Toplinska vodljivost građevinskih materijala: što znači indikator + tablica vrijednosti

Građevinski posao uključuje upotrebu odgovarajućih materijala. Glavni kriteriji su sigurnost za život i zdravlje, toplinska vodljivost, pouzdanost. Slijede cijena, estetika, svestranost itd.

Razmotrite jednu od najvažnijih karakteristika građevinskih materijala - koeficijent toplinske vodljivosti, jer upravo o ovom svojstvu, primjerice, ovisi razina udobnosti u kući.

Što je građevinski materijal KTP?

Teoretski, i gotovo isto, s građevinskim materijalom u pravilu se stvaraju dvije površine - vanjska i unutarnja. S gledišta fizike, toplo područje uvijek teži hladnom području.

U odnosu na građevni materijal, toplina će težiti od jedne površine (toplije) do druge površine (manje tople). Ovdje se u stvari sposobnost materijala prema takvom prijelazu naziva koeficijent toplinske vodljivosti ili, kratica, KTP.

Shema koja objašnjava učinak toplinske vodljivosti: 1 - toplinska energija; 2 - koeficijent toplinske vodljivosti; 3 - temperatura prve površine; 4 - temperatura druge površine; 5 - debljina građevinskog materijala

Karakteristike transformatorske stanice obično se temelje na ispitivanjima, kada se uzima eksperimentalni uzorak dimenzija 100x100 cm i na nju se primijeni toplinski učinak, uzimajući u obzir temperaturnu razliku između dviju površina od 1 stupnja. Vrijeme izlaganja je 1 sat.

U skladu s tim, toplinska vodljivost mjeri se u vatima po metru po stupnju (W / m ° C). Koeficijent je označen grčkim simbolom λ.

Prema zadanim postavkama, toplinska vodljivost različitih građevinskih materijala s vrijednošću manjom od 0,175 W / m ° C, ove materijale izjednačava s kategorijom izolacijskih materijala.

Suvremena proizvodnja savladala je tehnologiju izrade građevinskih materijala, čija je razina transformatorskih trafostanica manja od 0,05 W / m ° C.Zahvaljujući takvim proizvodima moguće je postići izražen ekonomski učinak u smislu potrošnje energetskih resursa.

Utjecaj faktora na razinu toplinske vodljivosti

Svaki pojedinačni građevinski materijal ima specifičnu strukturu i ima svojevrsnu fizičku kondiciju.

Temelj su:

• dimenzija kristala strukture;
• fazno stanje tvari;
• stupanj kristalizacije;
• anizotropija toplinske vodljivosti kristala;
• volumen poroznosti i strukture;
• smjer protoka topline.

Sve su to faktori utjecaja. Kemijski sastav i nečistoće također imaju određeni učinak na razinu KTP. Kao što je praksa pokazala, količina nečistoće ima posebno izražen utjecaj na razinu toplinske vodljivosti kristalnih komponenti.

Izolacijski građevinski materijali - klasa proizvoda za gradnju, stvorena uzimajući u obzir svojstva KTP, blizu optimalnih svojstava. Međutim, postizanje savršene toplinske vodljivosti uz održavanje drugih kvaliteta izuzetno je teško

Zauzvrat, na KTP utječu radni uvjeti građevinskog materijala - temperatura, tlak, vlaga itd.

Građevinski materijal s minimalnim KTP

Prema studijama, najmanju vrijednost toplinske vodljivosti (oko 0,023 W / m ° C) ima suhi zrak.

S gledišta upotrebe suhog zraka u strukturi građevinskog materijala, potreban je dizajn gdje suhi zrak boravi u brojnim zatvorenim prostorima malog volumena. Strukturno je takva konfiguracija predstavljena na slici brojnih pora unutar strukture.

Otuda i logičan zaključak: građevinski materijali, čija je unutarnja struktura porozna formacija, moraju imati nisku razinu KTP.

Štoviše, ovisno o najvećoj dopuštenoj poroznosti materijala, vrijednost toplinske vodljivosti približava se vrijednosti koeficijenta toplinskog prijenosa suhog zraka.

Stvaranje građevinskog materijala s minimalnom toplinskom vodljivošću olakšano je poroznoj strukturi. Što više pora različitih volumena sadrži strukturu materijala, bolji je KTP prihvatljiv za dobivanje

U modernoj proizvodnji koristi se nekoliko tehnologija za postizanje poroznosti građevinskog materijala.

Konkretno, koriste se sljedeće tehnologije:

• pjena;
• stvaranje plina;
• opskrba vodom;
• bubri;
• uvođenje aditiva;
• stvoriti okvire vlakana.

Treba napomenuti: koeficijent toplinske vodljivosti izravno je povezan s takvim svojstvima kao što su gustoća, toplinski kapacitet, toplinska vodljivost.

Vrijednost toplinske vodljivosti može se izračunati formulom:

λ = Q / S * (T₁-T₂) * t,

gdje je:

• P - količina topline;
• S - debljina materijala;
• T₁, T₂ - temperatura s obje strane materijala;
• t - vrijeme.

Prosječna gustoća i toplinska vodljivost obrnuto su proporcionalne poroznosti. Stoga se na temelju gustoće strukture građevinskog materijala ovisnost toplinske vodljivosti o njemu može izračunati na sljedeći način:

λ = 1,16 √ 0,0196 + 0,22d² – 0,16,

gdje je: d Je li vrijednost gustoće Ovo je formula V.P. Nekrasov, demonstrirajući utjecaj gustoće određenog materijala na vrijednost njegovog KTP.

Učinak vlage na toplinsku vodljivost građevinskih materijala

Opet, sudeći prema primjerima upotrebe građevinskih materijala u praksi, otkriva se negativan utjecaj vlage na građevne materijale građevinskih materijala. Primjećuje se - što više vlage podvrgne građevinski materijal, veća vrijednost postaje KTP.

Na različite načine nastoje zaštititi materijal koji se koristi u gradnji od vlage. Ova je mjera opravdana s obzirom na porast koeficijenta za vlažni građevinski materijal

Lako je opravdati takav trenutak. Učinak vlage na strukturu građevinskog materijala prati vlaženje zraka u porama i djelomična zamjena zraka.

S obzirom na to da je parametar koeficijenta toplinske vodljivosti za vodu 0,58 W / m ° C, postaje značajno povećanje toplinske vodljivosti materijala.

Također treba napomenuti negativniji učinak, kada se voda koja ulazi u poroznu strukturu dodatno zaledi - pretvara se u led.

U skladu s tim, lako je izračunati još veće povećanje toplinske vodljivosti, uzimajući u obzir parametre KTP leda, jednake vrijednosti 2,3 W / m ° C. Povećanje toplinske vodljivosti vode za oko četiri puta.

Jedan od razloga napuštanja zimske gradnje u korist gradnje ljeti treba razmotriti upravo faktor moguće zamrzavanja pojedinih vrsta građevinskih materijala i, kao rezultat, povećane toplinske vodljivosti

Iz toga postaju vidljivi građevinski zahtjevi za zaštitu izolacijskih građevinskih materijala od prodiranja vlage. Uostalom, razina toplinske vodljivosti raste izravno s proporcionalnom količinskom vlagom.

Ne manje značajna je i druga točka - suprotno, kada je struktura građevinskog materijala izložena značajnom zagrijavanju. Pretjerano visoka temperatura također izaziva povećanje toplinske vodljivosti.

To se događa zbog povećanja kinematske energije molekula koje čine strukturnu osnovu građevinskog materijala.

Istina, postoji klasa materijala, čija struktura, naprotiv, stječe najbolja svojstva toplinske vodljivosti pod jakim grijanjem. Jedan takav materijal je metal.

Ako pod jakim grijanjem većina rasprostranjenih građevinskih materijala promijeni toplinsku vodljivost prema gore, snažno zagrijavanje metala dovodi do suprotnog učinka - koeficijent toplinskog prijenosa metala smanjuje se

Koeficijentne metode određivanja

U tom se smjeru koriste različite metode, ali u stvari se sve tehnologije mjerenja kombiniraju u dvije skupine metoda:

1. Stacionarni način mjerenja.
2. Nestacionarni način mjerenja.

Stacionarna tehnika podrazumijeva rad s parametrima koji se tijekom vremena ne mijenjaju ili se neznatno razlikuju. Ova tehnologija, sudeći po praktičnim primjenama, omogućava računanje na točnije rezultate KTP-a.

Radnje usmjerene na mjerenje toplinske vodljivosti, stacionarna metoda mogu se izvesti u širokom temperaturnom rasponu - 20 - 700 ° C. Ali istodobno se stacionarna tehnologija smatra dugotrajnom i složenom tehnikom, koja zahtijeva veliku količinu vremena za izvršenje.

Primjer uređaja dizajniranog za mjerenje koeficijenta toplinske vodljivosti. Ovo je jedan od modernih digitalnih dizajna koji omogućuje brze i točne rezultate.

Druga mjerna tehnologija je nestacionarna, čini se da je pojednostavljena, pa je za dovršenje posla potrebno 10 do 30 minuta. Međutim, u ovom je slučaju temperaturni opseg značajno ograničen. Ipak, tehnika je našla široku primjenu u proizvodnom sektoru.

Tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala

Nema smisla mjeriti mnoge postojeće i široko korištene građevinske materijale.

Svi su ti proizvodi u pravilu provjereni više puta, na temelju kojih je sačinjena tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala, koja uključuje gotovo sve materijale potrebne za gradilište.

Jedna od opcija takve tablice predstavljena je u nastavku, gdje je KTP koeficijent toplinske vodljivosti:

Preporučujemo i čitanje ostalih članaka u kojima smo razgovarali o tome kako odabrati pravu izolaciju:

1. Izolacija za potkrovni krov.
2. Materijali za zagrijavanje kuće iznutra.
3. Izolacija za strop.
4. Materijali za vanjsku toplinsku izolaciju.
5. Izolacija za pod u drvenoj kući.

Zaključci i korisni video na temu

Video je tematski usmjeren, što dovoljno detaljno objašnjava što je KTP i "s čime se jede". Nakon pregledavanja materijala predstavljenog u videozapisu, velike su šanse postati profesionalni graditelj.

Očigledna poanta je da potencijalni graditelj mora znati o toplinskoj vodljivosti i njezinoj ovisnosti o različitim čimbenicima. Ovo znanje pomoći će u izgradnji ne samo visoke kvalitete, već s visokim stupnjem pouzdanosti i trajnosti objekta. Korištenje koeficijenta u osnovi je stvarno ušteda novca, primjerice, plaćanje istih komunalnih usluga.

Ako imate pitanja ili imate vrijedne informacije o temi članka, ostavite svoje komentare u polju ispod.