Porównanie przewodności cieplnej materiałów budowlanych - badamy ważne wskaźniki. Obliczanie przewodności cieplnej ściany Zależność przewodności cieplnej od grubości materiału

Działalność budowlana wiąże się z użyciem dowolnych odpowiednich materiałów. Głównymi kryteriami są bezpieczeństwo życia i zdrowia, przewodność cieplna i niezawodność. Idzie za tym cena, estetyka, wszechstronność itp.

Rozważ jedną z najważniejszych cech materiałów budowlanych - współczynnik przewodzenia ciepła, ponieważ to ta właściwość w dużej mierze zależy na przykład od poziomu komfortu w domu.

Teoretycznie i praktycznie te same materiały budowlane z reguły tworzą dwie powierzchnie - zewnętrzną i wewnętrzną. Z punktu widzenia fizyki, ciepły region zawsze ma tendencję do zimnego regionu.

Po nałożeniu na materiał budowlany, ciepło będzie miało tendencję do przenoszenia się z jednej powierzchni (cieplejszej) na drugą (mniej ciepła). Tutaj w rzeczywistości nazywa się zdolność materiału do takiego przejścia - współczynnik przewodności cieplnej lub w skrócie - KTP.

Schemat wyjaśniający wpływ przewodnictwa cieplnego: 1 – energia cieplna; 2 - współczynnik przewodności cieplnej; 3 - temperatura pierwszej powierzchni; 4 - temperatura drugiej powierzchni; 5 - grubość materiału budowlanego

Charakterystykę KTP buduje się zwykle na podstawie badań, w których pobiera się próbkę doświadczalną o wymiarach 100x100 cm i przykłada do niej efekt cieplny, uwzględniający różnicę temperatur między dwiema powierzchniami o 1 stopień. Czas ekspozycji wynosi 1 godzinę.

W związku z tym przewodność cieplną mierzy się w watach na metr na stopień (W/m°C). Współczynnik jest oznaczony greckim symbolem λ.

Standardowo przewodność cieplna różnych materiałów budowlanych o wartości poniżej 0,175 W/m°C przyrównuje te materiały do kategorii materiałów izolacyjnych.

Nowoczesna produkcja opanowała technologie wytwarzania materiałów budowlanych, których poziom CTF wynosi mniej niż 0,05 W / m ° C. Dzięki takim produktom możliwe jest osiągnięcie wyraźnego efektu ekonomicznego w zakresie zużycia surowców energetycznych.

Wpływ czynników na poziom przewodności cieplnej

Każdy pojedynczy materiał budowlany ma określoną strukturę i ma specyficzny stan fizyczny.

Opiera się to na:

wymiar kryształów struktury;
stan fazowy materii;
stopień krystalizacji;
anizotropia przewodności cieplnej kryształów;
objętość porowatości i struktury;
kierunek przepływu ciepła.

Wszystkie te czynniki mają wpływ. Pewien wpływ na poziom KTP ma również skład chemiczny i zanieczyszczenia. Ilość zanieczyszczeń, jak pokazała praktyka, ma szczególnie wyraźny wpływ na poziom przewodności cieplnej składników krystalicznych.

Izolacyjne materiały budowlane - klasa produktów dla budownictwa, stworzona z uwzględnieniem właściwości KTP, zbliżona do optymalnych właściwości. Jednak osiągnięcie idealnej przewodności cieplnej przy zachowaniu innych właściwości jest niezwykle trudne.

Z kolei na KTP wpływają warunki pracy materiału budowlanego - temperatura, ciśnienie, poziom wilgotności itp.

Materiały budowlane z minimalnym KTP

Według badań suche powietrze ma minimalną przewodność cieplną (około 0,023 W/m°C).

Z punktu widzenia wykorzystania suchego powietrza w strukturze materiału budowlanego potrzebna jest konstrukcja, w której suche powietrze przebywa w licznych zamkniętych przestrzeniach o niewielkiej objętości. Strukturalnie ta konfiguracja jest przedstawiona w postaci licznych porów w strukturze.

Stąd logiczny wniosek: niski poziom KTP powinien mieć materiał budowlany, którego struktura wewnętrzna jest formacją porowatą.

Ponadto, w zależności od maksymalnej dopuszczalnej porowatości materiału, wartość przewodności cieplnej zbliża się do wartości CTF suchego powietrza.

Tworzenie materiału budowlanego o minimalnej przewodności cieplnej ułatwia porowata struktura. Im więcej porów o różnej objętości jest zawartych w strukturze materiału, tym lepsze KTP można uzyskać.

W nowoczesnej produkcji stosuje się kilka technologii do uzyskania porowatości materiału budowlanego.

W szczególności stosowane są technologie:

pieniący się;
tworzenie gazu;
porywanie wody;
obrzęk;
wprowadzenie dodatków;
tworzenie rusztowań z włókna.

Należy zauważyć: współczynnik przewodności cieplnej jest bezpośrednio związany z takimi właściwościami jak gęstość, pojemność cieplna, przewodność cieplna.

Wartość przewodności cieplnej można obliczyć ze wzoru:

λ = Q / S * (T 1-T 2) * t,

Q- ilość ciepła;
S- grubość materiału;
Z 1, Z 2- temperatura po obu stronach materiału;
T- czas.

Średnia wartość gęstości i przewodności cieplnej jest odwrotnie proporcjonalna do wartości porowatości. Dlatego na podstawie gęstości struktury materiału budowlanego zależność przewodności cieplnej od niej można obliczyć w następujący sposób:

λ = 1,16 √ 0,0196 + 0,22d 2 - 0,16,

Gdzie: D- wartość gęstości. To jest formuła V.P. Niekrasowa, wykazując wpływ gęstości danego materiału na wartość jego CTF.

Wpływ wilgoci na przewodność cieplną materiału budowlanego

Ponownie, sądząc po przykładach zastosowania materiałów budowlanych w praktyce, ujawnia się negatywny wpływ wilgoci na KTP materiałów budowlanych. Zauważono, że im więcej wilgoci narażona jest na materiał budowlany, tym wyższa staje się wartość CTF.

Na różne sposoby starają się chronić materiał użyty w budownictwie przed wilgocią. Środek ten jest całkiem uzasadniony, biorąc pod uwagę wzrost współczynnika dla mokrego materiału budowlanego

Nie jest trudno uzasadnić taki moment. Wpływowi wilgoci na strukturę materiału budowlanego towarzyszy nawilżanie powietrza w porach oraz częściowa wymiana środowiska powietrza.

Biorąc pod uwagę, że parametr współczynnika przewodności cieplnej dla wody wynosi 0,58 W / m ° C, staje się jasne, że CTF materiału znacznie wzrasta.

Na bardziej negatywny efekt należy również zwrócić uwagę, gdy woda wchodząca do porowatej struktury jest dodatkowo zamrożona - zamienia się w lód.

Jedną z przyczyn rezygnacji z budownictwa zimowego na rzecz budowy w lecie należy rozważyć właśnie czynnik możliwego zamrożenia niektórych rodzajów materiałów budowlanych, a w konsekwencji wzrostu przewodności cieplnej.

Stąd oczywiste stają się wymagania budowlane dotyczące ochrony izolacyjnych materiałów budowlanych przed wnikaniem wilgoci. W końcu poziom przewodności cieplnej wzrasta wprost proporcjonalnie do ilościowej zawartości wilgoci.

Kolejny punkt jest nie mniej istotny - odwrotnie, gdy struktura materiału budowlanego jest poddawana znacznemu nagrzewaniu. Zbyt wysoka temperatura powoduje również wzrost przewodności cieplnej.

Dzieje się tak dzięki zwiększeniu energii kinematycznej cząsteczek, które stanowią podstawę strukturalną materiału budowlanego.

To prawda, że istnieje klasa materiałów, których struktura, wręcz przeciwnie, uzyskuje lepsze właściwości przewodnictwa cieplnego w silnym trybie ogrzewania. Jednym z tych materiałów jest metal.

Jeśli przy silnym ogrzewaniu większość rozpowszechnionych materiałów budowlanych zmienia przewodność cieplną w górę, silne nagrzewanie metalu prowadzi do odwrotnego efektu - zmniejsza się CTF metalu

Metody wyznaczania współczynnika

W tym kierunku stosuje się różne techniki, ale w rzeczywistości wszystkie technologie pomiarowe są łączone przez dwie grupy metod:

Tryb pomiaru stacjonarnego.
Niestacjonarny tryb pomiaru.

Technika stacjonarna zakłada pracę z parametrami, które nie zmieniają się w czasie lub nieznacznie się zmieniają. Technologia ta, sądząc po jej praktycznych zastosowaniach, pozwala liczyć na dokładniejsze wyniki KTP.

Kroki mające na celu pomiar przewodności cieplnej metodą stacjonarną można prowadzić w szerokim zakresie temperatur - 20 - 700 ° C. Ale jednocześnie technologia stacjonarna jest uważana za czasochłonną i złożoną technikę, której ukończenie wymaga dużo czasu.

Przykład aparatu przeznaczonego do pomiaru współczynnika przewodzenia ciepła. Jest to jeden z najbardziej zaawansowanych projektów cyfrowych zapewniający szybkie i dokładne wyniki.

Inna technologia pomiarowa - niestacjonarna, wydaje się być bardziej uproszczona, wymagająca od 10 do 30 minut na wykonanie pracy. Jednak w tym przypadku zakres temperatur jest znacznie ograniczony. Niemniej jednak technika ta znalazła szerokie zastosowanie w sektorze produkcyjnym.

Tabela przewodności cieplnej materiałów budowlanych

Nie ma sensu poddawać pomiarom wielu istniejących i powszechnie stosowanych materiałów budowlanych.

Wszystkie te produkty z reguły były wielokrotnie testowane, na podstawie których opracowano tabelę przewodności cieplnej materiałów budowlanych, która obejmuje prawie wszystkie materiały niezbędne na placu budowy.

Poniżej przedstawiono jeden z wariantów takiej tabeli, gdzie KTP jest współczynnikiem przewodzenia ciepła:

Materiał (materiał budowlany)	Gęstość, m 3	KTP suchy, W/mºC	% wilgotność_1	% wilgotność_2	KTP przy wilgotności_1, W / mºC	KTP przy wilgotności_2, W/mºC
Bitum do pokryć dachowych	1400	0,27	0	0	0,27	0,27
Bitum do pokryć dachowych	1000	0,17	0	0	0,17	0,17
Łupek dachowy	1800	0,35	2	3	0,47	0,52
Łupek dachowy	1600	0,23	2	3	0,35	0,41
Bitum do pokryć dachowych	1200	0,22	0	0	0,22	0,22
Arkusz azbestowo-cementowy	1800	0,35	2	3	0,47	0,52
Arkusz azbestowo-cementowy	1600	0,23	2	3	0,35	0,41
Beton asfaltowy	2100	1,05	0	0	1,05	1,05
Papa dla budownictwa	600	0,17	0	0	0,17	0,17
Beton (na podsypce żwirowej)	1600	0,46	4	6	0,46	0,55
Beton (podłoże żużlowe)	1800	0,46	4	6	0,56	0,67
Beton (na żwirze)	2400	1,51	2	3	1,74	1,86
Beton (na poduszce z piasku)	1000	0,28	9	13	0,35	0,41
Beton (struktura porowata)	1000	0,29	10	15	0,41	0,47
Beton (solidna konstrukcja)	2500	1,89	2	3	1,92	2,04
Beton pumeksowy	1600	0,52	4	6	0,62	0,68
Asfalt budowlany	1400	0,27	0	0	0,27	0,27
Asfalt budowlany	1200	0,22	0	0	0,22	0,22
Lekka wełna mineralna	50	0,048	2	5	0,052	0,06
Wełna mineralna, ciężka	125	0,056	2	5	0,064	0,07
Wełna mineralna	75	0,052	2	5	0,06	0,064
Liść wermikulitu	200	0,065	1	3	0,08	0,095
Liść wermikulitu	150	0,060	1	3	0,074	0,098
Beton gazowo-pianowo-popiołowy	800	0,17	15	22	0,35	0,41
Beton gazowo-pianowo-popiołowy	1000	0,23	15	22	0,44	0,50
Beton gazowo-pianowo-popiołowy	1200	0,29	15	22	0,52	0,58
	300	0,08	8	12	0,11	0,13
Gazobeton (piano-silikat)	400	0,11	8	12	0,14	0,15
Gazobeton (piano-silikat)	600	0,14	8	12	0,22	0,26
Gazobeton (piano-silikat)	800	0,21	10	15	0,33	0,37
Gazobeton (piano-silikat)	1000	0,29	10	15	0,41	0,47
Budowlana płyta gipsowo-kartonowa	1200	0,35	4	6	0,41	0,46
Żwir z gliny ekspandowanej	600	2,14	2	3	0,21	0,23
Żwir z gliny ekspandowanej	800	0,18	2	3	0,21	0,23
Granit (bazalt)	2800	3,49	0	0	3,49	3,49
Żwir z gliny ekspandowanej	400	0,12	2	3	0,13	0,14
Żwir z gliny ekspandowanej	300	0,108	2	3	0,12	0,13
Żwir z gliny ekspandowanej	200	0,099	2	3	0,11	0,12
Żwir szungizitowy	800	0,16	2	4	0,20	0,23
Żwir szungizitowy	600	0,13	2	4	0,16	0,20
Żwir szungizitowy	400	0,11	2	4	0,13	0,14
Włókna poprzeczne sosny	500	0,09	15	20	0,14	0,18
Sklejka klejona	600	0,12	10	13	0,15	0,18
Sosna wzdłuż słojów	500	0,18	15	20	0,29	0,35
Dąb w poprzek słojów	700	0,23	10	15	0,18	0,23
Metalowe duraluminium	2600	221	0	0	221	221
Wzmocniony beton	2500	1,69	2	3	1,92	2,04
Beton tufowy	1600	0,52	7	10	0,7	0,81
Wapień	2000	0,93	2	3	1,16	1,28
Roztwór wapna z piaskiem	1700	0,52	2	4	0,70	0,87
Piasek do prac budowlanych	1600	0,035	1	2	0,47	0,58
Beton tufowy	1800	0,64	7	10	0,87	0,99
Tektura licowa	1000	0,18	5	10	0,21	0,23
Wielowarstwowa płyta konstrukcyjna	650	0,13	6	12	0,15	0,18
Guma piankowa	60-95	0,034	5	15	0,04	0,054
Beton z gliny ekspandowanej	1400	0,47	5	10	0,56	0,65
Beton z gliny ekspandowanej	1600	0,58	5	10	0,67	0,78
Beton z gliny ekspandowanej	1800	0,86	5	10	0,80	0,92
Cegła (pusta)	1400	0,41	1	2	0,52	0,58
Cegła (ceramika)	1600	0,47	1	2	0,58	0,64
Budynek	150	0,05	7	12	0,06	0,07
Cegła (krzemian)	1500	0,64	2	4	0,7	0,81
Cegła (solidna)	1800	0,88	1	2	0,7	0,81
Cegła (żużel)	1700	0,52	1,5	3	0,64	0,76
Cegła (glina)	1600	0,47	2	4	0,58	0,7
Cegła (koniczyna)	1200	0,35	2	4	0,47	0,52
Metalowa miedź	8500	407	0	0	407	407
Suchy tynk (arkusz)	1050	0,15	4	6	0,34	0,36
Płyty z wełny mineralnej	350	0,091	2	5	0,09	0,11
Płyty z wełny mineralnej	300	0,070	2	5	0,087	0,09
Płyty z wełny mineralnej	200	0,070	2	5	0,076	0,08
Płyty z wełny mineralnej	100	0,056	2	5	0,06	0,07
linoleum PCV	1800	0,38	0	0	0,38	0,38
Pianobeton	1000	0,29	8	12	0,38	0,43
Pianobeton	800	0,21	8	12	0,33	0,37
Pianobeton	600	0,14	8	12	0,22	0,26
Pianobeton	400	0,11	6	12	0,14	0,15
Pianobeton na wapieniu	1000	0,31	12	18	0,48	0,55
Pianobeton na cemencie	1200	0,37	15	22	0,60	0,66
Polistyren spieniony (PSB-S25)	15 – 25	0,029 – 0,033	2	10	0,035 – 0,052	0,040 – 0,059
Polistyren spieniony (PSB-S35)	25 – 35	0,036 – 0,041	2	20	0,034	0,039
Arkusz pianki poliuretanowej	80	0,041	2	5	0,05	0,05
Panel z pianki poliuretanowej	60	0,035	2	5	0,41	0,41
Lekkie szkło piankowe	200	0,07	1	2	0,08	0,09
Ważone szkło piankowe	400	0,11	1	2	0,12	0,14
Pergamin	600	0,17	0	0	0,17	0,17
Perłowiec	400	0,111	1	2	0,12	0,13
Płyta perlitowo-cementowa	200	0,041	2	3	0,052	0,06
Marmur	2800	2,91	0	0	2,91	2,91
Tuf	2000	0,76	3	5	0,93	1,05
Beton jesionowo-żwirowy	1400	0,47	5	8	0,52	0,58
Płyta pilśniowa (płyta wiórowa)	200	0,06	10	12	0,07	0,08
Płyta pilśniowa (płyta wiórowa)	400	0,08	10	12	0,11	0,13
Płyta pilśniowa (płyta wiórowa)	600	0,11	10	12	0,13	0,16
Płyta pilśniowa (płyta wiórowa)	800	0,13	10	12	0,19	0,23
Płyta pilśniowa (płyta wiórowa)	1000	0,15	10	12	0,23	0,29
Beton styropianowy na cemencie portlandzkim	600	0,14	4	8	0,17	0,20
Beton wermikulitowy	800	0,21	8	13	0,23	0,26
Beton wermikulitowy	600	0,14	8	13	0,16	0,17
Beton wermikulitowy	400	0,09	8	13	0,11	0,13
Beton wermikulitowy	300	0,08	8	13	0,09	0,11
Materiał dachowy	600	0,17	0	0	0,17	0,17
Płyta pilśniowa	800	0,16	10	15	0,24	0,30
Stal metalowa	7850	58	0	0	58	58
Szkło	2500	0,76	0	0	0,76	0,76
Wełna szklana	50	0,048	2	5	0,052	0,06
Włókno szklane	50	0,056	2	5	0,06	0,064
Płyta pilśniowa	600	0,12	10	15	0,18	0,23
Płyta pilśniowa	400	0,08	10	15	0,13	0,16
Płyta pilśniowa	300	0,07	10	15	0,09	0,14
Sklejka	600	0,12	10	13	0,15	0,18
Płyta trzcinowa	300	0,07	10	15	0,09	0,14
Zaprawa cementowo-piaskowa	1800	0,58	2	4	0,76	0,93
Żeliwo metalowe	7200	50	0	0	50	50
Zaprawa cementowo-żużlowa	1400	0,41	2	4	0,52	0,64
Kompleksowe rozwiązanie piasku	1700	0,52	2	4	0,70	0,87
Suchy tynk	800	0,15	4	6	0,19	0,21
Płyta trzcinowa	200	0,06	10	15	0,07	0,09
Tynk cementowy	1050	0,15	4	6	0,34	0,36
Płyta torfowa	300	0,064	15	20	0,07	0,08
Płyta torfowa	200	0,052	15	20	0,06	0,064

Budowę każdego obiektu lepiej rozpocząć od zaplanowania projektu i dokładnego obliczenia parametrów ciepłowniczych. Dokładne dane pozwolą uzyskać tabelę przewodności cieplnej materiałów budowlanych. Prawidłowa konstrukcja budynków przyczynia się do uzyskania optymalnych parametrów klimatycznych w pomieszczeniu. A stół pomoże Ci wybrać odpowiednie surowce, które zostaną użyte do budowy.

Przewodność cieplna materiałów wpływa na grubość ścianki

Przewodność cieplna jest miarą transferu energii cieplnej z nagrzanych obiektów w pomieszczeniu do obiektów o niższej temperaturze. Proces wymiany ciepła odbywa się do momentu wyrównania wskaźników temperatury. Do oznaczenia energii cieplnej stosuje się specjalny współczynnik przewodności cieplnej materiałów budowlanych. Tabela pomoże Ci zobaczyć wszystkie wymagane wartości. Parametr określa, ile energii cieplnej przechodzi przez jednostkę powierzchni na jednostkę czasu. Im większe to oznaczenie, tym lepszy będzie transfer ciepła. Przy wznoszeniu budynków konieczne jest użycie materiału o minimalnej wartości przewodności cieplnej.

Współczynnik przewodzenia ciepła to taka wartość, która jest równa ilości ciepła przechodzącego przez metr grubości materiału na godzinę. Zastosowanie takiej cechy jest niezbędne do stworzenia lepszej izolacji termicznej. Przy doborze dodatkowych konstrukcji izolacyjnych należy wziąć pod uwagę przewodność cieplną.

Co wpływa na wskaźnik przewodności cieplnej?

Przewodność cieplną określają takie czynniki:

porowatość decyduje o niejednorodności struktury. Kiedy ciepło przechodzi przez takie materiały, proces chłodzenia jest pomijalny;
zwiększona wartość gęstości wpływa na bliski kontakt cząstek, co przyczynia się do szybszego przenoszenia ciepła;
wysoka wilgotność zwiększa ten wskaźnik.

Wykorzystanie wartości współczynnika przewodzenia ciepła w praktyce

Materiały prezentowane są w odmianach konstrukcyjnych i termoizolacyjnych. Pierwszy typ ma wysoką przewodność cieplną. Służą do budowy podłóg, ogrodzeń i ścian.

Za pomocą tabeli określa się możliwości ich wymiany ciepła. Aby wskaźnik ten był wystarczająco niski dla normalnego mikroklimatu w pomieszczeniu, ściany wykonane z niektórych materiałów muszą być szczególnie grube. Aby tego uniknąć, zaleca się stosowanie dodatkowych elementów termoizolacyjnych.

Wskaźniki przewodności cieplnej gotowych budynków. Rodzaje izolacji

Tworząc projekt, musisz wziąć pod uwagę wszystkie metody wycieku ciepła. Może wychodzić przez ściany i dachy, a także przez podłogi i drzwi. Jeśli nieprawidłowo wykonasz obliczenia projektowe, będziesz musiał zadowolić się tylko energią cieplną otrzymaną z urządzeń grzewczych. Budynki budowane ze standardowych surowców: kamienia, cegły czy betonu muszą być dodatkowo ocieplone.

Dodatkowa izolacja termiczna wykonywana jest w budynkach szkieletowych. Jednocześnie drewniana rama nadaje konstrukcji sztywność, a materiał izolacyjny układany jest w przestrzeni między słupkami. W budynkach z cegły i pustaków żużlowych izolację wykonuje się na zewnątrz konstrukcji.

Przy wyborze grzejników należy zwrócić uwagę na takie czynniki jak poziom wilgotności, wpływ wysokich temperatur oraz rodzaj konstrukcji. Rozważ niektóre parametry konstrukcji izolacyjnych:

wskaźnik przewodności cieplnej wpływa na jakość procesu izolacji cieplnej;
wchłanianie wilgoci ma ogromne znaczenie przy izolowaniu elementów zewnętrznych;
grubość wpływa na niezawodność izolacji. Cienka izolacja pomaga zachować użyteczną powierzchnię pomieszczenia;
palność jest ważna. Surowce wysokiej jakości mają zdolność samogasnącego;
stabilność termiczna odzwierciedla zdolność do wytrzymywania zmian temperatury;
przyjazność dla środowiska i bezpieczeństwo;
izolacja akustyczna chroni przed hałasem.

Jako grzejniki stosowane są następujące typy:

wełna mineralna jest ognioodporna i przyjazna dla środowiska. Ważne cechy to niska przewodność cieplna;

Styropian to lekki materiał o dobrych właściwościach izolacyjnych. Jest łatwy w montażu i odporny na wilgoć. Zalecany do stosowania w budynkach niemieszkalnych;
wełna bazaltowa w przeciwieństwie do wełny mineralnej ma lepsze wskaźniki odporności na wilgoć;
Penoplex jest odporny na wilgoć, wysokie temperatury i ogień. Ma doskonałą przewodność cieplną, jest łatwy w montażu i trwały;

pianka poliuretanowa znana jest z takich właściwości jak niepalność, dobre właściwości hydrofobowe i wysoka ognioodporność;
Wytłaczana pianka polistyrenowa poddawana jest dodatkowej obróbce podczas produkcji. Ma jednolitą strukturę;

penofol jest wielowarstwową warstwą izolacyjną. Kompozycja zawiera spieniony polietylen. Powierzchnia płyty pokryta jest folią zapewniającą odbicie.

Do izolacji termicznej można stosować surowce sypkie. Są to granulki papierowe lub perlit. Są odporne na wilgoć i ogień. Odmiany organiczne obejmują włókno drzewne, len lub korek. Przy wyborze zwracaj szczególną uwagę na wskaźniki, takie jak przyjazność dla środowiska i bezpieczeństwo przeciwpożarowe.

Notatka! Projektując izolację termiczną, należy wziąć pod uwagę montaż warstwy hydroizolacyjnej. Pozwoli to uniknąć wysokiej wilgotności i zwiększy odporność na przenoszenie ciepła.

Tabela przewodności cieplnej materiałów budowlanych: cechy wskaźników

Tabela przewodności cieplnej materiałów budowlanych zawiera wskaźniki różnych rodzajów surowców stosowanych w budownictwie. Korzystając z tych informacji, możesz łatwo obliczyć grubość ścian i ilość izolacji.

Jak korzystać z tabeli przewodności cieplnej materiałów i izolacji?

Najpopularniejsze materiały przedstawiono w tabeli odporności na przenoszenie ciepła materiałów. Wybierając konkretną opcję izolacji termicznej, należy wziąć pod uwagę nie tylko właściwości fizyczne, ale także cechy takie jak trwałość, cena i łatwość montażu.

Czy wiesz, że najłatwiej jest zainstalować izolację piankową i piankę poliuretanową. Rozprowadzają się po powierzchni w postaci piany. Takie materiały z łatwością wypełniają wnęki konstrukcji. Porównując warianty twarde i piankowe należy podkreślić, że pianka nie tworzy spoin.

Wartości współczynników przenikania ciepła materiałów w tabeli

Dokonując obliczeń, powinieneś znać współczynnik oporu przenikania ciepła. Wartość ta jest stosunkiem temperatur po obu stronach do wielkości przepływu ciepła. Aby znaleźć opór cieplny niektórych ścian, stosuje się tabelę przewodności cieplnej.

Wszystkie obliczenia możesz wykonać samodzielnie. W tym celu grubość warstwy termoizolacyjnej dzieli się przez współczynnik przewodzenia ciepła. Ta wartość jest często podana na opakowaniu, jeśli jest to izolacja. Materiały gospodarstwa domowego są mierzone niezależnie. Dotyczy to grubości, a współczynniki można znaleźć w specjalnych tabelach.

Współczynnik oporu pomaga dobrać konkretny rodzaj izolacji termicznej oraz grubość warstwy materiału. Informacje dotyczące przepuszczalności pary i gęstości znajdują się w tabeli.

Przy prawidłowym wykorzystaniu danych tabelarycznych możesz wybrać wysokiej jakości materiał, aby stworzyć korzystny klimat w pomieszczeniu.

Przewodność cieplna materiałów budowlanych (wideo)

Możesz być zainteresowanym także tym:

Jak zrobić ogrzewanie w prywatnym domu z rur polipropylenowych własnymi rękami Strzałka hydro: cel, zasada działania, obliczenia Schemat ogrzewania z wymuszonym obiegiem dwupiętrowego domu - rozwiązanie problemu z ciepłem

Budując budynki prywatne i mieszkalne, należy wziąć pod uwagę wiele czynników i przestrzegać wielu norm i standardów. Ponadto przed budową tworzony jest plan domu, wykonuje się obliczenia obciążenia konstrukcji wsporczych (fundament, ściany, podłogi), komunikacji i odporności na ciepło. Obliczanie odporności na przenoszenie ciepła jest nie mniej ważne niż inne. Decyduje nie tylko o tym, jak ciepły będzie dom, a co za tym idzie o oszczędności energii, ale także o wytrzymałości i niezawodności konstrukcji. W końcu ściany i inne jego elementy mogą przemarznąć. Cykle zamrażania i rozmrażania niszczą materiał budowlany i prowadzą do zniszczonych i przypadkowych budynków.

Przewodność cieplna

Każdy materiał może przewodzić ciepło. Proces ten odbywa się dzięki ruchowi cząstek, które przenoszą zmianę temperatury. Im bliżej siebie się znajdują, tym szybszy jest proces wymiany ciepła. Dzięki temu gęstsze materiały i substancje znacznie szybciej ochładzają się lub nagrzewają. Intensywność wymiany ciepła zależy przede wszystkim od gęstości. Wyrażany jest liczbowo przez współczynnik przewodzenia ciepła. Jest oznaczony symbolem λ i jest mierzony w W / (m * ° C). Im wyższy ten współczynnik, tym wyższa przewodność cieplna materiału. Odwrotnością współczynnika przewodzenia ciepła jest opór cieplny. Jest mierzony w (m2 * ° C) / W i jest oznaczony literą R.

Zastosowanie koncepcji w budownictwie

W celu określenia właściwości termoizolacyjnych danego materiału budowlanego stosuje się współczynnik oporu przenikania ciepła. Jego wartość dla różnych materiałów jest podana w prawie wszystkich podręcznikach budowlanych.

Ponieważ większość nowoczesnych budynków ma wielowarstwową strukturę ścian, składającą się z kilku warstw różnych materiałów (tynk zewnętrzny, ocieplenie, ściana, tynk wewnętrzny), wprowadza się koncepcję zmniejszonego oporu przenikania ciepła. Oblicza się go w ten sam sposób, ale w obliczeniach przyjmuje się jednorodny analog ściany wielowarstwowej, która przepuszcza tę samą ilość ciepła przez określony czas i przy tej samej różnicy temperatur wewnątrz i na zewnątrz pomieszczenia.

Zmniejszony opór jest obliczany nie dla 1 metra kwadratowego, ale dla całej konstrukcji lub jej części. Podsumowuje przewodność cieplną wszystkich materiałów ściennych.

Opór cieplny konstrukcji

Wszystkie ściany zewnętrzne, drzwi, okna, dach stanowią przegrodę budynku. A ponieważ na różne sposoby chronią dom przed zimnem (mają inny współczynnik przewodności cieplnej), to opór przenikania ciepła konstrukcji otaczającej jest dla nich indywidualnie obliczany. Takie konstrukcje obejmują ściany wewnętrzne, ścianki działowe i sufity, jeśli w pomieszczeniu występuje różnica temperatur. Dotyczy to pomieszczeń, w których różnica temperatur jest znaczna. Należą do nich następujące nieogrzewane części domu:

Garaż (jeśli sąsiaduje bezpośrednio z domem).
Korytarz.
Weranda.
Spiżarnia.
Strych.
Piwnica.

Jeżeli pomieszczenia te nie są ogrzewane, należy ocieplić ścianę między nimi a pomieszczeniami mieszkalnymi oraz ściany zewnętrzne.

Odporność termiczna okien

W powietrzu cząstki biorące udział w wymianie ciepła znajdują się w znacznej odległości od siebie, dlatego najlepszą izolacją jest powietrze izolowane w szczelnej przestrzeni. Dlatego też wszystkie okna drewniane były wykonywane z dwoma rzędami skrzydeł. Dzięki szczelinie powietrznej między ramami zwiększa się opór cieplny okien. Ta sama zasada dotyczy drzwi wejściowych w prywatnym domu. Aby stworzyć taką szczelinę powietrzną, dwoje drzwi umieszcza się w pewnej odległości od siebie lub wykonuje się garderobę.

Ta zasada pozostała w nowoczesnych oknach plastikowych. Jedyną różnicą jest to, że wysoką odporność na przenoszenie ciepła szyb uzyskuje się nie dzięki szczelinie powietrznej, ale dzięki szczelnym komorom szklanym, z których odprowadzane jest powietrze. W takich komorach powietrze jest odprowadzane i praktycznie nie ma cząstek, co oznacza, że nie ma na co przenosić temperatury. Dlatego właściwości termoizolacyjne nowoczesnych okien z podwójnymi szybami są znacznie wyższe niż starych okien drewnianych. Opór cieplny takiej szyby wynosi 0,4 (m2*°C)/W.

Nowoczesne drzwi wejściowe do domów prywatnych mają wielowarstwową konstrukcję z jedną lub kilkoma warstwami izolacji. Ponadto dodatkową odporność na ciepło zapewnia montaż uszczelek gumowych lub silikonowych. Dzięki temu drzwi stają się praktycznie szczelne, a montaż drugiej nie jest wymagany.

Obliczanie oporu cieplnego

Obliczenie odporności na przenikanie ciepła pozwala oszacować straty ciepła w W oraz obliczyć wymaganą dodatkową izolację i straty ciepła. Dzięki temu możesz prawidłowo dobrać wymaganą moc urządzeń grzewczych i uniknąć niepotrzebnych wydatków na mocniejszy sprzęt lub źródła energii.

Dla jasności obliczmy opór cieplny ściany domu z czerwonej cegły ceramicznej. Na zewnątrz ściany docieplone będą styropianem ekstrudowanym o grubości 10 cm. Grubość ścian wyniesie dwie cegły - 50 cm.

Opór przenoszenia ciepła oblicza się ze wzoru R = d / λ, gdzie d jest grubością materiału, a λ jest przewodnością cieplną materiału. Z poradnika budowlanego wiadomo, że dla cegły ceramicznej λ = 0,56 W/(m*°C), a dla styropianu ekstrudowanego λ = 0,036 W/(m*°C). Tak więc R (mur) = 0,5/0,56 = 0,89 (m2*°C)/W, a R (wytłaczana pianka polistyrenowa) = 0,1/0,036 = 2,8 (m2*°C)/W. Aby obliczyć całkowity opór cieplny ściany, należy dodać te dwie wartości: R = 3,59 (m2 * ° C) / W.

Tabela odporności termicznej materiałów budowlanych

Wszystkie niezbędne informacje do indywidualnych obliczeń poszczególnych budynków zawiera poniższa tabela oporów przenikania ciepła. Przykładowe obliczenia powyżej, w połączeniu z danymi w tabeli, mogą być również wykorzystane do oszacowania strat ciepła. Aby to zrobić, użyj wzoru Q = S * T / R, gdzie S to powierzchnia otaczającej struktury, a T to różnica temperatur na zewnątrz iw pomieszczeniu. W tabeli przedstawiono dane dla ściany o grubości 1 metra.

Materiał	R, (m2 * ° C) / W
Wzmocniony beton	0,58
Bloczki z betonu spienionego	1,5-5,9
Cegła ceramiczna	1,8
Cegła silikatowa	1,4
Bloczki z betonu komórkowego	3,4-12,29
sosna	5,6
Wełna mineralna	14,3-20,8
Polistyren ekspandowany	20-32,3
Ekstrudowana pianka polistyrenowa	27,8
Pianka poliuretanowa	24,4-50

Ciepłe konstrukcje, metody, materiały

W celu zwiększenia odporności na przenoszenie ciepła całej konstrukcji domu prywatnego z reguły stosuje się materiały budowlane o niskim współczynniku przewodności cieplnej. Dzięki wprowadzaniu nowych technologii w budownictwie, takich materiałów jest coraz więcej. Wśród nich najpopularniejsze są:

Drzewo.
Płyty warstwowe.
Blok ceramiczny.
Blok z betonu spienionego.
Blok z betonu komórkowego.
Blok piankowy.
Blok styropianowy itp.

Drewno to bardzo ciepły, przyjazny dla środowiska materiał. Dlatego przy budowie prywatnego domu wielu decyduje się na to. Może to być zarówno dom z bali, jak i zaokrąglony bal lub prostokątny pręt. Materiał to głównie sosna, świerk lub cedr. Niemniej jednak jest to dość kapryśny materiał i wymaga dodatkowych środków ochrony przed warunkami atmosferycznymi i owadami.

Płyty warstwowe to dość nowy produkt na krajowym rynku materiałów budowlanych. Niemniej jednak jego popularność w budownictwie prywatnym znacznie wzrosła w ostatnich latach. W końcu jego głównymi zaletami są stosunkowo niski koszt i dobra odporność na przenoszenie ciepła. Osiąga się to dzięki swojej strukturze. Na zewnątrz znajduje się sztywna blacha (płyty OSB, sklejka, profil metalowy), a wewnątrz izolacja piankowa lub wełna mineralna.

Cegiełki

Wysoką odporność na przenoszenie ciepła wszystkich cegiełek uzyskuje się dzięki obecności w ich strukturze komór powietrznych lub struktury piankowej. Na przykład niektóre bloczki ceramiczne i inne mają specjalne otwory, które podczas układania biegną równolegle do ściany. W ten sposób powstają zamknięte komory z powietrzem, co jest dość skutecznym środkiem zapobiegającym przenoszeniu ciepła.

W innych cegłach budowlanych wysoka odporność na przenoszenie ciepła zawarta jest w porowatej strukturze. Można to osiągnąć na wiele sposobów. W bloczkach z betonu komórkowego w wyniku reakcji chemicznej powstaje porowata struktura. Innym sposobem jest dodanie porowatego materiału do mieszanki cementowej. Stosowany jest do produkcji bloczków styrobetonu i keramzytu.

Niuanse używania grzejników

Jeżeli opór przenikania ciepła ściany jest niewystarczający dla danego regionu, jako dodatkowy środek można zastosować izolację. Izolację ścian z reguły wykonuje się od zewnątrz, ale w razie potrzeby można ją również zastosować od wewnątrz ścian nośnych.

Obecnie istnieje wiele różnych materiałów izolacyjnych, wśród których najpopularniejsze to:

Wełna mineralna.
Pianka poliuretanowa.
Styropian.
Ekstrudowana pianka polistyrenowa.
Szkło piankowe itp.

Wszystkie mają bardzo niski współczynnik przewodzenia ciepła, dlatego do izolacji większości ścian zwykle wystarcza grubość 5-10 mm. Ale jednocześnie należy wziąć pod uwagę taki czynnik, jak paroprzepuszczalność izolacji i materiał ścian. Zgodnie z zasadami wskaźnik ten powinien wzrosnąć na zewnątrz. Dlatego izolacja ścian z betonu komórkowego lub pianobetonu jest możliwa tylko za pomocą wełny mineralnej. Resztę izolacji można wykorzystać do takich ścian, jeśli między ścianą a izolacją zostanie wykonana specjalna szczelina wentylacyjna.

Wniosek

Opór cieplny materiałów jest ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę podczas budowy. Ale z reguły im cieplejszy materiał ściany, tym mniejsza gęstość i wytrzymałość na ściskanie. Należy to wziąć pod uwagę przy planowaniu domu.

Materiał metodologiczny do samodzielnego obliczenia grubości ścian domu z przykładami i częścią teoretyczną.

Część 1. Odporność na przenikanie ciepła – podstawowe kryterium określania grubości ścianki

Aby określić grubość muru niezbędną do spełnienia norm efektywności energetycznej należy obliczyć opory przenikania ciepła projektowanej konstrukcji, zgodnie z rozdziałem 9 „Metodyka projektowania ochrony cieplnej budynków” SP 23-101-2004.

Odporność na przenoszenie ciepła to właściwość materiału, która wskazuje, jak bardzo dany materiał jest w stanie zatrzymać ciepło. Jest to konkretna wartość, która pokazuje, jak powoli ciepło jest tracone w watach, gdy przepływ ciepła przechodzi przez jednostkę objętości z różnicą temperatur na ścianach 1 ° C. Im wyższa wartość tego współczynnika, tym „cieplejszy” materiał.

Wszystkie ściany (nieprzezroczyste konstrukcje zamykające) są brane pod uwagę pod kątem oporu cieplnego według wzoru:

R = δ / λ (m 2 ° С / W), gdzie:

δ - grubość materiału, m;

λ - właściwa przewodność cieplna, W / (m · ° С) (można pobrać z danych paszportowych materiału lub z tabel).

Otrzymana wartość R total jest porównywana z wartością z tabeli w SP 23-101-2004.

Aby kierować się dokumentem regulacyjnym, konieczne jest obliczenie ilości ciepła potrzebnego do ogrzania budynku. Przeprowadza się ją zgodnie z SP 23-101-2004, otrzymana wartość to „stopień · dzień”. Zasady zalecają następujące proporcje.

Materiał ścienny		Odporność na przenikanie ciepła (m 2 ° С / W) / obszar zastosowania (° С dzień)
strukturalny	izolacja cieplna	Dwuwarstwowa z zewnętrzną izolacją termiczną	Trójwarstwowy z izolacją pośrodku	Z niewentylowaną warstwą atmosferyczną	Z wentylowaną atmosferą
Murarstwo	Polistyren ekspandowany
Murarstwo	Wełna mineralna
Beton z gliny ekspandowanej (ściągi elastyczne, kołki rozporowe)	Polistyren ekspandowany
	Wełna mineralna
Bloczki z betonu komórkowego z okładziną z cegły	Beton komórkowy
Notatka. W liczniku (przed linią) - przybliżone wartości zmniejszonego oporu przenikania ciepła ściany zewnętrznej, w mianowniku (za linią) - wartości graniczne stopniodnia okresu grzewczego, w którym można zastosować tę strukturę ściany.

Uzyskane wyniki należy zweryfikować z normami punktu 5. SNiP 23-02-2003 „Ochrona cieplna budynków”.

Należy również wziąć pod uwagę warunki klimatyczne strefy, w której wznoszony jest budynek: dla różnych regionów istnieją różne wymagania ze względu na różne warunki temperaturowe i wilgotnościowe. Tych. grubość ściany od bloku gazowego nie powinna być taka sama dla regionu przybrzeżnego, centralnej Rosji i dalekiej północy. W pierwszym przypadku konieczne będzie dostosowanie przewodności cieplnej z uwzględnieniem wilgotności (w górę: wysoka wilgotność zmniejsza opór cieplny), w drugim można pozostawić „tak jak jest”, w trzecim konieczne jest należy wziąć pod uwagę, że przewodność cieplna materiału wzrośnie ze względu na większą różnicę temperatur.

Część 2. Współczynnik przewodności cieplnej materiałów ściennych

Współczynnik przewodności cieplnej materiałów ściennych to wartość, która pokazuje przewodność cieplną materiału ściennego, tj. ile ciepła jest tracone, gdy przepływ ciepła przechodzi przez warunkową objętość jednostki z różnicą temperatur na przeciwległych powierzchniach 1 ° C. Im niższa wartość współczynnika przewodności cieplnej ścian - im cieplejszy będzie budynek, tym wyższa wartość - tym więcej mocy trzeba będzie włożyć do systemu grzewczego.

W rzeczywistości jest to odwrotność oporu cieplnego omówionego w części 1 tego artykułu. Ale dotyczy to tylko określonych wartości dla idealnych warunków. Na rzeczywisty współczynnik przewodzenia ciepła dla danego materiału wpływa szereg warunków: różnica temperatur na ściankach materiału, wewnętrzna niejednorodna struktura, poziom wilgoci (co zwiększa poziom gęstości materiału, a tym samym zwiększa jego przewodnictwo cieplne) i wiele innych czynników. Z reguły tabelaryczną przewodność cieplną należy zmniejszyć o co najmniej 24%, aby uzyskać optymalny projekt dla klimatu umiarkowanego.

Część 3. Minimalna dopuszczalna rezystancja ścian dla różnych stref klimatycznych.

Minimalny dopuszczalny opór cieplny jest obliczany w celu analizy właściwości cieplnych projektowanej ściany dla różnych stref klimatycznych. Jest to znormalizowana (podstawowa) wartość, która pokazuje, jaki powinien być opór cieplny ściany, w zależności od regionu. Najpierw wybierasz materiał na konstrukcję, obliczasz opór cieplny ściany (część 1), a następnie porównujesz z danymi tabelarycznymi zawartymi w SNiP 23-02-2003. W przypadku, gdy uzyskana wartość jest mniejsza niż ustalona przez przepisy, konieczne jest albo zwiększenie grubości ściany, albo zaizolowanie ściany warstwą termoizolacyjną (na przykład wełną mineralną).

Zgodnie z punktem 9.1.2 SP 23-101-2004 minimalną dopuszczalną odporność na przenoszenie ciepła R o (m 2 ° C / W) konstrukcji otaczającej oblicza się jako

R około = R 1 + R 2 + R 3, gdzie:

R 1 = 1 / α vn, gdzie α vn jest współczynnikiem przenikania ciepła wewnętrznej powierzchni otaczających struktur, W / (m 2 × ° С), przyjętym zgodnie z tabelą 7 SNiP 23-02-2003;

R 2 = 1 / α ext, gdzie α ext jest współczynnikiem przenikania ciepła zewnętrznej powierzchni otaczającej konstrukcji dla warunków okresu zimnego, W / (m 2 × ° C), przyjętym zgodnie z tabelą 8 SP 23 -101-2004;

R 3 - całkowity opór cieplny, którego obliczenie opisano w części 1 tego artykułu.

Jeżeli w konstrukcji otaczającej znajduje się warstwa przewietrzana powietrzem zewnętrznym, w obliczeniach nie uwzględnia się warstw konstrukcji znajdujących się pomiędzy szczeliną powietrzną a powierzchnią zewnętrzną. Natomiast na powierzchni konstrukcji zwróconej w stronę warstwy wentylowanej na zewnątrz współczynnik przenikania ciepła α zewnętrzny należy przyjąć na poziomie 10,8 W/(m 2 °C).

Tabela 2. Znormalizowane wartości oporu cieplnego ścian według SNiP 23-02-2003.

Skorygowane wartości stopniodni okresu grzewczego podano w tabeli 4.1 instrukcji referencyjnej do SNiP 23-01-99 * Moskwa, 2006.

Część 4. Obliczanie minimalnej dopuszczalnej grubości ściany na przykładzie betonu komórkowego dla regionu moskiewskiego.

Przy obliczaniu grubości konstrukcji ściany przyjmujemy te same dane, jak wskazano w części 1 tego artykułu, ale przebudowujemy podstawowy wzór: δ = λ R, gdzie δ jest grubością ściany, λ jest przewodnością cieplną materiału , a R jest normą odporności termicznej według SNiP.

Przykład obliczenia minimalna grubość ścianki z betonu komórkowego o przewodności cieplnej 0,12 W / m ° С w regionie moskiewskim przy średniej temperaturze wewnątrz domu w okresie grzewczym + 22 ° С.

Przyjmujemy znormalizowany opór cieplny ścian w rejonie Moskwy dla temperatury + 22 ° C: R req = 0,00035 5400 + 1,4 = 3,29 m 2 ° C / W
Współczynnik przewodzenia ciepła λ dla betonu komórkowego gatunku D400 (wymiary 625x400x250 mm) o wilgotności 5% = 0,147 W / m ∙ ° С.
Minimalna grubość ściany z kamienia z betonu komórkowego D400: R λ = 3,29 0,147 W / m ∙ ° С = 0,48 m.

Wniosek: w przypadku Moskwy i regionu do budowy ścian o danym parametrze odporności termicznej potrzebny jest blok z betonu komórkowego o szerokości co najmniej 500 mm lub blok o szerokości 400 mm, a następnie izolacja (mineralna na przykład wełna + tynkowanie), aby zapewnić właściwości i wymagania SNiP w zakresie efektywności energetycznej konstrukcji ściennych.

Tabela 3. Minimalna grubość ścian wzniesionych z różnych materiałów spełniających normy odporności termicznej zgodnie z SNiP.

Materiał	Grubość ścianki, m	przewodność,
Bloki z gliny ekspandowanej			Do budowy ścian nośnych stosuje się gatunek co najmniej D400.
Bloki żużlu
Cegła silikatowa
Bloki silikatowe gazowe d500			Do budownictwa mieszkaniowego używam marki od D400 wzwyż
Blok piankowy			tylko konstrukcja ramy
Beton komórkowy			Przewodność cieplna betonu komórkowego jest wprost proporcjonalna do jego gęstości: im „cieplejszy” kamień, tym mniej wytrzymały.
			Minimalny rozmiar ściany dla konstrukcji ramowych
Cegła ceramiczna pełna
Bloczki piaskowo-betonowe			Przy 2400 kg / m³ w normalnej temperaturze i wilgotności.

Część 5. Zasada wyznaczania wartości oporu przejmowania ciepła w ścianie wielowarstwowej.

Jeśli planujesz budowę ściany z kilku rodzajów materiałów (np. kamień budowlany + izolacja mineralna + tynk), to R oblicza się dla każdego rodzaju materiału osobno (przy użyciu tego samego wzoru), a następnie sumuje się:

R ogółem = R 1 + R 2 + ... + R n + R a.l gdzie:

R 1 -R n - opór cieplny różnych warstw

R a.l jest oporem zamkniętej szczeliny powietrznej, jeśli jest ona obecna w konstrukcji (wartości tabelaryczne podano w SP 23-101-2004, pkt 9, tabela 7)

Przykład obliczenia grubości ocieplenia z wełny mineralnej dla ściany wielowarstwowej (pustak żużlowy - 400 mm, wełna mineralna - ? Mm, cegła licowa - 120 mm) o wartości oporu przenikania ciepła 3,4 m 2 * Grad C/W ( Orenburg).

R = Rblok żużlowy + Rcegła + Rvat = 3,4

R blok żużlowy = δ / λ = 0,4 / 0,45 = 0,89 m2 × ° С / W

Rcegła = δ / λ = 0,12 / 0,6 = 0,2 m2 × ° С / W

Blok żużla R + cegła R = 0,89 + 0,2 = 1,09 m 2 × ° С / W (<3,4).

Rvata = R- (Rblok żużlowy + Rcegła) = 3,4-1,09 = 2,31 m 2 × ° С / W

δvat = Rvata λ = 2,31 * 0,045 = 0,1 m = 100 mm (przyjmujemy λ = 0,045 W / (m × ° C) - średnia wartość przewodności cieplnej dla różnych rodzajów wełny mineralnej).

Wniosek: w celu spełnienia wymagań dotyczących odporności na przenikanie ciepła, jako konstrukcję główną można zastosować bloki z betonu spienionego z okładziną z cegły ceramicznej i przekładką z wełny mineralnej o przewodności cieplnej co najmniej 0,45 i grubości 100 mm lub więcej.

Pytania i odpowiedzi na ten temat

Nie zadano jeszcze żadnych pytań dotyczących materiału, masz okazję zrobić to najpierw

W ostatnich latach, budując dom lub go remontując, dużą wagę przywiązuje się do efektywności energetycznej. Przy już istniejących cenach paliw jest to bardzo ważne. Ponadto wydaje się, że coraz większe znaczenie będą miały dalsze oszczędności. Aby prawidłowo dobrać skład i grubość materiałów w torcie otaczających konstrukcji (ściany, podłoga, sufit, dach), konieczne jest poznanie przewodności cieplnej materiałów budowlanych. Ta cecha jest wskazana na opakowaniu z materiałami i jest niezbędna nawet na etapie projektowania. W końcu trzeba zdecydować, z jakiego materiału zbudować ściany, jak je zaizolować, jak gruba powinna być każda warstwa.

Czym jest przewodność cieplna i opór cieplny?

Wybierając materiały budowlane do budowy, należy zwrócić uwagę na właściwości materiałów. Jedną z kluczowych pozycji jest przewodność cieplna. Jest wyświetlany przez współczynnik przewodności cieplnej. Jest to ilość ciepła, jaką dany materiał może przewodzić w jednostce czasu. Oznacza to, że im niższy ten współczynnik, tym gorzej materiał przewodzi ciepło. I odwrotnie, im wyższa liczba, tym lepsze rozpraszanie ciepła.

Do izolacji stosuje się materiały o niskiej przewodności cieplnej, o wysokiej przewodności cieplnej do przenoszenia lub rozpraszania ciepła. Na przykład grzejniki są wykonane z aluminium, miedzi lub stali, ponieważ dobrze przenoszą ciepło, to znaczy mają wysoki współczynnik przewodności cieplnej. Do izolacji stosuje się materiały o niskim współczynniku przewodności cieplnej - lepiej zatrzymują ciepło. Jeżeli obiekt składa się z kilku warstw materiału, jego przewodność cieplną określa się jako sumę współczynników wszystkich materiałów. Podczas obliczania oblicza się przewodność cieplną każdego ze składników „ciasta”, znalezione wartości są sumowane. Generalnie uzyskujemy izolacyjność cieplną konstrukcji otaczającej (ściany, podłoga, strop).

Jest też coś takiego jak odporność termiczna. Odzwierciedla zdolność materiału do zapobiegania przechodzeniu przez niego ciepła. Oznacza to, że jest to odwrotność przewodności cieplnej. A jeśli zobaczysz materiał o wysokiej odporności termicznej, można go użyć do izolacji termicznej. Przykładem materiałów termoizolacyjnych może być popularna wełna mineralna lub bazaltowa, pianka itp. Do rozpraszania lub przenoszenia ciepła potrzebne są materiały o niskim oporze termicznym. Na przykład do ogrzewania stosuje się grzejniki aluminiowe lub stalowe, ponieważ dobrze oddają ciepło.

Tabela przewodności cieplnej materiałów termoizolacyjnych

Aby ułatwić utrzymanie ciepła w domu zimą i chłodu latem, przewodność cieplna ścian, podłogi i dachu musi wynosić co najmniej pewną wartość, obliczaną dla każdego regionu. Skład „ciasta” ścian, podłogi i sufitu, grubość materiałów są brane w taki sposób, aby całkowita liczba nie była mniejsza (lub lepiej - przynajmniej trochę większa) zalecana dla twojego regionu.

Przy wyborze materiałów należy wziąć pod uwagę, że niektóre z nich (nie wszystkie) znacznie lepiej przewodzą ciepło w warunkach dużej wilgotności. Jeżeli podczas eksploatacji taka sytuacja może wystąpić przez długi czas, w obliczeniach wykorzystuje się przewodność cieplną dla tego stanu. Współczynniki przewodności cieplnej głównych materiałów użytych do izolacji podano w tabeli.

Nazwa materiału	Współczynnik przewodzenia ciepła W/(m°C)
	Suchy	Przy normalnej wilgotności	Przy wysokiej wilgotności
Filc wełniany	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Skalna wełna mineralna 25-50 kg/m3	0,036	0,042	0,045
Wełna mineralna skalna 40-60 kg/m3	0,035	0,041	0,044
Wełna mineralna skalna 80-125 kg/m3	0,036	0,042	0,045
Wełna mineralna skalna 140-175 kg/m3	0,037	0,043	0,0456
Wełna mineralna skalna 180 kg/m3	0,038	0,045	0,048
Wełna szklana 15 kg/m3	0,046	0,049	0,055
Wełna szklana 17 kg/m3	0,044	0,047	0,053
Wełna szklana 20 kg/m3	0,04	0,043	0,048
Wełna szklana 30 kg/m3	0,04	0,042	0,046
Wełna szklana 35 kg/m3	0,039	0,041	0,046
Wełna szklana 45 kg/m3	0,039	0,041	0,045
Wełna szklana 60 kg/m3	0,038	0,040	0,045
Wełna szklana 75 kg/m3	0,04	0,042	0,047
Wełna szklana 85 kg/m3	0,044	0,046	0,050
styropian (polistyren, PPS)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Ekstrudowana pianka polistyrenowa (EPS, XPS)	0,029	0,030	0,031
Pianobeton, gazobeton na zaprawie cementowej, 600 kg/m3	0,14	0,22	0,26
Pianobeton, gazobeton na zaprawie cementowej, 400 kg/m3	0,11	0,14	0,15
Pianobeton, gazobeton na bazie zaprawy wapiennej, 600 kg/m3	0,15	0,28	0,34
Pianobeton, gazobeton na bazie zaprawy wapiennej, 400 kg/m3	0,13	0,22	0,28
Szkło piankowe, okruchy, 100 - 150 kg / m3	0,043-0,06
Szkło piankowe, okruchy, 151 - 200 kg / m3	0,06-0,063
Szkło piankowe, okruchy, 201 - 250 kg / m3	0,066-0,073
Szkło piankowe, okruchy, 251 - 400 kg/m3	0,085-0,1
Blok piankowy 100 - 120 kg / m3	0,043-0,045
Blok piankowy 121 - 170 kg/m3	0,05-0,062
Blok piankowy 171 - 220 kg / m3	0,057-0,063
Blok piankowy 221 - 270 kg/m3	0,073
Ecowool	0,037-0,042
Pianka poliuretanowa (PPU) 40 kg/m3	0,029	0,031	0,05
Pianka poliuretanowa (PPU) 60 kg/m3	0,035	0,036	0,041
Pianka poliuretanowa (PPU) 80 kg/m3	0,041	0,042	0,04
Usieciowana pianka polietylenowa	0,031-0,038
Próżnia	0
Powietrze + 27°C. 1 atm	0,026
Ksenon	0,0057
Argon	0,0177
Aerożel (aerozole z osiki)	0,014-0,021
Żużel	0,05
Wermikulit	0,064-0,074
Guma piankowa	0,033
Arkusze korkowe 220 kg/m3	0,035
Arkusze korkowe 260 kg/m3	0,05
Maty bazaltowe, płótna	0,03-0,04
Holowniczy	0,05
Perlit, 200 kg/m3	0,05
Perlit ekspandowany, 100 kg/m3	0,06
Płyty izolacyjne lniane, 250 kg/m3	0,054
Styrobeton, 150-500 kg/m3	0,052-0,145
Korek granulowany, 45 kg/m3	0,038
Korek mineralny na bazie bitumu, 270-350 kg/m3	0,076-0,096
Podłoga korkowa, 540 kg/m3	0,078
Korek techniczny 50 kg/m3	0,037

Niektóre informacje pochodzą z norm określających właściwości niektórych materiałów (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Załącznik 2)). Materiały, które nie są wymienione w normach, można znaleźć na stronach internetowych producentów. Ponieważ nie ma standardów, mogą się one znacznie różnić w zależności od producenta, dlatego kupując, zwracaj uwagę na cechy każdego kupowanego materiału.

Tabela przewodności cieplnej materiałów budowlanych

Ściany, podłogi, podłogi mogą być wykonane z różnych materiałów, ale zdarza się, że przewodność cieplną materiałów budowlanych zwykle porównuje się z murem. Każdy zna ten materiał, łatwiej się z nim obcuje. Najpopularniejsze są diagramy, które wyraźnie pokazują różnicę między różnymi materiałami. Jedno takie zdjęcie znajduje się w poprzednim akapicie, drugie - porównanie ściany z cegły i ściany z bali - podano poniżej. Dlatego do ścian wykonanych z cegieł i innych materiałów o wysokiej przewodności cieplnej wybierane są materiały termoizolacyjne. Aby ułatwić wybór, zestawiono przewodność cieplną głównych materiałów budowlanych.

Nazwa materiału, gęstość	Współczynnik przewodności cieplnej
	suchy	przy normalnej wilgotności	przy wysokiej wilgotności
CPR (zaprawa cementowo-piaskowa)	0,58	0,76	0,93
Zaprawa wapienno-piaskowa	0,47	0,7	0,81
Tynk gipsowy	0,25
Pianobeton, gazobeton na cemencie, 600 kg/m3	0,14	0,22	0,26
Pianobeton, gazobeton na cemencie, 800 kg/m3	0,21	0,33	0,37
Pianobeton, gazobeton na cemencie, 1000 kg/m3	0,29	0,38	0,43
Pianobeton, gazobeton na wapnie, 600 kg/m3	0,15	0,28	0,34
Pianobeton, gazobeton na wapnie 800 kg/m3	0,23	0,39	0,45
Pianobeton, gazobeton na wapnie 1000 kg/m3	0,31	0,48	0,55
Szyba	0,76
Arbolit	0,07-0,17
Beton z kruszywem naturalnym, 2400 kg/m3	1,51
Beton lekki z naturalnym pumeksem, 500-1200 kg/m3	0,15-0,44
Beton na granulowanym żużlu 1200-1800 kg/m3	0,35-0,58
Beton żużlowy kotłowy, 1400 kg/m3	0,56
Beton na tłucznym kamieniu, 2200-2500 kg/m3	0,9-1,5
Beton na żużlu opałowym, 1000-1800 kg/m3	0,3-0,7
Porowaty blok ceramiczny	0,2
Beton wermikulitowy, 300-800 kg/m3	0,08-0,21
Beton keramzytowy, 500 kg/m3	0,14
Beton keramzytowy, 600 kg/m3	0,16
Beton keramzytowy, 800 kg/m3	0,21
Beton keramzytowy, 1000 kg/m3	0,27
Beton keramzytowy 1200 kg/m3	0,36
Beton keramzytowy, 1400 kg/m3	0,47
Beton keramzytowy 1600 kg/m3	0,58
Beton keramzytowy, 1800 kg/m3	0,66
drabina wykonana z pełnej cegły ceramicznej na CPR	0,56	0,7	0,81
Mur z pustaków ceramicznych na CPR, 1000 kg / m3)	0,35	0,47	0,52
Mur z pustaków ceramicznych na centrali sterowniczej, 1300 kg/m3)	0,41	0,52	0,58
Mur z pustaków ceramicznych na centrali sterowniczej, 1400 kg/m3)	0,47	0,58	0,64
Mur z cegły silikatowej litej na CPR, 1000 kg / m3)	0,7	0,76	0,87
Mur z cegły wapienno-piaskowej na CPR, 11 pustych przestrzeni	0,64	0,7	0,81
Mur z cegły wapienno-piaskowej na CPR, 14 pustych przestrzeni	0,52	0,64	0,76
Wapień 1400 kg/m3	0,49	0,56	0,58
Wapień 1 + 600 kg/m3	0,58	0,73	0,81
Wapień 1800 kg/m3	0,7	0,93	1,05
Wapień 2000 kg/m3	0,93	1,16	1,28
Piasek budowlany 1600 kg/m3	0,35
Granit	3,49
Marmur	2,91
keramzyt, żwir, 250 kg/m3	0,1	0,11	0,12
keramzyt, żwir, 300 kg/m3	0,108	0,12	0,13
keramzyt, żwir, 350 kg/m3	0,115-0,12	0,125	0,14
keramzyt, żwir, 400 kg/m3	0,12	0,13	0,145
keramzyt, żwir, 450 kg/m3	0,13	0,14	0,155
keramzyt, żwir, 500 kg/m3	0,14	0,15	0,165
keramzyt, żwir, 600 kg/m3	0,14	0,17	0,19
keramzyt, żwir, 800 kg/m3	0,18
Płyty gipsowe 1100 kg/m3	0,35	0,50	0,56
Płyty gipsowe, 1350 kg/m3	0,23	0,35	0,41
Glina 1600-2900 kg/m3	0,7-0,9
Glina ogniotrwała, 1800 kg/m3	1,4
keramzyt, 200-800 kg/m3	0,1-0,18
Beton keramzytowy na piasku kwarcowym z poryzacją, 800-1200 kg/m3	0,23-0,41
Beton keramzytowy, 500-1800 kg/m3	0,16-0,66
Beton keramzytowy na piasku perlitowym 800-1000 kg/m3	0,22-0,28
Cegły klinkierowe, 1800 - 2000 kg/m3	0,8-0,16
Cegła licówka ceramiczna, 1800 kg/m3	0,93
Mur z gruzu o średniej gęstości, 2000 kg / m3	1,35
Płyty gipsowo-kartonowe 800 kg/m3	0,15	0,19	0,21
Płyty gipsowo-kartonowe, 1050 kg/m3	0,15	0,34	0,36
Sklejka klejona	0,12	0,15	0,18
Płyta pilśniowa, płyta wiórowa 200 kg/m3	0,06	0,07	0,08
Płyta pilśniowa, płyta wiórowa, 400 kg/m3	0,08	0,11	0,13
Płyta pilśniowa, płyta wiórowa, 600 kg/m3	0,11	0,13	0,16
Płyta pilśniowa, płyta wiórowa 800 kg/m3	0,13	0,19	0,23
Płyta pilśniowa, płyta wiórowa 1000 kg/m3	0,15	0,23	0,29
Linoleum PVC na bazie termoizolacyjnej 1600 kg/m3	0,33
Linoleum PVC na bazie termoizolacyjnej, 1800 kg/m3	0,38
linoleum PCV na bazie tkaniny, 1400 kg/m3	0,2	0,29	0,29
linoleum PCV na bazie tkaniny 1600 kg/m3	0,29	0,35	0,35
linoleum PCV na bazie tkaniny, 1800 kg/m3	0,35
Płyty płaskie azbestowo-cementowe, 1600-1800 kg/m3	0,23-0,35
Dywan, 630 kg/m3	0,2
Poliwęglan (blachy), 1200 kg/m3	0,16
Styrobeton 200-500 kg/m3	0,075-0,085
Skała łupinowa, 1000-1800 kg/m3	0,27-0,63
Włókno szklane, 1800 kg / m3	0,23
Płytki betonowe 2100 kg/m3	1,1
Płytki ceramiczne 1900 kg/m3	0,85
Dachówka PCV 2000 kg/m3	0,85
Tynk wapienny, 1600 kg/m3	0,7
Tynk cementowo-piaskowy 1800 kg/m3	1,2

Drewno jest jednym z materiałów budowlanych o stosunkowo niskiej przewodności cieplnej. Tabela zawiera dane orientacyjne dla różnych ras. Kupując, spójrz na gęstość i współczynnik przewodności cieplnej. Nie wszystkie z nich są takie same, jak określone w dokumentach regulacyjnych.

Nazwa	Współczynnik przewodności cieplnej
	Suchy	Przy normalnej wilgotności	Przy wysokiej wilgotności
Sosna, świerk w poprzek ziarna	0,09	0,14	0,18
Sosna, świerk wzdłuż słojów	0,18	0,29	0,35
Dąb wzdłuż słojów	0,23	0,35	0,41
Dąb w poprzek słojów	0,10	0,18	0,23
Drewno korkowe	0,035
Brzozowy	0,15
Cedr	0,095
Kauczuk naturalny	0,18
Klon	0,19
Lipa (15% wilgotności)	0,15
Modrzew	0,13
Trociny	0,07-0,093
Holowniczy	0,05
Parkiet dębowy	0,42
Kawałek parkietu	0,23
Parkiet panelowy	0,17
Jodła	0,1-0,26
Topola	0,17

Metale bardzo dobrze przewodzą ciepło. Często są zimnym mostem w konstrukcji. Należy to również wziąć pod uwagę, aby wykluczyć bezpośredni kontakt za pomocą warstw termoizolacyjnych i uszczelek, które nazywane są pęknięciem termicznym. Przewodność cieplną metali podsumowano w innej tabeli.

Nazwa	Współczynnik przewodności cieplnej	Nazwa	Współczynnik przewodności cieplnej
Brązowy	22-105	Aluminium	202-236
Miedź	282-390	Mosiądz	97-111
Srebro	429	Żelazo	92
Cyna	67	Stal	47
Złoto	318

Jak obliczyć grubość ściany

Aby dom był ciepły zimą i chłodny latem konieczne jest, aby konstrukcje otaczające (ściany, podłoga, strop/dach) miały określony opór cieplny. Ta wartość jest inna dla każdego regionu. Zależy to od średnich temperatur i wilgotności na danym obszarze.

Opór cieplny obudowy
struktury dla regionów Rosji

Aby rachunki za ogrzewanie nie były zbyt duże, materiały budowlane i ich grubość należy dobrać tak, aby ich całkowity opór cieplny nie był mniejszy niż wskazany w tabeli.

Obliczanie grubości ścian, grubości izolacji, warstw wykończeniowych

W przypadku nowoczesnego budownictwa sytuacja jest typowa, gdy ściana ma kilka warstw. Oprócz konstrukcji nośnej istnieje izolacja, materiały wykończeniowe. Każda z warstw ma swoją grubość. Jak określić grubość izolacji? Kalkulacja jest prosta. Na podstawie wzoru:

R - opór cieplny;

p to grubość warstwy w metrach;

k - współczynnik przewodności cieplnej.

Najpierw musisz zdecydować, jakie materiały użyjesz w budownictwie. Co więcej, musisz dokładnie wiedzieć, jakiego rodzaju materiał ścienny, izolacja, dekoracja itp. W końcu każdy z nich przyczynia się do izolacji termicznej, a w obliczeniach uwzględnia się przewodność cieplną materiałów budowlanych.

Najpierw bierze się pod uwagę opór cieplny materiału konstrukcyjnego (z którego zbudowana zostanie ściana, podłoga itp.), następnie grubość wybranej izolacji dobierana jest „zgodnie z zasadą resztkową”. Możesz również wziąć pod uwagę właściwości termoizolacyjne materiałów wykończeniowych, ale zwykle są one „plusem” do głównych. W ten sposób układa się pewien zapas „na wszelki wypadek”. Ta rezerwa pozwala zaoszczędzić na ogrzewaniu, co następnie ma pozytywny wpływ na budżet.

Przykład obliczenia grubości izolacji

Weźmy przykład. Zbudujemy ścianę z cegieł - półtorej cegły, ocieplimy ją wełną mineralną. Zgodnie z tabelą opór cieplny ścian dla regionu powinien wynosić co najmniej 3,5. Poniżej przedstawiono obliczenia dla tej sytuacji.

Jeśli budżet jest ograniczony, możesz wziąć 10 cm wełny mineralnej, a brakującą pokryjesz materiałami wykończeniowymi. Będą wewnątrz i na zewnątrz. Jeśli jednak chcesz, aby rachunki za ogrzewanie były minimalne, lepiej zacząć od „plusa” do obliczonej wartości. To twoja rezerwa na czas najniższych temperatur, ponieważ normy odporności termicznej przegród budowlanych są obliczane na podstawie średniej temperatury z kilku lat, a zimy są wyjątkowo mroźne. Dlatego przewodność cieplna materiałów budowlanych użytych do dekoracji po prostu nie jest brana pod uwagę.