Tepelná vodivosť stavebných materiálov: čo je to + tabuľka hodnôt

Konštrukcia zahŕňa použitie akýchkoľvek vhodných materiálov. Hlavnými kritériami sú bezpečnosť pre život a zdravie, tepelná vodivosť, spoľahlivosť. Potom nasleduje cena, vlastnosti estetiky, univerzálnosť atď.

Zvážte jednu z najdôležitejších vlastností stavebných materiálov - koeficient tepelnej vodivosti, pretože napríklad úroveň komfortu v dome závisí od tejto vlastnosti.

Čo je stavebný materiál KTP?

Teoreticky a prakticky aj so stavebnými materiálmi sa spravidla vytvárajú dva povrchy - vonkajšie a vnútorné. Z hľadiska fyziky má teplý región vždy tendenciu k chladnému regiónu.

Ako je to pri stavebných materiáloch, teplo bude mať tendenciu z jedného povrchu (teplejšie) na iný povrch (menej teplý). V skutočnosti sa schopnosť materiálu vzhľadom na takýto prechod nazýva koeficient tepelnej vodivosti alebo v skratke KTP.

Schéma vysvetľujúca vplyv tepelnej vodivosti: 1 - tepelná energia; 2 - koeficient vodivosti tepla; 3 - teplota prvého povrchu; 4 - teplota druhého povrchu; 5 - hrúbka stavebného materiálu

Charakteristiky QFT sa zvyčajne budujú na základe testov, keď sa odoberie experimentálna vzorka s rozmermi 100x100 cm a na ňu sa aplikujú tepelné účinky s prihliadnutím na teplotný rozdiel medzi dvoma povrchmi 1 stupňa. Doba expozície je 1 hodina.

Tepelná vodivosť sa preto meria vo wattoch na meter na stupeň (W / m ° C). Koeficient je označený gréckym symbolom λ.

Štandardne tepelná vodivosť rôznych materiálov pre konštrukciu s hodnotou menšou ako 0, 175 W / m ° C tieto materiály porovnáva s kategóriou izolačných materiálov.

Moderná výroba zvládla technológiu stavebných materiálov, úroveň KTP je menšia ako 0, 05 W / m ° C. Vďaka týmto produktom je možné dosiahnuť výrazný ekonomický efekt z hľadiska spotreby energetických zdrojov.

Vplyv faktorov na tepelnú vodivosť

Každý jednotlivý stavebný materiál má špecifickú štruktúru a má zvláštnu fyzickú kondíciu.

Základom sú:

• rozmer kryštálov štruktúry;
• fázový stav hmoty;
• stupeň kryštalizácie;
• anizotropia tepelnej vodivosti kryštálov;
• objem a štruktúra pórovitosti;
• smer toku tepla.

To všetko - faktory vplyvu. Chemické zloženie a nečistoty majú tiež určitý vplyv na úroveň QFT. Množstvo nečistôt, ako sa ukázalo, má obzvlášť výrazný vplyv na tepelnú vodivosť kryštalických zložiek.

Izolačné stavebné materiály - trieda výrobkov vo výstavbe, vytvorená s prihliadnutím na vlastnosti KTP, v blízkosti optimálnych vlastností. Na dosiahnutie dokonalej tepelnej vodivosti pri zachovaní iných vlastností je však veľmi ťažké.

Na druhej strane podmienky prevádzky stavebných materiálov - teplota, tlak, vlhkosť atď. - ovplyvňujú QFT.

Stavebné materiály s minimálnym KTP

Podľa výskumu má suchý vzduch minimálnu hodnotu tepelnej vodivosti (asi 0, 023 W / m ° C).

Z hľadiska použitia suchého vzduchu v štruktúre stavebného materiálu je potrebná konštrukcia tam, kde je suchý vzduch umiestnený vnútri uzavretých početných priestorov s malým objemom. Štruktúrne je takáto konfigurácia znázornená v obraze početných pórov v štruktúre.

Odtiaľ je logický záver: stavebný materiál, ktorého vnútorná štruktúra je pórovitá, by mal mať nízku úroveň QFT.

Okrem toho sa v závislosti od maximálnej prípustnej pórovitosti materiálu hodnota tepelnej vodivosti približuje hodnote QFT suchého vzduchu.

Vytvorenie stavebného materiálu s minimálnou tepelnou vodivosťou prispieva k pórovitej štruktúre. Čím viac pórov rôzneho objemu je obsiahnutých v štruktúre materiálu, tým lepšie je možné získať QFT

V modernej výrobe sa na získanie pórovitosti stavebného materiálu používa niekoľko technológií.

Používajú sa najmä tieto technológie: \ t

• pena;
• tvorba plynu;
• regenerácia vody;
• opuch;
• zavedenie prísad;
• vytvárať optické rámce.

Treba poznamenať: koeficient tepelnej vodivosti priamo súvisí s vlastnosťami, ako je hustota, tepelná kapacita, teplotná vodivosť.

Hodnotu tepelnej vodivosti možno vypočítať podľa vzorca:

λ = Q / S * (T ₁ -T ₂ ) * t,

kde:

• Q je množstvo tepla;
• S je hrúbka materiálu;
• T1, T2 - teplota na oboch stranách materiálu;
• t je čas.

Priemerná hustota a tepelná vodivosť sú nepriamo úmerné množstvu pórovitosti. Na základe hustoty štruktúry stavebných materiálov sa teda závislosť tepelnej vodivosti od nej môže vypočítať takto:

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

Kde: d je hodnota hustoty. Toto je V.P. Nekrasov, demonštrujúci vplyv hustoty konkrétneho materiálu na hodnotu jeho QFT.

Vplyv vlhkosti na tepelnú vodivosť stavebných materiálov

Opäť, na základe príkladov použitia stavebných materiálov v praxi, sa ukazuje negatívny vplyv vlhkosti na stavebné materiály KTP. Je to zaznamenané - čím viac vlhkosti je vystavených stavebným materiálom, tým vyššia je hodnota QFT.

Rôznymi spôsobmi sa snažia chrániť materiál používaný v stavebníctve pred vlhkosťou. Toto opatrenie je plne odôvodnené vzhľadom na zvýšenie koeficientu pre mokré stavebné materiály.

Ospravedlniť taký moment je ľahké. Vplyv vlhkosti na štruktúru stavebného materiálu je sprevádzaný zvlhčovaním vzduchu v póroch a čiastočnou výmenou vzduchu.

Vzhľadom na to, že parameter koeficientu tepelnej vodivosti pre vodu je 0, 58 W / m ° C, výrazné zvýšenie QFT materiálu je jasné.

Treba tiež poznamenať negatívnejší účinok, keď sa voda vstupujúca do pórovitej štruktúry dodatočne zmrazí - zmení sa na ľad.

Preto je ľahké vypočítať ešte väčšie zvýšenie tepelnej vodivosti, berúc do úvahy parametre QFT ľadu, rovné 2, 3 W / m ° C. Zisk je približne štvornásobok tepelnej vodivosti vody.

Jedným z dôvodov odmietnutia zimnej výstavby v prospech stavby v lete by sa mal považovať za faktor možného zamrznutia niektorých typov stavebných materiálov a v dôsledku toho aj zvýšenie tepelnej vodivosti.

Odtiaľ sú zrejmé konštrukčné požiadavky na ochranu izolačných stavebných materiálov pred prenikaním vlhkosti. Koniec koncov, úroveň tepelnej vodivosti rastie priamo úmerne kvantitatívnej vlhkosti.

Ďalší moment nie je o nič menej významný - naopak, keď je konštrukcia stavebného materiálu vystavená podstatnému ohrevu. Nadmerné teplo tiež spôsobuje zvýšenie tepelnej vodivosti.

Toto sa deje kvôli zvýšeniu kinematickej energie molekúl, ktoré tvoria konštrukčný základ stavebného materiálu.

Je pravda, že existuje trieda materiálov, ktorých štruktúra naopak získava lepšie vlastnosti tepelnej vodivosti v silnom režime ohrevu. Jedným z týchto materiálov je kov.

Ak pod silným ohrevom veľká časť široko rozložených stavebných materiálov mení tepelnú vodivosť v smere zvyšovania, silné ohrievanie kovu vedie k opačnému efektu - KTP kovu klesá

Metódy na určenie koeficientu

V tomto smere sa používajú rôzne metódy, ale v skutočnosti sú všetky meracie technológie kombinované dvoma skupinami metód:

1. Stacionárny režim merania.
2. Režim nestacionárnych meraní.

Stacionárna metóda zahŕňa prácu s parametrami, ktoré sa časom nemenia alebo sa mierne nemenia. Podľa praktických aplikácií nám táto technológia umožňuje spoľahnúť sa na presnejšie výsledky QFT.

Činnosti zamerané na meranie tepelnej vodivosti, stacionárna metóda umožňuje široký rozsah teplôt - 20 - 700 ° C. Súčasne sa však stacionárna technológia považuje za časovo náročnú a zložitú metódu, ktorá si vyžaduje veľké množstvo času na vykonanie.

Príklad zariadenia určeného na meranie koeficientu tepelnej vodivosti. Toto je jeden z moderných digitálnych dizajnov, ktorý poskytuje rýchle a presné výsledky.

Zdá sa, že ďalšia technológia merania - nestacionárna - je jednoduchšia, na dokončenie práce je potrebných 10 až 30 minút. V tomto prípade je však teplotný rozsah výrazne obmedzený. Táto technika však našla široké uplatnenie v priemyselnom sektore.

Tabuľka tepelnej vodivosti stavebných materiálov

Meranie mnohých existujúcich a široko používaných stavebných materiálov nemá zmysel.

Všetky tieto výrobky boli spravidla opakovane testované, na základe ktorých bola zostavená tabuľka tepelnej vodivosti stavebných materiálov, ktorá obsahuje takmer všetky materiály potrebné na stavbu.

Jeden z variantov takejto tabuľky je uvedený nižšie, kde QFT je koeficient tepelnej vodivosti:

Materiál (stavebný materiál)	Hustota, m3	KTP je suchý, W / m ° C	% wet_1			% wet_2	KTP vo vlhku__1, W / m ° C		KTP vo vlhku__2, W / m ° C
Strešný bitúmen	1400	0, 27	0			0	0, 27		0, 27
Strešný bitúmen	1000	0.17	0			0	0.17		0.17
Břidlicové strechy	1800	0.35	2			3	0, 47		0, 52
Břidlicové strechy	1600	0, 23	2			3	0.35		0, 41
Strešný bitúmen	1200	0.22	0			0	0.22		0.22
Azbestocementový list	1800	0.35	2			3	0, 47		0, 52
Azbest Cement Sheet	1600	0, 23	2			3	0.35		0, 41
Asfaltový betón	2100	1.05	0			0	1.05		1.05
Strešná konštrukcia	600	0.17	0			0	0.17		0.17
Betón (štrkové lôžko)	1600	0, 46	4			6	0, 46		0.55
Betón (na troskový vankúš)	1800	0, 46	4			6	0, 56		0, 67
Betón (na štrku)	2400	1.51	2			3	1.74		1, 86
Betón (na pieskovej podložke)	1000	0.28	9			13	0.35		0, 41
Betón (pórovitá štruktúra)	1000	0, 29	10			15	0, 41		0, 47
Betón (pevná konštrukcia)	2500	1, 89	2			3	1, 92		2.04
Pemza	1600	0, 52	4			6	0.62		0, 68
Stavebný bitúmen	1400	0, 27	0			0	0, 27		0, 27
Stavebný bitúmen	1200	0.22	0			0	0.22		0.22
Minerálna vlna ľahká	50	0048	2			5	0052		0.06
Ťažká minerálna vlna	125	0056	2			5	0, 064		0.07
Minerálna vlna	75	0052	2			5	0.06		0, 064
Vermikulitový list	200	0065	1			3	0.08		0095
Vermikulitový list	150	0060	1			3	0074		0098
Betón s plynom a penou	800	0.17	15			22	0.35		0, 41
Betón s plynom a penou	1000	0, 23	15			22	0, 44		0.50
Betón s plynom a penou	1200	0, 29	15			22	0, 52		0.58
Plynobetón (penový silikát)	300	0.08	8			12	0.11		0.13
Plynobetón (penový silikát)	400	0.11	8			12	0.14		0.15
Plynobetón (penový silikát)	600	0.14	8			12	0.22		0, 26
Plynobetón (penový silikát)	800	0, 21	10			15	0.33		0.37
Plynobetón (penový silikát)	1000	0, 29	10			15	0, 41		0, 47
Sadrokartónové dosky	1200	0.35	4			6	0, 41		0, 46
Rozšírený ílový štrk	600	2.14	2			3	0, 21		0, 23
Rozšírený ílový štrk	800	0.18	2			3	0, 21		0, 23
Žula (čadič)	2800	3, 49	0			0	3, 49		3, 49
Rozšírený ílový štrk	400	0.12	2			3	0.13		0.14
Rozšírený ílový štrk	300	0108	2			3	0.12		0.13
Rozšírený ílový štrk	200	0099	2			3	0.11		0.12
Šungizitský štrk	800	0.16	2			4	0.20		0, 23
Šungizitský štrk	600	0.13	2			4	0.16		0.20
Šungizitský štrk	400	0.11	2			4	0.13		0.14
Priečne vlákna z borovice	500	0.09	15			20	0.14		0.18
preglejka	600	0.12	10			13	0.15		0.18
Borovica pozdĺž vlákien	500	0.18	15			20	0, 29		0.35
Dub cez zrno	700	0, 23	10			15	0.18		0, 23
Kovový dural	2600	221	0			0	221		221
Železobetón	2500	1.69	2			3	1, 92		2.04
Tufobeton	1600	0, 52	7			10	0.7		0, 81
vápenec	2000	0.93	2			3	1.16		1, 28
Roztok pieskového vápna	1700	0, 52	2			4	0.70		0, 87
Piesok pre stavebné práce	1600	0035	1			2	0, 47		0.58
Tufobeton	1800	0.64	7			10	0, 87		0.99
Obkladová lepenka	1000	0.18	5			10	0, 21		0, 23
Viacvrstvová lepenka	650	0.13	6			12	0.15		0.18
Penová guma	60-95	0034	5			15	0.04		0054
keramzit ľahký betón	1400	0, 47	5			10	0, 56		0, 65
keramzit ľahký betón	1600	0.58	5			10	0, 67		0, 78
keramzit ľahký betón	1800	0, 86	5			10	0, 80		0, 92
Tehla (dutá)	1400	0, 41	1			2	0, 52		0.58
Tehla (keramická)	1600	0, 47	1			2	0.58		0.64
Ťažná konštrukcia	150	0, 05	7			12	0.06		0.07
Tehla (silikát)	1500	0.64	2			4	0.7		0, 81
Tehla (pevná)	1800	0, 88	1			2	0.7		0, 81
Tehla (troska)	1700	0, 52	1.5			3	0.64		0, 76
Tehla (íl)	1600	0, 47	2			4	0.58		0.7
Tehla (chatovanie)	1200	0.35	2			4	0, 47		0, 52
Kovová meď	8500	407	0			0	407		407
Suchá omietka (list)	1050	0.15	4			6	0.34		0.36
Dosky z minerálnej vlny	350	0091	2			5	0.09		0.11
Dosky z minerálnej vlny	300	0070	2			5	0087		0.09
Dosky z minerálnej vlny	200	0070	2			5	0076		0.08
Dosky z minerálnej vlny	100	0056	2			5	0.06		0.07
PVC Linoleum	1800	0.38	0			0	0.38		0.38
Penový betón	1000	0, 29	8			12	0.38		0, 43
Penový betón	800	0, 21	8			12	0.33		0.37
Penový betón	600	0.14	8			12	0.22		0, 26
Penový betón	400	0.11	6			12	0.14		0.15
Penový betón na vápenec	1000	0, 31	12			18	0, 48		0.55
Penový betón na cement	1200	0.37	15			22	0.60		0.66
Expandovaný polystyrén (PSB-C25)	15 - 25	0, 029 - 0, 033	2			10	0, 035 - 0, 052		0, 040 - 0, 059
Expandovaný polystyrén (PSB-C35)	25 - 35	0, 036 - 0, 041	2			20	0034		0039
Fólia z polyuretánovej peny	80	0041	2			5	0, 05		0, 05
Panel z polyuretánovej peny	60	0035	2			5	0, 41		0, 41
Ľahké penové sklo	200	0.07	1			2	0.08		0.09
Vážené penové sklo	400	0.11	1			2	0.12		0.14
pergamenová	600	0.17	0			0	0.17		0.17
perlit	400	0, 111	1			2	0.12		0.13
Perlitová cementová doska	200	0041	2			3	0052		0.06
mramor	2800	2.91	0			0	2.91		2.91
Tufa	2000	0, 76	3			5	0.93		1.05
Asfaltový štrk	1400	0, 47	5			8	0, 52		0.58
Doska DVP (drevotriesková doska)	200	0.06	10			12	0.07		0.08
Doska DVP (drevotriesková doska)	400	0.08	10			12	0.11		0.13
Doska DVP (drevotriesková doska)	600	0.11	10			12	0.13		0.16
Doska DVP (drevotriesková doska)	800	0.13	10			12	0, 19		0, 23
Doska DVP (drevotriesková doska)	1000	0.15	10			12	0, 23		0, 29
Polystyrénový betón na portlandskom cemente	600	0.14	4			8	0.17		0.20
Vermiculitobetón	800	0, 21	8			13	0, 23		0, 26
Vermiculitobetón	600	0.14	8			13	0.16		0.17
Vermiculitobetón	400	0.09	8			13	0.11		0.13
Vermiculitobetón	300	0.08	8			13	0.09		0.11
sypané asfaltovej lepenky	600	0.17	0			0	0.17		0.17
Doska z drevovláknitých dosiek	800	0.16	10			15	0, 24		0.30
Kovová oceľ	7850	58	0			0	58		58
sklo	2500	0, 76	0			0	0, 76		0, 76
Sklenená vata	50	0048	2			5	0052		0.06
laminát	50	0056	2			5	0.06		0, 064
Doska z drevovláknitých dosiek	600	0.12	10			15	0.18		0, 23
Doska z drevovláknitých dosiek	400	0.08	10			15	0.13		0.16
Doska z drevovláknitých dosiek	300	0.07	10			15	0.09		0.14
preglejka	600	0.12	10			13	0.15		0.18
Jazýčkový tanier	300	0.07	10			15	0.09		0.14
Cementovo-piesková malta	1800	0.58	2			4	0, 76		0.93
Kovová liatina	7200	50	0			0	50		50
Roztok cementu a trosky	1400	0, 41	2			4	0, 52		0.64
Roztok zloženého piesku	1700	0, 52	2			4	0.70		0, 87
Suchá omietka	800	0.15	4			6	0, 19		0, 21
Jazýčkový tanier	200	0.06	10			15	0.07		0.09
Cementová omietka	1050	0.15	4			6	0.34		0.36
Rašelinový sporák	300	0, 064	15			20	0.07		0.08
Rašelinový sporák	200	0052	15			20	0.06		0, 064

Odporúčame tiež prečítať si naše ďalšie články, kde hovoríme o tom, ako zvoliť správnu izoláciu:

1. Izolácia manzardovej strechy.
2. Materiály na ohrev domu zvnútra.
3. Izolácia stropu.
4. Materiály pre vonkajšiu izoláciu.
5. Izolácia podlahy v drevenom dome.

Závery a užitočné video na túto tému

Video je tematicky nasmerované, kde je v niektorých detailoch vysvetlené, čo je to KTP a „čo sa s ním konzumuje“. Po preskúmaní materiálu prezentovaného vo videu sú vysoké šance stať sa profesionálnym staviteľom.

Zrejmým bodom je, že potenciálny staviteľ musí nevyhnutne vedieť o tepelnej vodivosti a jej závislosti od rôznych faktorov. Tieto poznatky pomôžu vybudovať nielen kvalitatívne, ale s vysokou mierou spoľahlivosti a trvanlivosti predmetu. Použitie koeficientu v podstate je reálna úspora peňazí, napríklad platením za tie isté služby.

Ak máte akékoľvek otázky alebo máte cenné informácie k téme článku, zanechajte svoje poznámky v poli nižšie.