
Vrijednosti ove količine može zavisiti od nekoliko faktora... Na primjer, koeficijent toplinske vodljivosti, o kojem ćemo govoriti zasebno, sadržaj vlage u građevinskim materijalima, gustoća i tako dalje.
- Materijali s visokim indeksima gustoće imaju, zauzvrat, visoku sposobnost prijenosa topline, zbog guste akumulacije molekula unutar tvari. Suprotno tome, porozni materijali će se zagrijavati i hladiti sporije.
- Na prijenos topline također utiče sadržaj vlage u materijalima. Ako se materijali smoče, njihov prijenos topline će se povećati.
- Također, struktura materijala uvelike utječe na ovaj pokazatelj. Na primjer, drvo s poprečnim i uzdužnim vlaknima imat će različite vrijednosti toplinske provodljivosti.
- Indikator se također mijenja s promjenama u parametrima kao što su tlak i temperatura. S povećanjem temperature, ona se povećava, a s povećanjem pritiska, naprotiv, smanjuje.
Koeficijent toplotne provodljivosti
Za kvantificiranje takvog parametra koristite specijalni koeficijenti toplotne provodljivosti striktno deklarirano u SNIP-u. Na primjer, koeficijent toplinske provodljivosti betona je 0,15-1,75 W / (m * C), ovisno o vrsti betona. Gdje je C stepeni Celzijusa. Trenutno je izračun koeficijenata dostupan za gotovo sve postojeće vrste građevinskih materijala koji se koriste u građevinarstvu. Koeficijenti toplinske provodljivosti građevinskih materijala vrlo su važni u svim arhitektonskim i građevinskim radovima.
Za prikladan odabir materijala i njihovu usporedbu koriste se posebne tablice koeficijenata toplinske vodljivosti, razvijene prema SNIP-u (građevinski kodovi i pravila). Toplotna provodljivost građevinskih materijala, tabela na kojoj će biti data u nastavku, veoma je važna u izgradnji bilo kojeg objekta.
- Drveni materijali. Za neke materijale, parametri će biti dati i duž vlakana (indeks 1, i poprečno - indeks 2)
- Razne vrste betona.
- Razne vrste građevinske i dekorativne cigle.
Proračun debljine izolacije
Iz gornjih tabela možemo vidjeti koliko različiti mogu biti koeficijenti toplinske provodljivosti različitih materijala. Da biste izračunali toplotni otpor budućeg zida, postoji jednostavna formula, koji povezuje debljinu izolacije i koeficijent njene toplotne provodljivosti.
R = p / k, gdje je R indeks toplinske otpornosti, p je debljina sloja, k je koeficijent.
Iz ove formule lako je izdvojiti formulu za izračunavanje debljine izolacijskog sloja za potrebnu toplinsku otpornost. P = R * k. Vrijednost termičkog otpora je različita za svaku regiju. Za ove vrijednosti postoji i posebna tabela u kojoj se mogu vidjeti prilikom izračunavanja debljine izolacije.
Sada ćemo dati primjere nekih najpopularniji grijači i njihove tehničke karakteristike.
