الموصلية الحرارية لمواد البناء: ماذا يعني المؤشر + جدول القيم

تم النشر بواسطة فيكتور كيتاييف

التحديث الأخير: مايو 2024

تنطوي أعمال البناء على استخدام أي مواد مناسبة. المعايير الرئيسية هي سلامة الحياة والصحة والتوصيل الحراري والموثوقية. فيما يلي السعر والجمال والتنوع وما إلى ذلك.

ضع في اعتبارك واحدة من أهم خصائص مواد البناء - معامل الموصلية الحرارية ، لأنه على وجه التحديد في هذه الخاصية يعتمد ، على سبيل المثال ، على مستوى الراحة في المنزل.

محتوى المقالة:

ما هي مواد البناء KTP؟
جدول الموصلية الحرارية لمواد البناء
استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

ما هي مواد البناء KTP؟

نظريًا وعمليًا ، مع مواد البناء ، كقاعدة عامة ، يتم إنشاء سطحين - خارجي وداخلي. من وجهة نظر الفيزياء ، تميل المنطقة الدافئة دائمًا إلى منطقة باردة.

فيما يتعلق بمواد البناء ، تميل الحرارة من سطح (دافئ) إلى سطح آخر (أقل حرارة). هنا ، في الواقع ، تسمى قدرة مادة فيما يتعلق بمثل هذا الانتقال معامل التوصيل الحراري أو ، في الاختصار ، KTP.

مخطط يشرح تأثير الموصلية الحرارية: 1 - الطاقة الحرارية ؛ 2 - معامل التوصيل الحراري ؛ 3 - درجة حرارة السطح الأول ؛ 4 - درجة حرارة السطح الثاني ؛ 5- سمك مواد البناء

عادة ما تعتمد خصائص المحطة الفرعية للمحولات على الاختبارات ، عندما يتم أخذ عينة تجريبية 100 × 100 سم ويتم تطبيق التأثير الحراري عليها مع مراعاة فرق درجة الحرارة للسطحين من درجة واحدة. مدة التعرض هي 1 ساعة.

وفقًا لذلك ، يتم قياس الموصلية الحرارية بالواط لكل متر لكل درجة (W / m ° C). يشار إلى المعامل بالرمز اليوناني λ.

بشكل افتراضي ، فإن التوصيل الحراري للمواد المختلفة للبناء بقيمة أقل من 0.175 W / m ° C ، يساوي هذه المواد إلى فئة العزل.

أتقن الإنتاج الحديث تكنولوجيا تصنيع مواد البناء ، ومستوى المحولات الفرعية أقل من 0.05 واط / م ° م.بفضل هذه المنتجات ، من الممكن تحقيق تأثير اقتصادي واضح من حيث استهلاك موارد الطاقة.

تأثير العوامل على مستوى الموصلية الحرارية

كل مادة بناء فردية لها هيكل محدد ولها نوع من الحالة المادية.

أساس هذا:

أبعاد بلورات الهيكل ؛
حالة المرحلة من المادة ؛
درجة التبلور
تباين الموصلية الحرارية للبلورات.
حجم المسامية والهيكل ؛
اتجاه تدفق الحرارة.

كل هذه عوامل تأثير. كما أن التركيب الكيميائي والشوائب لها تأثير معين على مستوى KTP. كمية الشوائب ، كما أظهرت الممارسة ، لها تأثير معبر بشكل خاص على مستوى الموصلية الحرارية للمكونات البلورية.

مواد البناء العازلة - فئة من منتجات البناء ، تم إنشاؤها مع مراعاة خصائص KTP ، بالقرب من الخصائص المثلى. ومع ذلك ، من الصعب للغاية تحقيق الموصلية الحرارية المثالية مع الحفاظ على الصفات الأخرى

في المقابل ، يتأثر KTP بظروف تشغيل مواد البناء - درجة الحرارة والضغط والرطوبة وما إلى ذلك.

مواد البناء مع الحد الأدنى من KTP

وفقًا للدراسات ، فإن الحد الأدنى لقيمة الموصلية الحرارية (حوالي 0.023 واط / م °) به هواء جاف.

من وجهة نظر استخدام الهواء الجاف في هيكل مواد البناء ، هناك حاجة إلى التصميم حيث يوجد الهواء الجاف داخل العديد من المساحات المغلقة ذات الحجم الصغير. من الناحية الهيكلية ، يتم تمثيل هذا التكوين في صورة العديد من المسام داخل الهيكل.

ومن هنا الاستنتاج المنطقي: يجب أن يكون لمواد البناء ، التي يكون هيكلها الداخلي مساميًا ، مستوى منخفض من KTP.

علاوة على ذلك ، اعتمادًا على أقصى مسامية مسموح بها للمادة ، فإن قيمة الموصلية الحرارية تقترب من قيمة معامل النقل الحراري للهواء الجاف.

يتم تسهيل إنشاء مواد البناء بأقل الموصلية الحرارية من خلال الهيكل المسامي. كلما زادت مسام الأحجام المختلفة في بنية المادة ، كان من الأفضل الحصول على KTP الأفضل

في الإنتاج الحديث ، يتم استخدام العديد من التقنيات للحصول على مسامية مواد البناء.

على وجه الخصوص ، يتم استخدام التقنيات التالية:

الرغوة
تكوين الغاز
إمدادات المياه ؛
تورم
إدخال المضافات.
إنشاء إطارات الألياف.

وتجدر الإشارة إلى أن معامل التوصيل الحراري يرتبط مباشرة بخصائص مثل الكثافة والقدرة الحرارية والتوصيل الحراري.

يمكن حساب قيمة الموصلية الحرارية بالصيغة:

λ = Q / S * (T.₁-T₂) * ر ،

أين:

س - كمية الحرارة
ق - سمك المادة ؛
ت₁، ت₂ - درجة الحرارة على جانبي المادة ؛
ر - الوقت.

يتناسب متوسط الكثافة والموصلية الحرارية عكسيا مع المسامية. لذلك ، بناءً على كثافة بنية مواد البناء ، يمكن حساب اعتماد الموصلية الحرارية عليها على النحو التالي:

λ = 1.16 √ 0.0196 + 0.22 د² – 0,16,

أين: د هي قيمة الكثافة. هذه هي صيغة V.P. Nekrasov ، مما يدل على تأثير كثافة مادة معينة على قيمة KTP لها.

تأثير الرطوبة على الموصلية الحرارية لمواد البناء

مرة أخرى ، من خلال الأمثلة على استخدام مواد البناء في الممارسة ، تم الكشف عن التأثير السلبي للرطوبة على مواد البناء لمواد البناء. يلاحظ - كلما زادت الرطوبة التي تتعرض لها مواد البناء ، زادت قيمة KTP.

ويسعون بطرق مختلفة إلى حماية المواد المستخدمة في البناء من الرطوبة. هذا الإجراء له ما يبرره ، بالنظر إلى زيادة معامل مواد البناء الرطبة

من السهل تبرير مثل هذه اللحظة. ويرافق تأثير الرطوبة على بنية مواد البناء ترطيب الهواء في المسام والاستبدال الجزئي للهواء.

بالنظر إلى أن معامل معامل التوصيل الحراري للمياه هو 0.58 واط / م ° ، فإن الزيادة الكبيرة في الموصلية الحرارية للمادة تصبح واضحة.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى تأثير أكثر سلبية ، عندما يتم تجميد الماء الذي يدخل إلى الهيكل المسامي أيضًا - يتحول إلى جليد.

وفقًا لذلك ، من السهل حساب زيادة أكبر في الموصلية الحرارية ، مع الأخذ في الاعتبار معلمات CFT للجليد التي تساوي 2.3 واط / م ° C. زيادة حوالي أربعة أضعاف الموصلية الحرارية للمياه.

يجب اعتبار أحد أسباب التخلي عن البناء في فصل الشتاء لصالح البناء في الصيف على وجه التحديد عامل التجميد المحتمل لأنواع معينة من مواد البناء ، ونتيجة لذلك ، زيادة الموصلية الحرارية

من هذا ، تظهر متطلبات البناء المتعلقة بحماية مواد البناء العازلة من اختراق الرطوبة. بعد كل شيء ، يزيد مستوى الموصلية الحرارية بالتناسب المباشر مع الرطوبة الكمية.

لا تقل أهمية نقطة أخرى - العكس ، عندما يتعرض هيكل مواد البناء لتسخين كبير. درجة الحرارة المرتفعة بشكل مفرط تثير أيضًا زيادة في التوصيل الحراري.

يحدث هذا بسبب زيادة الطاقة الحركية للجزيئات التي تشكل الأساس الهيكلي لمواد البناء.

صحيح ، هناك فئة من المواد ، التي يكتسب هيكلها ، على العكس ، أفضل خصائص الموصلية الحرارية في نظام التسخين القوي. إحدى هذه المواد هي المعدن.

إذا غيّرت معظم مواد البناء المنتشرة الموصلية الحرارية إلى أعلى ، تحت التسخين القوي ، يؤدي التسخين القوي للمعدن إلى تأثير معاكس - ينخفض معامل النقل الحراري المعدني

طرق تحديد المعامل

يتم استخدام طرق مختلفة في هذا الاتجاه ، ولكن في الواقع يتم الجمع بين جميع تقنيات القياس من خلال مجموعتين من الأساليب:

وضع القياس الثابت.
وضع القياس غير الثابت.

تتضمن التقنية الثابتة العمل مع المعلمات التي لم تتغير بمرور الوقت أو تختلف بشكل طفيف. تتيح هذه التكنولوجيا ، من خلال التطبيقات العملية ، الاعتماد على نتائج أكثر دقة لـ KTP.

الإجراءات التي تهدف إلى قياس الموصلية الحرارية ، يمكن تنفيذ الطريقة الثابتة في نطاق درجة حرارة واسعة - 20-700 درجة مئوية. ولكن في الوقت نفسه ، تعتبر التكنولوجيا الثابتة تقنية معقدة تستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب قدرًا كبيرًا من الوقت للتنفيذ.

مثال على جهاز مصمم لإجراء قياسات معامل التوصيل الحراري. هذا هو واحد من التصاميم الرقمية الحديثة التي توفر نتائج سريعة ودقيقة.

تقنية قياس أخرى غير ثابتة ، تبدو أكثر بساطة ، وتتطلب 10 إلى 30 دقيقة لإكمال العمل. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يكون نطاق درجة الحرارة محدودًا بشكل كبير. ومع ذلك ، وجدت هذه التقنية تطبيقًا واسعًا في قطاع التصنيع.

جدول الموصلية الحرارية لمواد البناء

لا معنى لقياس العديد من مواد البناء الحالية والمستخدمة على نطاق واسع.

تم اختبار جميع هذه المنتجات ، كقاعدة عامة ، بشكل متكرر ، وعلى أساسها تم تجميع جدول الموصلية الحرارية لمواد البناء ، والذي يتضمن تقريبًا جميع المواد اللازمة لموقع البناء.

يتم عرض أحد الخيارات لمثل هذا الجدول أدناه ، حيث KTP هو معامل التوصيل الحراري:

المواد (مواد البناء)	الكثافة ، م³	KTP جاف ، W / mºC	٪ humid_1	٪ humid_2	KTP عند damp_1 ، W / m ºC	KTP عند damp_2 ، W / m ºC
قار تسقيف	1400	0,27	0	0	0,27	0,27
قار تسقيف	1000	0,17	0	0	0,17	0,17
لائحة التسقيف	1800	0,35	2	3	0,47	0,52
لائحة التسقيف	1600	0,23	2	3	0,35	0,41
قار تسقيف	1200	0,22	0	0	0,22	0,22
ورقة الأسمنت الأسبستي	1800	0,35	2	3	0,47	0,52
ورقة الأسمنت الأسبستي	1600	0,23	2	3	0,35	0,41
الخرسانة الإسفلتية	2100	1,05	0	0	1,05	1,05
تسقيف المباني	600	0,17	0	0	0,17	0,17
الخرسانة (على لوح الحصى)	1600	0,46	4	6	0,46	0,55
الخرسانة (على وسادة الخبث)	1800	0,46	4	6	0,56	0,67
الخرسانة (على الحصى)	2400	1,51	2	3	1,74	1,86
الخرسانة (على وسادة رملية)	1000	0,28	9	13	0,35	0,41
الخرسانة (هيكل مسامي)	1000	0,29	10	15	0,41	0,47
الخرسانة (الهيكل الصلب)	2500	1,89	2	3	1,92	2,04
خفاف الخرسانة	1600	0,52	4	6	0,62	0,68
قار البناء	1400	0,27	0	0	0,27	0,27
قار البناء	1200	0,22	0	0	0,22	0,22
صوف معدني خفيف الوزن	50	0,048	2	5	0,052	0,06
الصوف المعدني الثقيل	125	0,056	2	5	0,064	0,07
صوف معدني	75	0,052	2	5	0,06	0,064
أوراق الفيرميكوليت	200	0,065	1	3	0,08	0,095
أوراق الفيرميكوليت	150	0,060	1	3	0,074	0,098
الخرسانة الرغوية والرماد	800	0,17	15	22	0,35	0,41
الخرسانة الرغوية والرماد	1000	0,23	15	22	0,44	0,50
الخرسانة الرغوية والرماد	1200	0,29	15	22	0,52	0,58
الخرسانة الرغوية الغازية (سيليكات الرغوة)	300	0,08	8	12	0,11	0,13
الخرسانة الرغوية الغازية (سيليكات الرغوة)	400	0,11	8	12	0,14	0,15
الخرسانة الرغوية الغازية (سيليكات الرغوة)	600	0,14	8	12	0,22	0,26
الخرسانة الرغوية الغازية (سيليكات الرغوة)	800	0,21	10	15	0,33	0,37
الخرسانة الرغوية الغازية (سيليكات الرغوة)	1000	0,29	10	15	0,41	0,47
بلاطة جبس	1200	0,35	4	6	0,41	0,46
توسيع حصى الطين	600	2,14	2	3	0,21	0,23
توسيع حصى الطين	800	0,18	2	3	0,21	0,23
الجرانيت (البازلت)	2800	3,49	0	0	3,49	3,49
توسيع حصى الطين	400	0,12	2	3	0,13	0,14
توسيع حصى الطين	300	0,108	2	3	0,12	0,13
توسيع حصى الطين	200	0,099	2	3	0,11	0,12
حصى شونجزايت	800	0,16	2	4	0,20	0,23
حصى شونجزايت	600	0,13	2	4	0,16	0,20
حصى شونجزايت	400	0,11	2	4	0,13	0,14
ألياف خشب الصنوبر المستعرض	500	0,09	15	20	0,14	0,18
الخشب الرقائقي الملصق	600	0,12	10	13	0,15	0,18
شجرة الصنوبر على طول الألياف	500	0,18	15	20	0,29	0,35
شجرة البلوط عبر الألياف	700	0,23	10	15	0,18	0,23
معدن Duralumin	2600	221	0	0	221	221
الخرسانة المسلحة	2500	1,69	2	3	1,92	2,04
الخرسانة الطفيلية	1600	0,52	7	10	0,7	0,81
الحجر الجيري	2000	0,93	2	3	1,16	1,28
ملاط بالرمل	1700	0,52	2	4	0,70	0,87
رمل لأعمال البناء	1600	0,035	1	2	0,47	0,58
الخرسانة الطفيلية	1800	0,64	7	10	0,87	0,99
تواجه الكرتون	1000	0,18	5	10	0,21	0,23
لوحة مغلفة	650	0,13	6	12	0,15	0,18
المطاط الرغوي	60-95	0,034	5	15	0,04	0,054
الطين الموسع	1400	0,47	5	10	0,56	0,65
الطين الموسع	1600	0,58	5	10	0,67	0,78
الطين الموسع	1800	0,86	5	10	0,80	0,92
قرميد (مجوف)	1400	0,41	1	2	0,52	0,58
طوب (سيراميك)	1600	0,47	1	2	0,58	0,64
بناء اثنين	150	0,05	7	12	0,06	0,07
طوب (سيليكات)	1500	0,64	2	4	0,7	0,81
قرميد (صلب)	1800	0,88	1	2	0,7	0,81
الطوب (الخبث)	1700	0,52	1,5	3	0,64	0,76
طوب (طين)	1600	0,47	2	4	0,58	0,7
قرميد (trepelny)	1200	0,35	2	4	0,47	0,52
نحاس معدن	8500	407	0	0	407	407
الجص الجاف (ورقة)	1050	0,15	4	6	0,34	0,36
ألواح من الصوف المعدني	350	0,091	2	5	0,09	0,11
ألواح من الصوف المعدني	300	0,070	2	5	0,087	0,09
ألواح من الصوف المعدني	200	0,070	2	5	0,076	0,08
ألواح من الصوف المعدني	100	0,056	2	5	0,06	0,07
مشمع PVC	1800	0,38	0	0	0,38	0,38
الخرسانة الرغوية	1000	0,29	8	12	0,38	0,43
الخرسانة الرغوية	800	0,21	8	12	0,33	0,37
الخرسانة الرغوية	600	0,14	8	12	0,22	0,26
الخرسانة الرغوية	400	0,11	6	12	0,14	0,15
الخرسانة الرغوية على الحجر الجيري	1000	0,31	12	18	0,48	0,55
الخرسانة الرغوية على الاسمنت	1200	0,37	15	22	0,60	0,66
البوليسترين الموسع (PSB-S25)	15 – 25	0,029 – 0,033	2	10	0,035 – 0,052	0,040 – 0,059
البوليسترين الموسع (PSB-S35)	25 – 35	0,036 – 0,041	2	20	0,034	0,039
ورقة رغوة البولي يوريثين	80	0,041	2	5	0,05	0,05
لوحة رغوة البولي يوريثين	60	0,035	2	5	0,41	0,41
زجاج رغوي خفيف الوزن	200	0,07	1	2	0,08	0,09
زجاج رغوي مرجح	400	0,11	1	2	0,12	0,14
البرجامين	600	0,17	0	0	0,17	0,17
البيرلايت	400	0,111	1	2	0,12	0,13
بلاطة الاسمنت البرلتي	200	0,041	2	3	0,052	0,06
رخام	2800	2,91	0	0	2,91	2,91
توف	2000	0,76	3	5	0,93	1,05
رماد حصى الخرسانة	1400	0,47	5	8	0,52	0,58
لوحة من اللوح الليفي (اللوح)	200	0,06	10	12	0,07	0,08
لوحة من اللوح الليفي (اللوح)	400	0,08	10	12	0,11	0,13
لوحة من اللوح الليفي (اللوح)	600	0,11	10	12	0,13	0,16
لوحة من اللوح الليفي (اللوح)	800	0,13	10	12	0,19	0,23
لوحة من اللوح الليفي (اللوح)	1000	0,15	10	12	0,23	0,29
خرسانة البوليسترين الأسمنت البورتلاندي	600	0,14	4	8	0,17	0,20
الخرسانة الفيرميكوليت	800	0,21	8	13	0,23	0,26
الخرسانة الفيرميكوليت	600	0,14	8	13	0,16	0,17
الخرسانة الفيرميكوليت	400	0,09	8	13	0,11	0,13
الخرسانة الفيرميكوليت	300	0,08	8	13	0,09	0,11
روبرويد	600	0,17	0	0	0,17	0,17
لوحة اللوح الليفي	800	0,16	10	15	0,24	0,30
الفولاذ المعدني	7850	58	0	0	58	58
زجاج	2500	0,76	0	0	0,76	0,76
صوف زجاجي	50	0,048	2	5	0,052	0,06
الألياف الزجاجية	50	0,056	2	5	0,06	0,064
لوحة اللوح الليفي	600	0,12	10	15	0,18	0,23
لوحة اللوح الليفي	400	0,08	10	15	0,13	0,16
لوحة اللوح الليفي	300	0,07	10	15	0,09	0,14
الخشب الرقائقي الملصق	600	0,12	10	13	0,15	0,18
صفيحة القصب	300	0,07	10	15	0,09	0,14
ملاط رمل أسمنتي	1800	0,58	2	4	0,76	0,93
حديد الزهر المعدني	7200	50	0	0	50	50
ملاط خبث الأسمنت	1400	0,41	2	4	0,52	0,64
محلول رملي معقد	1700	0,52	2	4	0,70	0,87
الجص الجاف	800	0,15	4	6	0,19	0,21
صفيحة القصب	200	0,06	10	15	0,07	0,09
جص أسمنتي	1050	0,15	4	6	0,34	0,36
لوحة الجفت	300	0,064	15	20	0,07	0,08
لوحة الجفت	200	0,052	15	20	0,06	0,064

نوصي أيضًا بقراءة مقالاتنا الأخرى ، حيث نتحدث عن كيفية اختيار العزل الصحيح:

استنتاجات وفيديو مفيد حول الموضوع

يتم توجيه الفيديو حسب الموضوع ، والذي يشرح بالتفصيل الكافي ما هو KTP و "ما يتم تناوله معه". بعد مراجعة المواد المقدمة في الفيديو ، هناك فرص كبيرة لتصبح باني محترف.

النقطة الواضحة هي أن المنشئ المحتمل يحتاج إلى معرفة الموصلية الحرارية واعتمادها على عوامل مختلفة. ستساعد هذه المعرفة على بناء ليس فقط بجودة عالية ، ولكن مع درجة عالية من الموثوقية والمتانة للكائن. إن استخدام المعامل في جوهره هو توفير حقيقي للمال ، على سبيل المثال ، في الدفع مقابل خدمات المرافق نفسها.

إذا كانت لديك أسئلة أو لديك معلومات قيمة حول موضوع المقال ، فالرجاء ترك تعليقاتك في المربع أدناه.

هل كانت المقالة مفيدة؟

شكرًا لتعليقاتك!

لا (6)

شكرًا لتعليقاتك!

نعم (32)

فيل

رد

نجاح باهر ، يا له من قائمة قديمة ، اتضح أنها موثوقة في هذا الصدد. اعتقدت بالفعل أن الورق المقوى يزيل المزيد من الحرارة. ومع ذلك ، لا يوجد شيء أفضل من الخرسانة ، بالنسبة لي. أقصى درجات الحرارة والراحة ، لا تهتم بالرطوبة والعوامل السلبية الأخرى. وإذا كانت الخرسانة + الأردواز ، فعند النار بشكل عام 🙂 فقط تعذبها ، أنت تعذبها ، الآن يجعلونها باهتة للغاية في الجودة ..

سيرجي

سقفنا مغطى بأردواز. في الصيف ، لا يكون الجو حارًا أبدًا في المنزل. يبدو متواضعًا ، ولكنه أفضل من المعدن أو حديد التسقيف. لكننا لم نفعل ذلك بسبب الأعداد. في البناء ، تحتاج إلى استخدام منهجية مثبتة وتكون قادرًا على اختيار الأفضل في الأسواق بميزانية صغيرة. حسنا ، وتقييم ظروف التشغيل للسكن.لا يحتاج سكان سوتشي إلى بناء منازل جاهزة لأربعين درجة من الصقيع. وسوف تذهب هباء الأموال المهدرة.