Tepelná vodivost stavebních materiálů: co znamená indikátor + tabulka hodnot

Stavebnictví zahrnuje použití jakýchkoli vhodných materiálů. Hlavními kritérii jsou bezpečnost pro život a zdraví, tepelná vodivost, spolehlivost. Jedná se o cenu, estetiku, univerzálnost atd.

Zvažte jednu z nejdůležitějších vlastností stavebních materiálů - koeficient tepelné vodivosti, protože právě na této vlastnosti závisí například úroveň pohodlí v domě.

Co je stavební materiál KTP?

Teoreticky a prakticky stejně se stavebními materiály se zpravidla vytvářejí dvě povrchy - vnější a vnitřní. Z hlediska fyziky má teplá oblast vždy sklon k chladné oblasti.

Ve vztahu ke stavebnímu materiálu bude mít teplo tendenci z jednoho povrchu (teplejší) na druhý povrch (méně teplé). Ve skutečnosti se zde schopnost materiálu s ohledem na takový přechod nazývá koeficient tepelné vodivosti nebo ve zkratce KTP.

Schéma vysvětlující účinek tepelné vodivosti: 1 - tepelná energie; 2 - koeficient tepelné vodivosti; 3 - teplota prvního povrchu; 4 - teplota druhého povrchu; 5 - tloušťka stavebního materiálu

Charakteristiky trafostanice jsou obvykle založeny na testech, kdy je odebrán experimentální vzorek o rozměrech 100 x 100 cm a je na něj aplikován tepelný efekt, přičemž se bere v úvahu teplotní rozdíl mezi dvěma povrchy o 1 stupeň. Doba expozice je 1 hodina.

V souladu s tím se měří tepelná vodivost ve wattech na metr na stupeň (W / m ° C). Koeficient je označen řeckým symbolem λ.

Ve výchozím stavu je tepelná vodivost různých materiálů pro konstrukci s hodnotou menší než 0,175 W / m ° C, která tyto materiály řadí do kategorie izolačních materiálů.

Moderní výroba zvládla technologii výroby stavebních materiálů, jejichž úroveň trafostanic je nižší než 0,05 W / m ° C.Díky těmto produktům je možné dosáhnout výrazného ekonomického efektu z hlediska spotřeby energetických zdrojů.

Vliv faktorů na úroveň tepelné vodivosti

Každý jednotlivý stavební materiál má specifickou strukturu a má určitou fyzickou kondici.

Základem jsou:

• rozměr krystalů struktury;
• fázový stav látky;
• stupeň krystalizace;
• anizotropie tepelné vodivosti krystalů;
• objem porozity a struktury;
• směr toku tepla.

To vše jsou faktory vlivu. Chemické složení a nečistoty mají také určitý vliv na hladinu KTP. Množství nečistot, jak se ukázalo v praxi, má zvláště výrazný účinek na úroveň tepelné vodivosti krystalických složek.

Izolační stavební materiály - třída stavebních výrobků, vytvořená s ohledem na vlastnosti KTP, blízká optimálním vlastnostem. Dosažení dokonalé tepelné vodivosti při zachování jiných kvalit je však velmi obtížné

KTP je zase ovlivňována provozními podmínkami stavebního materiálu - teplotou, tlakem, vlhkostí atd.

Stavební materiály s minimem KTP

Podle studií má minimální hodnota tepelné vodivosti (asi 0,023 W / m ° C) suchý vzduch.

Z hlediska použití suchého vzduchu ve struktuře stavebního materiálu je nutný návrh, kde suchý vzduch sídlí uvnitř mnoha uzavřených prostorů malého objemu. Strukturálně je taková konfigurace znázorněna na obrázku mnoha pórů uvnitř struktury.

Logický závěr: stavební materiály, jejichž vnitřní struktura je porézní formace, musí mít nízkou hladinu KTP.

Kromě toho se v závislosti na maximální přípustné pórovitosti materiálu hodnota tepelné vodivosti blíží hodnotě součinitele tepelného přenosu suchého vzduchu.

Vytvoření stavebního materiálu s minimální tepelnou vodivostí je usnadněno porézní strukturou. Čím více pórů různých objemů je obsaženo ve struktuře materiálu, tím lepší je získat KTP

V moderní výrobě se k získání pórovitosti stavebního materiálu používá několik technologií.

Používají se zejména následující technologie:

• pěnění;
• tvorba plynu;
• přívod vody;
• otok;
• zavádění přísad;
• vytvářet rámečky z vláken.

Je třeba poznamenat, že koeficient tepelné vodivosti přímo souvisí s takovými vlastnostmi, jako je hustota, tepelná kapacita, tepelná vodivost.

Hodnota tepelné vodivosti lze vypočítat podle vzorce:

A = Q / S * (T₁-T₂) * t,

Kde:

• Q - množství tepla;
• S - tloušťka materiálu;
• T₁, T₂ - teplota na obou stranách materiálu;
• t - čas.

Průměrná hustota a tepelná vodivost jsou nepřímo úměrné porozitě. Z tohoto důvodu lze na základě hustoty struktury stavebního materiálu vypočítat závislost tepelné vodivosti na něm takto:

A = 1,16 ± 0,0169 + 0,22d² – 0,16,

Kde: d Je hodnota hustoty. Toto je vzorec V.P. Nekrasov, prokazující vliv hustoty konkrétního materiálu na hodnotu jeho KTP.

Vliv vlhkosti na tepelnou vodivost stavebních materiálů

Na základě příkladů použití stavebních materiálů v praxi se opět ukazuje negativní vliv vlhkosti na stavební materiály stavebních materiálů. Všimněte si - čím více vlhkosti je stavební materiál vystaven, tím vyšší je hodnota KTP.

Různými způsoby se snaží chránit materiál použitý ve stavebnictví před vlhkostí. Toto opatření je odůvodněné vzhledem ke zvýšení koeficientu pro vlhký stavební materiál

Je snadné takový okamžik ospravedlnit. Vliv vlhkosti na strukturu stavebního materiálu je doprovázen zvlhčováním vzduchu v pórech a částečnou výměnou vzduchu.

Vzhledem k tomu, že parametr koeficientu tepelné vodivosti pro vodu je 0,58 W / m ° C, je zřejmé významné zvýšení tepelné vodivosti materiálu.

Je třeba také poznamenat, že negativnější je, když voda vstupující do porézní struktury je navíc zamrzlá - promění se v led.

V souladu s tím je snadné spočítat ještě větší zvýšení tepelné vodivosti při zohlednění parametrů KTP ledu, které se rovná hodnotě 2,3 W / m ° C. Zvýšení tepelné vodivosti vody asi čtyřikrát.

Jedním z důvodů pro opuštění zimní stavby ve prospěch výstavby v létě by měl být právě faktor faktoru možného zamrzání některých typů stavebních materiálů a v důsledku toho zvýšená tepelná vodivost

Z toho vyplývají konstrukční požadavky na ochranu izolačních stavebních materiálů před pronikáním vlhkosti. Konec konců se úroveň tepelné vodivosti zvyšuje přímo úměrně kvantitativní vlhkosti.

Neméně významný je další bod - opak, když je struktura stavebního materiálu vystavena výraznému zahřívání. Příliš vysoká teplota také vyvolává zvýšení tepelné vodivosti.

To se děje v důsledku zvýšení kinematické energie molekul, které tvoří strukturální základ stavebního materiálu.

Je pravda, že existuje třída materiálů, jejichž struktura naopak získává nejlepší vlastnosti tepelné vodivosti při silném zahřívání. Jedním takovým materiálem je kov.

Pokud při silném zahřívání většina z rozšířených stavebních materiálů změní tepelnou vodivost směrem vzhůru, silné zahřátí kovu povede k opačnému účinku - koeficient přenosu tepla kovem klesá

Metody stanovení koeficientu

V tomto směru se používají různé metody, ale ve skutečnosti jsou všechny technologie měření kombinovány dvěma skupinami metod:

1. Stacionární režim měření.
2. Nestacionární režim měření.

Stacionární technika předpokládá práci s parametry, které se v průběhu času nezmění nebo se významně liší. Tato technologie, soudě podle praktických aplikací, umožňuje počítat s přesnějšími výsledky KTP.

Akce zaměřené na měření tepelné vodivosti, stacionární metoda může být prováděna v širokém teplotním rozmezí - 20 - 700 ° C. Zároveň je stacionární technologie považována za časově náročnou a složitou techniku, která vyžaduje velké množství času na provedení.

Příklad zařízení navrženého k provádění měření koeficientu tepelné vodivosti. Jedná se o jeden z moderních digitálních designů, který poskytuje rychlé a přesné výsledky.

Další měřicí technologie je nestacionární, zdá se, že je jednodušší a vyžaduje práci 10 až 30 minut. V tomto případě je však teplotní rozmezí výrazně omezeno. Tato technika však našla široké uplatnění ve výrobním sektoru.

Tabulka tepelné vodivosti stavebních materiálů

Nemá smysl měřit mnoho stávajících a široce používaných stavebních materiálů.

Všechny tyto výrobky byly zpravidla opakovaně testovány, na jejichž základě byla sestavena tabulka tepelné vodivosti stavebních materiálů, která zahrnuje téměř všechny materiály potřebné pro stavbu.

Jedna z možností pro tuto tabulku je uvedena níže, kde KTP je koeficient tepelné vodivosti:

Doporučujeme také přečíst si další články, kde hovoříme o tom, jak zvolit správnou izolaci:

1. Izolace střechy podkroví.
2. Materiály pro vytápění domu zevnitř.
3. Izolace pro strop.
4. Materiály pro vnější tepelnou izolaci.
5. Izolace podlahy v dřevěném domě.

Závěry a užitečné video na toto téma

Video je tematicky zaměřené, což dostatečně podrobně vysvětluje, co je KTP a „s čím se jedí“. Po posouzení materiálu uvedeného ve videu existuje vysoká šance stát se profesionálním tvůrcem.

Je zřejmé, že potenciální tvůrce potřebuje vědět o tepelné vodivosti a její závislosti na různých faktorech. Tyto znalosti pomohou budovat nejen vysokou kvalitu, ale s vysokým stupněm spolehlivosti a trvanlivosti objektu. Použití koeficientu v podstatě znamená skutečnou úsporu peněz, například při platbě za stejné služby.

Pokud máte dotazy nebo máte cenné informace k tématu článku, zanechte prosím své komentáře v rámečku níže.