Izgradnja vikendice ili seoske kuće je složen i dugotrajan proces. A da bi buduća građevina stajala više od desetak godina, prilikom izgradnje moraju se poštovati sve norme i standardi. Stoga svaka faza izgradnje zahtijeva tačne proračune i kvalitetno izvođenje potrebnih radova.
Jedan od najvažnijih pokazatelja u izgradnji i dekoraciji zgrade je toplotna provodljivost građevinskih materijala. SNIP (građevinski zakoni i propisi) pruža čitav niz informacija o ovom pitanju. Neophodno je to znati kako bi buduća zgrada bila udobna za život i ljeti i zimi.
Savršen topli dom
Udobnost i ekonomičnost stanovanja u njemu ovisi o dizajnerskim karakteristikama objekta i materijala koji se koriste u njegovoj izgradnji. Udobnost se sastoji u stvaranju optimalne mikroklime u unutrašnjosti, bez obzira na vanjske vremenske uvjete i temperaturu okoline. Ako su materijali pravilno odabrani, a kotlovska oprema i ventilacija ugrađeni u skladu sa standardima, tada će takva kuća imati ugodnu hladnu temperaturu ljeti i toplu zimi. Osim toga, ako svi materijali koji se koriste u izgradnji imaju dobra svojstva toplinske izolacije, tada će troškovi energije za grijanje prostora biti minimalni.
Koncept toplotne provodljivosti
Toplotna provodljivost je prijenos toplinske energije između tijela ili medija u direktnom kontaktu. Jednostavno rečeno, toplotna provodljivost je sposobnost materijala da provodi temperaturu. Odnosno, ulaskom u neku vrstu okruženja sa različitom temperaturom, materijal počinje da preuzima temperaturu ovog okruženja.
Ovaj proces je od velike važnosti iu građevinarstvu. Dakle, u kući se uz pomoć opreme za grijanje održava optimalna temperatura (20-25 ° C). Ako je vanjska temperatura niža, onda kada se grijanje isključi, sva toplina iz kuće će nakon nekog vremena otići van, a temperatura će pasti. Ljeti se dešava suprotna situacija. Da bi temperatura u kući bila niža od vanjske, morate koristiti klima uređaj.
Koeficijent toplotne provodljivosti
Gubitak topline u kući je neizbježan. To se dešava stalno kada je vanjska temperatura niža od unutrašnje temperature. Ali njegov intenzitet je promjenjiva veličina. Zavisi od mnogo faktora, od kojih su glavni:
- Površina površina uključenih u prijenos topline (krov, zidovi, podovi, pod).
- Indeks toplinske provodljivosti građevinskih materijala i pojedinih građevinskih elemenata (prozori, vrata).
- Razlika između temperatura van i u kući.
- Ostalo.
Za kvantitativno karakterizaciju toplinske provodljivosti građevinskih materijala koristi se poseban koeficijent. Koristeći ovaj indikator, prilično je lako izračunati potrebnu toplinsku izolaciju za sve dijelove kuće (zidovi, krov, stropovi, pod). Što je veći koeficijent toplinske provodljivosti građevinskih materijala, to je veći intenzitet gubitka topline. Stoga je za izgradnju tople kuće bolje koristiti materijale s nižim pokazateljem ove vrijednosti.
Koeficijent toplinske vodljivosti građevinskih materijala, kao i bilo koje druge tvari (tečne, čvrste ili plinovite), označen je grčkim slovom λ. Njegova mjerna jedinica je W / (m * ° C). U ovom slučaju, proračun se vrši za jedan kvadratni metar zida debljine jednog metra. Temperaturna razlika se ovdje uzima kao 1°. U gotovo svakom građevinskom priručniku postoji tabela toplinske provodljivosti građevinskih materijala, u kojoj možete vidjeti vrijednost ovog koeficijenta za različite blokove, cigle, betonske mješavine, vrste drveta i druge materijale.
Određivanje gubitka toplote
U svakoj zgradi uvijek postoji gubitak topline, ali ovisno o materijalu, oni mogu promijeniti svoju vrijednost. U prosjeku, gubitak topline nastaje kroz:
- Krov (15% do 25%).
- Zidovi (15% do 35%).
- Prozori (od 5% do 15%).
- Vrata (5% do 20%).
- Pol (10% do 20%).
Za određivanje gubitka topline koristi se poseban termovizir koji određuje najproblematičnija područja. Na njoj su istaknute crvenom bojom. Manji gubici toplote se javljaju u žutim zonama, zatim u zelenim zonama. Područja s najmanjim gubitkom topline označena su plavom bojom. A određivanje toplinske provodljivosti građevinskih materijala treba provoditi u posebnim laboratorijama, što dokazuje certifikat kvalitete priložen proizvodu.
Primjer proračuna toplinskih gubitaka
Ako uzmemo, na primjer, zid napravljen od materijala s koeficijentom toplinske vodljivosti od 1, tada će s temperaturnom razlikom od 1 ° na obje strane ovog zida gubitak topline biti 1 W. Ako se debljina zida uzme ne 1 metar, već 10 cm, gubici će već iznositi 10 vati. Ako je temperaturna razlika 10 °, tada će i gubitak topline biti 10 W.
Razmotrimo sada, na konkretnom primjeru, proračun toplinskih gubitaka cijele zgrade. Uzmimo njegovu visinu 6 metara (8 sa grebenom), širinu - 10 metara, a dužinu - 15 metara. Radi jednostavnosti proračuna, uzimamo 10 prozora površine 1 m 2. Temperatura u prostoriji će se smatrati jednakom 25°C, a van -15°C. Izračunavamo površinu svih površina kroz koje dolazi do gubitka topline:
- Prozori - 10 m 2.
- Kat - 150 m 2.
- Zidovi - 300 m 2.
- Krov (sa kosinama na dužoj strani) - 160 m 2.
Formula za toplinsku provodljivost građevinskih materijala omogućava vam da izračunate koeficijente za sve dijelove zgrade. Ali lakše je koristiti gotove podatke iz priručnika. Postoji tabela toplotne provodljivosti građevinskih materijala. Razmotrimo svaki element posebno i odredimo njegov toplinski otpor. Izračunava se po formuli R = d / λ, gdje je d debljina materijala, a λ koeficijent njegove toplinske provodljivosti.
Pod - 10 cm betona (R = 0,058 (m2 * °C) / W) i 10 cm mineralne vune (R = 2,8 (m2 * ° C) / W). Sada dodajemo ova dva indikatora. Dakle, toplinski otpor poda iznosi 2,858 (m2 * °C) / W.
Slično se razmatraju zidovi, prozori i krovovi. Materijal - gazirani beton (porobeton), debljina 30 cm U ovom slučaju R = 3,75 (m 2 * ° C) / W. Toplinska otpornost prozora formacije - 0,4 (m 2 * ° C) / W.
Sljedeća formula vam omogućava da saznate gubitak toplinske energije.
Q = S * T / R, gdje je S površina, T je temperaturna razlika izvana i iznutra (40 °C). Izračunajmo gubitak topline za svaki element:
- Za krov: Q = 160 * 40 / 2,8 = 2,3 kW.
- Za zidove: Q = 300 * 40 / 3,75 = 3,2 kW.
- Za prozore: Q = 10 * 40 / 0,4 = 1 kW.
- Za pod: Q = 150 * 40 / 2,858 = 2,1 kW.
Nadalje, svi ovi pokazatelji su sumirani. Tako će za ovu vikendicu gubici topline iznositi 8,6 kW. A za održavanje optimalne temperature trebat će vam kotlovska oprema kapaciteta najmanje 10 kW.
Materijali za vanjske zidove
Danas postoji mnogo materijala za izgradnju zidova. Ali najpopularniji u privatnoj stambenoj izgradnji su još uvijek građevinski blokovi, cigle i drvo. Glavne razlike su gustoća i toplinska provodljivost građevinskih materijala. Poređenje omogućava odabir zlatne sredine u omjeru gustine / toplinske provodljivosti. Što je veća gustoća materijala, veća je njegova nosivost, a time i čvrstoća strukture u cjelini. Ali u isto vrijeme, njegova toplinska otpornost je niža, a kao rezultat toga, troškovi energije su veći. S druge strane, što je toplinski otpor veći, to je niža gustina materijala. Manja gustoća obično podrazumijeva poroznu strukturu.
Da biste odmjerili prednosti i nedostatke, morate znati gustoću materijala i njegov koeficijent toplinske vodljivosti. Sljedeća tabela toplinske provodljivosti građevinskih materijala za zidove daje vrijednost ovog koeficijenta i njegovu gustinu.
Materijal | Toplotna provodljivost, W / (m * ° C) | Gustina, t/m 3 |
Armiranog betona | ||
Blokovi od ekspandirane gline | ||
Keramička cigla | ||
Silikatna cigla | ||
Gazirani betonski blokovi | ||
Izolacija za zidove
Uz nedovoljnu toplinsku otpornost vanjskih zidova, mogu se koristiti različiti izolacijski materijali. Budući da vrijednosti toplinske provodljivosti građevinskih materijala za izolaciju mogu biti vrlo niske, tada će najčešće debljina od 5-10 cm biti dovoljna za stvaranje ugodne temperature i mikroklime u prostorijama. Danas se široko koriste materijali kao što su mineralna vuna, ekspandirani polistiren, polistirenska pjena, poliuretanska pjena i pjenasto staklo.
U sljedećoj tabeli toplinske provodljivosti građevinskih materijala korištenih za toplinsku izolaciju vanjskih zidova data je vrijednost koeficijenta λ.
Značajke upotrebe zidne izolacije
Upotreba izolacije za vanjske zidove ima neka ograničenja. To je prvenstveno zbog parametra kao što je propusnost pare. Ako je zid izrađen od poroznog materijala, poput gaziranog betona, pjenastog betona ili betona od ekspandirane gline, onda je bolje koristiti mineralnu vunu, jer je ovaj parametar za njih gotovo isti. Upotreba ekspandiranog polistirena, poliuretanske pjene ili pjenastog stakla moguća je samo ako postoji poseban ventilacijski razmak između zida i izolacije. Ovo je takođe kritično za drvo. Ali za zidove od cigle ovaj parametar nije toliko kritičan.
Topli krov
Izolacija krova vam omogućava da izbjegnete nepotrebno prekoračenje troškova prilikom grijanja kuće. Za to se mogu koristiti sve vrste izolacije, kako u formatu lima, tako i u prskanju (poliuretanska pjena). U ovom slučaju ne treba zaboraviti na parnu barijeru i hidroizolaciju. Ovo je vrlo važno, jer mokra izolacija (mineralna vuna) gubi svojstva toplinske otpornosti. Ako krov nije izoliran, onda je potrebno temeljno izolirati pod između potkrovlja i posljednjeg kata.
Kat
Izolacija poda je veoma važna faza. U ovom slučaju potrebno je postaviti i parnu barijeru i hidroizolaciju. Kao izolacija koristi se gušći materijal. Prema tome, ima veći koeficijent toplinske provodljivosti od krovnog pokrivača. Podrum može poslužiti kao dodatna mjera za izolaciju poda. Prisutnost zračnog raspora omogućava povećanje toplinske zaštite kuće. A oprema sistema podnog grijanja (vodeni ili električni) pruža dodatni izvor topline.
Zaključak
Prilikom izgradnje i završne obrade fasade potrebno je voditi se preciznim proračunima toplinskih gubitaka i voditi računa o parametrima upotrijebljenih materijala (toplotna provodljivost, paropropusnost i gustoća).
Toplotna provodljivost- sposobnost materijala da prenosi toplotu sa jednog dela na drugi usled toplotnog kretanja molekula. Prijenos topline u materijalu se odvija kondukcijom (dodirom čestica materijala), konvekcijom (kretanjem zraka ili drugog plina u porama materijala) i zračenjem.
Toplotna provodljivost zavisi od prosječne gustine materijala, njegove strukture, poroznosti, vlage i prosječne temperature sloja materijala. Sa povećanjem prosječne gustoće materijala, povećava se toplinska provodljivost. Što je veća poroznost, tj. što je manja prosječna gustina materijala, to je niža toplotna provodljivost. S povećanjem sadržaja vlage u materijalu, toplinska provodljivost se naglo povećava, dok se njegova svojstva toplinske izolacije smanjuju. Stoga su svi toplinski izolacijski materijali u toplotnoizolacijskoj konstrukciji zaštićeni od vlage pokrivnim slojem - parnom barijerom.
Uporedni podaci građevinskih materijala iste toplotne provodljivosti
Koeficijent toplotne provodljivosti materijala
|
Materijal |
Koeficijent toplinske provodljivosti, W / m * K |
| Alabaster ploče | 0,47 |
| azbest (škriljevac) | 0,35 |
| Vlaknasti azbest | 0,15 |
| Azbest cement | 1,76 |
| Azbest-cementne ploče | 0,35 |
| Izolacijski beton | 0,18 |
| Bitumen | 0,47 |
| Papir | 0,14 |
| Lagana mineralna vuna | 0,045 |
| Teška mineralna vuna | 0,055 |
| Vata | 0,055 |
| Vermikulitne ploče | 0,1 |
| Vuneni filc | 0,045 |
| Građevinski gips | 0,35 |
| Alumina | 2,33 |
| šljunak (punilo) | 0,93 |
| Granit, bazalt | 3,5 |
| Zemlja 10% vode | 1,75 |
| Zemlja 20% vode | 2,1 |
| Peščano tlo | 1,16 |
| Zemlja je suva | 0,4 |
| Zbijeno tlo | 1,05 |
| Tar | 0,3 |
| Drvo - daske | 0,15 |
| Drvo - šperploča | 0,15 |
| Tvrdo drvo | 0,2 |
| Iverica iverica | 0,2 |
| Drveni pepeo | 0,15 |
| Yporka (pjenasta smola) | 0,038 |
| Kamen | 1,4 |
| Građevinski višeslojni karton | 0,13 |
| Penasta guma | 0,03 |
| Prirodna guma | 0,042 |
| Fluorirana guma | 0,055 |
| Ekspandirani beton od gline | 0,2 |
| Silika cigle | 0,15 |
| Šuplja cigla | 0,44 |
| Silikatna cigla | 0,81 |
| Puna cigla | 0,67 |
| Cigla od šljake | 0,58 |
| Silika ploče | 0,07 |
| Piljevina - zasipanje | 0,095 |
| Suva drvena piljevina | 0,065 |
| pvc | 0,19 |
| Pjenasti beton | 0,3 |
| Stiropor | 0,037 |
| Ekspandirani polistiren PS-B | 0,04 |
| Listovi od poliuretanske pjene | 0,035 |
| Paneli od poliuretanske pjene | 0,025 |
| Lagano pjenasto staklo | 0,06 |
| Teško pjenasto staklo | 0,08 |
| Glassine | 0,17 |
| Perlit | 0,05 |
| Perlit-cementne ploče | 0,08 |
| Pijesak | |
| 0% vlažnosti | 0,33 |
| 10% vlažnosti | 0,97 |
| 20% vlažnosti | 1,33 |
| Spaljeni peščar | 1,5 |
| Obložene pločice | 105 |
| Termoizolacione pločice | 0,036 |
| Polistiren | 0,082 |
| Penasta guma | 0,04 |
| Ploča od plute | 0,043 |
| Lagane plutene ploče | 0,035 |
| Teške plutene ploče | 0,05 |
| Guma | 0,15 |
| Krovni materijal | 0,17 |
| beli bor, smreka, jela (450 ... 550 kg / kubni metar, 15% vlage) | 0,15 |
| Smolasti bor (600 ... 750 kg / kubni metar, 15% vlage) | 0,23 |
| Staklo | 1,15 |
| Staklena vuna | 0,05 |
| Fiberglass | 0,036 |
| Laminat od staklenih vlakana | 0,3 |
| Krovni papir | 0,23 |
| Cementne ploče | 1,92 |
| Cementno-pješčani malter | 1,2 |
| Liveno gvožde | 56 |
| Granulirana šljaka | 0,15 |
| Kotlovska šljaka | 0,29 |
| Beton od šljake | 0,6 |
| Suvi malter | 0,21 |
| Cementni malter | 0,9 |
| Ebonit | 0,16 |
| Prošireni ebonit | 0,03 |
| Lipa, breza, javor, hrast (15% vlage) | 0,15 |
Izdržljiv i topao dom osnovni je zahtjev za dizajnere i graditelje. Stoga, čak iu fazi projektovanja zgrada, u strukturu su uključene dvije vrste građevinskih materijala: strukturna i toplinska izolacija. Prvi imaju povećanu čvrstoću, ali visoku toplinsku provodljivost, a upravo se oni najčešće koriste za izgradnju zidova, stropova, temelja i temelja. Drugi su materijali niske toplotne provodljivosti. Njihova glavna svrha je pokrivanje konstrukcijskih materijala kako bi se smanjila njihova toplinska provodljivost. Stoga se radi lakšeg proračuna i odabira koristi tablica toplinske provodljivosti građevinskih materijala.
Pročitajte u članku:
Šta je toplotna provodljivost
Zakoni fizike definiraju jedan postulat, koji kaže da toplinska energija teži da se kreće iz okruženja visoke temperature u okruženje niske temperature. Istovremeno, prolazeći kroz građevinski materijal, toplotna energija troši neko vrijeme. Prijelaz se neće dogoditi samo ako je temperatura na različitim stranama građevinskog materijala ista.
Odnosno, ispada da je proces prijenosa toplinske energije, na primjer, kroz zid, vrijeme prodora topline. I što se više vremena troši na to, to je niža toplinska provodljivost zida. Evo omjera. Na primjer, toplinska provodljivost različitih materijala:
- beton - 1,51 W / m × K;
- cigla - 0,56;
- drvo - 0,09-0,1;
- pijesak - 0,35;
- ekspandirana glina - 0,1;
- čelik - 58.
Da bi bilo jasno o čemu je riječ, potrebno je naznačiti da betonska konstrukcija ni pod kojim izgovorom neće propuštati toplinsku energiju kroz sebe ako je njena debljina unutar 6 m. Jasno je da je to u stanogradnji jednostavno nemoguće. To znači da ćete morati koristiti druge materijale sa nižim indikatorom kako biste smanjili toplinsku provodljivost. I da njima prekrije betonsku konstrukciju.
Šta je koeficijent toplotne provodljivosti
Koeficijent prijenosa topline ili toplinska provodljivost materijala, koji je također naznačen u tabelama, karakteristika je toplinske provodljivosti. Označava količinu toplotne energije koja prolazi kroz debljinu građevinskog materijala za određeni vremenski period.
U principu, koeficijent označava upravo kvantitativni pokazatelj. I što je manji, to je bolja toplinska provodljivost materijala. Iz gornje usporedbe može se vidjeti da čelični profili i konstrukcije imaju najveći koeficijent. To znači da se praktički ne zagrijavaju. Od građevinskih materijala koji sadrže toplinu, a koji se koriste za izgradnju nosivih konstrukcija, to je drvo.
Ali postoji još jedna stvar koju treba napomenuti. Na primjer, isti čelik. Ovaj izdržljivi materijal se koristi za odvođenje topline gdje postoji potreba za brzim prijenosom. Na primjer, radijatori za grijanje. Odnosno, visoka toplotna provodljivost nije uvijek loša stvar.
Šta utiče na toplotnu provodljivost građevinskih materijala
Postoji nekoliko parametara koji snažno utječu na toplinsku provodljivost.
- Sama struktura materijala.
- Njegova gustina i sadržaj vlage.
Što se tiče strukture, postoji ogromna raznolikost: homogena gusta, vlaknasta, porozna, konglomeratna (betonska), rastresita itd. Stoga je potrebno naznačiti da što je struktura materijala heterogenija, to je niža njegova toplinska provodljivost. Poenta je da prolazak kroz supstancu u kojoj veliki volumen zauzimaju pore različitih veličina, to je teže da se energija kreće kroz nju. Ali u ovom slučaju, toplotna energija je zračenje. Odnosno, ne prolazi ravnomjerno, već počinje mijenjati smjer, gubeći snagu unutar materijala.
Sada o gustini. Ovaj parametar označava udaljenost između čestica materijala unutar njega. Na osnovu prethodnog stava možemo zaključiti: što je ova udaljenost manja, a samim tim i veća gustina, to je veća toplotna provodljivost. I obrnuto. Isti porozni materijal ima manju gustinu od homogenog.
Vlaga je voda koja ima gustu strukturu. A njegova toplinska provodljivost je 0,6 W / m * K. Prilično visok pokazatelj, uporediv s koeficijentom toplinske provodljivosti cigle. Stoga, kada počne prodirati u strukturu materijala i puniti pore, to je povećanje toplinske vodljivosti.
Koeficijent toplinske provodljivosti građevinskih materijala: kako se primjenjuje u praksi i tabela
Praktična vrijednost koeficijenta je ispravan proračun debljine nosećih konstrukcija, uzimajući u obzir korištenu izolaciju. Treba napomenuti da se zgrada koja se gradi sastoji od nekoliko ogradnih konstrukcija kroz koje dolazi do curenja topline. I svaki od njih ima svoj postotak gubitka topline.
- kroz zidove se emituje do 30% ukupne toplotne energije.
- Kroz etaže - 10%.
- Kroz prozore i vrata - 20%.
- Kroz krov - 30%.
Odnosno, ispada da ako se toplotna provodljivost svih ograda pogrešno izračuna, onda će ljudi koji žive u takvoj kući morati biti zadovoljni sa samo 10% toplinske energije koju emitira sustav grijanja. 90% je, kako kažu, bačen novac.
Stručno mišljenje
HVAC projektant (grijanje, ventilacija i klimatizacija) ASP North-West LLC
Pitajte stručnjaka“Idealnu kuću treba izgraditi termoizolacionim materijalima, u kojoj će 100% toplote ostati unutra. Ali prema tablici toplinske provodljivosti materijala i grijača, nećete naći onaj idealan građevinski materijal od kojeg bi se takva konstrukcija mogla podići. Zato što je porozna struktura niska nosivost konstrukcije. Izuzetak može biti drvo, ali ni ono nije idealno."
Stoga, prilikom izgradnje kuća, pokušavaju koristiti različite građevinske materijale koji se međusobno nadopunjuju u pogledu toplinske provodljivosti. Istovremeno, vrlo je važno korelirati debljinu svakog elementa u cjelokupnoj građevinskoj strukturi. U tom smislu, okvirna kuća može se smatrati idealnom kućom. Ima drvenu podlogu, već možemo govoriti o toploj kući, i grijačima, koji su postavljeni između elemenata okvirne zgrade. Naravno, uzimajući u obzir prosječnu temperaturu regije, bit će potrebno precizno izračunati debljinu zidova i drugih ogradnih elemenata. Ali, kako praksa pokazuje, napravljene promjene nisu toliko značajne da bi se moglo govoriti o velikim kapitalnim ulaganjima.
Razmotrimo nekoliko najčešće korištenih građevinskih materijala i usporedimo njihovu toplinsku provodljivost prema debljini.
Toplotna provodljivost cigle: tabela po sortama
| Fotografija | Vrsta opeke | Toplotna provodljivost, W / m * K |
|---|---|---|
| Korpulentna keramika | 0,5-0,8 | |
| Keramički prorez | 0,34-0,43 | |
| Porizirano | 0,22 | |
| Silikatni korpulentni | 0,7-0,8 | |
| Silikatni prorez | 0,4 | |
| Klinker | 0,8-0,9 |
Toplotna provodljivost drveta: tabela po vrstama
Toplotna provodljivost balze je najniža od svih vrsta drveta. Pluta se često koristi kao toplinski izolacijski materijal pri izvođenju mjera izolacije.
Toplotna provodljivost metala: tabela
Ovaj indikator za metale se mijenja s temperaturom na kojoj se primjenjuju. I ovdje je omjer sljedeći - što je temperatura viša, to je niži koeficijent. U tabeli su prikazani metali koji se koriste u građevinarstvu.
Sada, što se tiče odnosa sa temperaturom.
- Aluminij na temperaturi od -100 ° C ima toplinsku provodljivost od 245 W / m * K. I na temperaturi od 0 ° C - 238. Na + 100 ° C - 230, na + 700 ° C - 0,9.
- Za bakar: na -100 ° C –405, na 0 ° C - 385, na + 100 ° C - 380 i na + 700 ° C - 350.
Tablica toplinske provodljivosti drugih materijala
U osnovi će nas zanimati tabela toplinske provodljivosti izolacijskih materijala. Treba napomenuti da ako za metale ovaj parametar ovisi o temperaturi, onda za grijače ovisi o njihovoj gustoći. Stoga će indikatori biti raspoređeni u tabeli uzimajući u obzir gustinu materijala.
| Toplotnoizolacijski materijal | Gustina, kg / m³ | Toplotna provodljivost, W / m * K |
|---|---|---|
| Mineralna vuna (bazalt) | 50 | 0,048 |
| 100 | 0,056 | |
| 200 | 0,07 | |
| Staklena vuna | 155 | 0,041 |
| 200 | 0,044 | |
| Ekspandirani polistiren | 40 | 0,038 |
| 100 | 0,041 | |
| 150 | 0,05 | |
| Ekstrudirani ekspandirani polistiren | 33 | 0,031 |
| Poliuretanska pjena | 32 | 0,023 |
| 40 | 0,029 | |
| 60 | 0,035 | |
| 80 | 0,041 |
I tabela termoizolacijskih svojstava građevinskih materijala. Glavni su već razmotreni, označimo one koji nisu uključeni u tabele, a koji spadaju u kategoriju često korištenih.
| Građevinski materijal | Gustina, kg / m³ | Toplotna provodljivost, W / m * K |
|---|---|---|
| Beton | 2400 | 1,51 |
| Armiranog betona | 2500 | 1,69 |
| Ekspandirani beton od gline | 500 | 0,14 |
| Ekspandirani beton od gline | 1800 | 0,66 |
| Pjenasti beton | 300 | 0,08 |
| Pjenasto staklo | 400 | 0,11 |
Koeficijent toplotne provodljivosti vazdušnog raspora
Svi znaju da je zrak, ako se ostavi unutar građevinskog materijala ili između slojeva građevinskog materijala, odlična izolacija. Zašto se to dešava, jer sam vazduh, kao takav, ne može sadržati toplotu. Da biste to učinili, potrebno je uzeti u obzir sam zračni jaz, ograđen sa dva sloja građevinskog materijala. Jedan od njih je u kontaktu sa zonom pozitivnih temperatura, drugi sa zonom negativnih temperatura.
Toplotna energija se kreće od plusa do minusa i na svom putu susreće sloj zraka. Šta se dešava unutra:
- Konvekcija toplog vazduha unutar sloja.
- Toplotno zračenje iz materijala sa pozitivnom temperaturom.
Dakle, sam toplotni tok je zbir dva faktora sa dodatkom toplotne provodljivosti prvog materijala. Odmah treba napomenuti da zračenje zauzima najveći dio toplotnog toka. Danas se svi proračuni toplinske otpornosti zidova i drugih nosećih ogradnih konstrukcija izvode na online kalkulatorima. Što se tiče zračnog jaza, takve proračune je teško izvesti, pa se uzimaju vrijednosti koje su dobijene laboratorijskim studijama 50-ih godina prošlog stoljeća.
Oni jasno propisuju da ako je temperaturna razlika između zidova ograničenih zrakom 5 °C, onda se zračenje povećava sa 60% na 80% ako se debljina međusloja poveća sa 10 na 200 mm. Odnosno, ukupna zapremina toplotnog toka ostaje ista, zračenje se povećava, što znači da se toplotna provodljivost zida smanjuje. A razlika je značajna: od 38% do 2%. Istina, konvekcija se povećava sa 2% na 28%. Ali pošto je prostor zatvoren, kretanje zraka unutar njega ni na koji način ne utiče na vanjske faktore.
Ručno izračunavanje debljine zida prema toplotnoj provodljivosti pomoću formula ili kalkulatora
Izračunavanje debljine zida nije lako. Da biste to učinili, zbrojite sve koeficijente toplinske provodljivosti materijala koji su korišteni za izgradnju zida. Na primjer, cigla, gips izvana, plus vanjska obloga, ako postoji. Materijali za unutarnje izravnavanje, to mogu biti sve iste gipsane ili suhozidne ploče, druge ploče ili panelne obloge. Ako postoji zračni jaz, onda se uzima u obzir.
Postoji takozvana specifična toplotna provodljivost po regionima, koja se uzima kao osnova. Dakle, izračunata vrijednost ne bi trebala biti veća od određene. Specifična toplotna provodljivost data je u donjoj tabeli po gradovima.
Odnosno, što je južnije, to je niža ukupna toplotna provodljivost materijala. Shodno tome, može se smanjiti i debljina zida. Što se tiče online kalkulatora, predlažemo da pogledate video ispod koji objašnjava kako pravilno koristiti takvu uslugu izračuna.
Ako imate pitanja na koja, kako vam se činilo, niste pronašli odgovore u ovom članku, napišite ih u komentarima. Naši urednici će pokušati da odgovore na njih.
Izgradnja bilo koje kuće, bilo da se radi o vikendici ili skromnoj seoskoj kući, treba započeti razvojem projekta. U ovoj fazi se postavlja ne samo arhitektonski izgled budućeg objekta, već i njegove strukturne i termičke karakteristike.
Glavni zadatak u fazi projekta neće biti samo razvoj snažnih i izdržljivih dizajnerskih rješenja koja mogu održavati najudobniju mikroklimu uz minimalne troškove. Uporedna tablica toplinske provodljivosti materijala može pomoći u određivanju izbora.
Koncept toplotne provodljivosti
Općenito, proces toplinske provodljivosti karakterizira prijenos toplinske energije sa više zagrijanih čestica čvrste tvari na manje zagrijane. Proces će se nastaviti sve dok ne dođe do termičke ravnoteže. Drugim riječima, dok se temperature ne izjednače.
Što se tiče omotača zgrade (zidovi, pod, plafon, krov), proces prenosa toplote će biti određen vremenom tokom kojeg je temperatura u prostoriji jednaka temperaturi okoline.
Što ovaj proces duže traje, to će se prostorija osjećati ugodnije i ekonomičnije u smislu operativnih troškova.
Numerički, proces prijenosa topline karakterizira koeficijent toplinske provodljivosti. Fizičko značenje koeficijenta pokazuje koliko topline u jedinici vremena prođe kroz jedinicu površine. One. što je veća vrijednost ovog indikatora, toplina se bolje provodi, što znači da će se proces izmjene topline odvijati brže.
U skladu s tim, u fazi projektiranja potrebno je projektirati konstrukcije čija bi toplinska provodljivost trebala biti što niža.
Nazad na sadržaj
Faktori koji utiču na vrijednost toplotne provodljivosti
Toplotna provodljivost materijala koji se koriste u građevinarstvu ovisi o njihovim parametrima:
- Poroznost - prisustvo pora u strukturi materijala narušava njegovu homogenost. Kada toplotni tok prođe, dio energije se prenosi kroz zapreminu koju zauzimaju pore i ispunjava se zrakom. Za referentnu tačku uzima se toplinska provodljivost suhog zraka (0,02 W / (m * ° C)). Shodno tome, što veći volumen zauzimaju zračne pore, to će biti niža toplinska provodljivost materijala.
- Struktura pora - mala veličina pora i njihova zatvorena priroda doprinose smanjenju brzine protoka topline. U slučaju upotrebe materijala sa velikim komunikacionim porama, pored toplotne provodljivosti, procesi prenosa toplote će biti uključeni u proces prenosa toplote konvekcijom.
- Gustina - pri visokim vrijednostima, čestice bliže međusobno djeluju i u većoj mjeri doprinose prijenosu toplinske energije. U općem slučaju, vrijednosti toplinske provodljivosti materijala, ovisno o njegovoj gustoći, određuju se ili na osnovu referentnih podataka ili empirijski.
- Vlažnost - vrijednost toplotne provodljivosti za vodu je (0,6 W / (m * ° C)). Kada zidne konstrukcije ili izolacija postanu mokri, suhi zrak se istiskuje iz pora i zamjenjuje ga kapljicama tekućeg ili zasićenog vlažnog zraka. Toplotna provodljivost u ovom slučaju će se značajno povećati.
- Utjecaj temperature na toplinsku provodljivost materijala odražava se kroz formulu:
λ = λo * (1 + b * t), (1)
gdje je, λo - koeficijent toplinske provodljivosti na temperaturi od 0 ° C, W / m * ° C;
b - referentna vrijednost temperaturnog koeficijenta;
t je temperatura.
Nazad na sadržaj
Praktična primjena vrijednosti toplotne provodljivosti građevinskih materijala
Koncept debljine sloja materijala direktno sledi iz koncepta toplotne provodljivosti da bi se dobila potrebna vrednost otpora toplotnom toku. Toplotna otpornost je standardizirana vrijednost.
Pojednostavljena formula za debljinu sloja će izgledati ovako:
gdje je, H - debljina sloja, m;
R - otpornost na prijenos topline, (m2 * ° C) / W;
λ - koeficijent toplotne provodljivosti, W / (m * ° C).
Ova formula u odnosu na zid ili pod ima sljedeće pretpostavke:
- ogradna konstrukcija ima homogenu monolitnu strukturu;
- korišćeni građevinski materijali imaju prirodnu vlagu.
Prilikom projektovanja potrebni su standardizovani i referentni podaci preuzeti iz regulatorne dokumentacije:
- SNiP23-01-99 - Građevinska klimatologija;
- SNiP 23-02-2003: Toplotna zaštita zgrada;
- SP 23-101-2004: Projektovanje toplotne zaštite zgrada.
Nazad na sadržaj
Toplotna provodljivost materijala: parametri
Usvojena je uslovna podjela materijala koji se koriste u građevinarstvu na konstrukcijske i toplotnoizolacijske materijale.
Konstrukcijski materijali se koriste za izgradnju ogradnih konstrukcija (zidovi, pregrade, podovi). Odlikuju ih visoke vrijednosti toplinske provodljivosti.
Vrijednosti koeficijenata toplinske provodljivosti sumirane su u tabeli 1:
Tabela 1
Zamjenjujući u formulu (2) podatke preuzete iz regulatorne dokumentacije i podatke iz tabele 1, možete dobiti potrebnu debljinu zida za određenu klimatsku regiju.
Kada su zidovi izrađeni samo od konstrukcijskih materijala bez upotrebe toplinske izolacije, njihova potrebna debljina (u slučaju korištenja armiranog betona) može doseći nekoliko metara. Dizajn će se u ovom slučaju pokazati pretjerano velikim i glomaznim.
Dozvolite izgradnju zidova bez upotrebe dodatne izolacije, možda samo pjenastog betona i drveta. Čak iu ovom slučaju, debljina zida doseže pola metra.
Toplotnoizolacijski materijali imaju prilično male vrijednosti koeficijenta toplinske provodljivosti.
Njihov glavni raspon je u rasponu od 0,03 do 0,07 W / (m * ° C). Najčešći materijali su ekstrudirana polistirenska pjena, mineralna vuna, pjenasta plastika, staklena vuna, izolacijski materijali na bazi poliuretanske pjene. Njihova upotreba može značajno smanjiti debljinu ogradnih konstrukcija.
Materijal ćemo Vam poslati e-mailom
Svaki građevinski rad počinje izradom projekta. Istovremeno se planira i uređenje prostorija u zgradi, a izračunavaju se i glavni pokazatelji toplotne tehnike. Od ovih vrijednosti ovisi koliko će buduća zgrada biti topla, izdržljiva i ekonomična. To će vam omogućiti da odredite toplinsku provodljivost građevinskih materijala - tablicu koja prikazuje glavne koeficijente. Ispravni proračuni garancija su uspješne izgradnje i stvaranja povoljne klime u zatvorenom prostoru.
Stoga, prilikom izgradnje zgrade, vrijedi koristiti dodatne materijale. U ovom slučaju je važna toplinska provodljivost građevinskih materijala, tabela prikazuje sve vrijednosti.
Korisne informacije! Za zgrade od drveta i pjenastog betona nije potrebno koristiti dodatnu izolaciju. Čak i uz korištenje materijala niske provodljivosti, debljina konstrukcije ne smije biti manja od 50 cm.
Značajke toplinske provodljivosti gotove konstrukcije
Prilikom planiranja projekta za buduću kuću, neophodno je uzeti u obzir mogući gubitak toplinske energije. Većina topline izlazi kroz vrata, prozore, zidove, krov i podove.
Ako ne izvršite proračune za uštedu topline kod kuće, tada će soba biti hladna. Preporuča se dodatno izolirati objekte od betona i kamena.
Koristan savjet! Prije izolacije kuće, morate razmišljati o visokokvalitetnoj hidroizolaciji. Istovremeno, čak i visoka vlažnost neće utjecati na karakteristike toplinske izolacije u prostoriji.
Vrste toplinske izolacije konstrukcija
Topla zgrada će se dobiti optimalnom kombinacijom konstrukcije od izdržljivih materijala i visokokvalitetnog toplotnoizolacionog sloja. Takve strukture uključuju sljedeće:
- zgrada napravljena od standardnih materijala: blokova od cigle ili cigle. U ovom slučaju, izolacija se često izvodi izvana.
Kako odrediti koeficijente toplotne provodljivosti građevinskih materijala: tabela
Pomaže u određivanju koeficijenta toplinske provodljivosti građevinskih materijala - tabela. Sadrži sva značenja najčešćih materijala. Koristeći takve podatke, možete izračunati debljinu zidova i korištenu izolaciju. Tabela vrijednosti toplinske provodljivosti:
Za određivanje vrijednosti toplinske provodljivosti koriste se posebni GOST-ovi. Vrijednost ovog pokazatelja razlikuje se ovisno o vrsti betona. Ako materijal ima indeks 1,75, tada porozni sastav ima vrijednost 1,4. Ako je rješenje napravljeno od drobljenog kamena, tada je njegova vrijednost 1,3.
Gubici kroz stropne konstrukcije su značajni za one koji žive na gornjim spratovima. Slaba područja uključuju prostor između poda i zida. Takva područja se smatraju hladnim mostovima. Ako se iznad stana nalazi tehnički sprat, tada je gubitak toplotne energije manji.
Potkrovlje je napravljeno spolja. Također, plafon se može izolirati unutar stana. Za to se koriste ekspandirani polistiren ili termoizolacijske ploče.
Prije izolacije bilo koje površine, vrijedno je saznati toplinsku provodljivost građevinskih materijala, u tome će vam pomoći tablica SNiP. Izolacija poda nije tako teška kao kod drugih površina. Kao izolacijski materijali koriste se materijali kao što su ekspandirana glina, staklena vuna ili ekspandirani polistiren.
