Warmtegeleiding van bouwmaterialen: wat betekent de indicator + tabel met waarden

Bij de bouw wordt gebruik gemaakt van alle geschikte materialen. De belangrijkste criteria zijn veiligheid voor leven en gezondheid, thermische geleidbaarheid, betrouwbaarheid. De volgende zijn prijs, esthetiek, veelzijdigheid, etc.

Overweeg een van de belangrijkste kenmerken van bouwmaterialen - de warmtegeleidingscoëfficiënt, omdat het juist op dit terrein is dat bijvoorbeeld afhangt van het comfortniveau in huis.

Wat is KTP-bouwmateriaal?

Theoretisch en praktisch hetzelfde, met bouwmaterialen, worden in de regel twee oppervlakken gecreëerd - extern en intern. Vanuit het oogpunt van de fysica neigt een warm gebied altijd naar een koud gebied.

In verhouding tot bouwmateriaal zal warmte van het ene oppervlak (warmer) naar een ander oppervlak (minder warm) neigen. Hier wordt het vermogen van een materiaal met betrekking tot een dergelijke overgang in feite de warmtegeleidingscoëfficiënt of, in de afkorting, KTP genoemd.

Schema dat het effect van thermische geleidbaarheid verklaart: 1 - thermische energie; 2 - warmtegeleidingscoëfficiënt; 3 - temperatuur van het eerste oppervlak; 4 - temperatuur van het tweede oppervlak; 5 - dikte van bouwmateriaal

De kenmerken van het transformatorstation zijn meestal gebaseerd op tests, wanneer een experimenteel exemplaar van 100x100 cm wordt genomen en het thermische effect erop wordt aangebracht, rekening houdend met het temperatuurverschil tussen de twee oppervlakken van 1 graad. De belichtingstijd is 1 uur.

Dienovereenkomstig wordt het warmtegeleidingsvermogen gemeten in watt per meter per graad (W / m ° C). De coëfficiënt wordt aangegeven door het Griekse symbool λ.

Standaard stelt de thermische geleidbaarheid van verschillende bouwmaterialen met een waarde van minder dan 0,175 W / m ° C deze materialen gelijk aan de categorie isolatie.

De moderne productie heeft de technologie van het vervaardigen van bouwmaterialen onder de knie, waarvan het niveau van transformator-onderstations minder is dan 0,05 W / m ° C.Dankzij dergelijke producten is het mogelijk om een ​​uitgesproken economisch effect te bereiken in termen van energieverbruik.

Invloed van factoren op het niveau van warmtegeleiding

Elk individueel bouwmateriaal heeft een specifieke structuur en heeft een soort fysieke conditie.

De basis hiervan zijn:

• afmeting van kristallen van de structuur;
• fase van de stof;
• mate van kristallisatie;
• anisotropie van het warmtegeleidingsvermogen van kristallen;
• volume van poreusheid en structuur;
• warmtestroom richting.

Dit zijn allemaal factoren van invloed. De chemische samenstelling en onzuiverheden hebben ook een bepaald effect op het niveau van KTP. De hoeveelheid onzuiverheden heeft, zoals de praktijk heeft aangetoond, een bijzonder expressief effect op het niveau van thermische geleidbaarheid van kristallijne componenten.

Isolerende bouwmaterialen - een klasse van producten voor de bouw, gemaakt rekening houdend met de eigenschappen van KTP, dichtbij optimale eigenschappen. Het bereiken van een perfect warmtegeleidingsvermogen met behoud van andere eigenschappen is echter buitengewoon moeilijk

De KTP wordt op zijn beurt beïnvloed door de bedrijfsomstandigheden van het bouwmateriaal - temperatuur, druk, vochtigheid, enz.

Bouwmaterialen met minimale KTP

Volgens studies heeft de minimumwaarde van thermische geleidbaarheid (ongeveer 0,023 W / m ° C) droge lucht.

Vanuit het oogpunt van het gebruik van droge lucht in de structuur van een bouwmateriaal, is een ontwerp nodig waar droge lucht zich bevindt in tal van gesloten ruimtes met een klein volume. Structureel wordt een dergelijke configuratie weergegeven in het beeld van talrijke poriën binnen de structuur.

Vandaar de logische conclusie: bouwmaterialen, waarvan de interne structuur een poreuze formatie is, moeten een laag KTP-gehalte hebben.

Bovendien, afhankelijk van de maximaal toelaatbare poreusheid van het materiaal, benadert de waarde van thermische geleidbaarheid de waarde van de thermische overdrachtscoëfficiënt van droge lucht.

De creatie van een bouwmateriaal met minimale warmtegeleiding wordt vergemakkelijkt door de poreuze structuur. Hoe meer poriën van verschillende volumes zich in de structuur van het materiaal bevinden, hoe beter KTP acceptabel is om te verkrijgen

Bij moderne productie worden verschillende technologieën gebruikt om de poreusheid van het bouwmateriaal te verkrijgen.

In het bijzonder worden de volgende technologieën gebruikt:

• schuimen;
• gasvorming;
• watervoorziening;
• zwelling;
• introductie van additieven;
• maak vezelframes.

Opgemerkt moet worden: de warmtegeleidingscoëfficiënt is direct gerelateerd aan eigenschappen als dichtheid, warmtecapaciteit, warmtegeleidingsvermogen.

De waarde van thermische geleidbaarheid kan worden berekend met de formule:

λ = Q / S * (T₁-T₂) * t,

Waar:

• Q - hoeveelheid warmte;
• S - materiaaldikte;
• T₁T₂ - temperatuur aan beide kanten van het materiaal;
• t - tijd.

De gemiddelde dichtheid en thermische geleidbaarheid zijn omgekeerd evenredig met de porositeit. Daarom kan op basis van de dichtheid van de structuur van het bouwmateriaal de afhankelijkheid van de warmtegeleiding erop als volgt worden berekend:

λ = 1,16 √ 0,0196 + 0,22 d² – 0,16,

Waar: d Is de dichtheidswaarde. Dit is de formule van V.P. Nekrasov, die de invloed van de dichtheid van een bepaald materiaal op de waarde van zijn KTP aantoont.

Het effect van vocht op de warmtegeleiding van bouwmaterialen

Nogmaals, te oordelen naar voorbeelden van het gebruik van bouwmaterialen in de praktijk, wordt het negatieve effect van vocht op de bouwmaterialen van de bouwmaterialen onthuld. Het valt op: hoe meer vocht het bouwmateriaal ondergaat, hoe hoger de waarde van de KTP wordt.

Op verschillende manieren proberen ze het materiaal dat in de bouw wordt gebruikt te beschermen tegen vocht. Deze maatregel is gerechtvaardigd, gezien de verhoging van de coëfficiënt voor nat bouwmateriaal

Zo'n moment is gemakkelijk te rechtvaardigen. Het effect van vocht op de structuur van het bouwmateriaal gaat gepaard met bevochtiging van de lucht in de poriën en gedeeltelijke vervanging van de lucht.

Aangezien de parameter van de warmtegeleidingscoëfficiënt voor water 0,58 W / m ° C is, wordt een significante toename van de warmtegeleidbaarheid van het materiaal duidelijk.

Er moet ook een negatiever effect worden opgemerkt wanneer water dat de poreuze structuur binnendringt, bovendien wordt bevroren - het verandert in ijs.

Dienovereenkomstig is het gemakkelijk om een ​​nog grotere toename in thermische geleidbaarheid te berekenen, rekening houdend met de parameters van de KTP van ijs, gelijk aan de waarde van 2,3 W / m ° C. Een toename van ongeveer vier keer de thermische geleidbaarheid van water.

Een van de redenen voor het stopzetten van de winterconstructie ten gunste van de constructie in de zomer moet precies worden beschouwd als de factor van de mogelijke bevriezing van bepaalde soorten bouwmaterialen en als gevolg daarvan een verhoogde thermische geleidbaarheid

Hieruit worden de constructievereisten met betrekking tot de bescherming van isolerende bouwmaterialen tegen het binnendringen van vocht duidelijk. Het niveau van thermische geleidbaarheid neemt immers toe in directe verhouding tot de kwantitatieve vochtigheid.

Niet minder belangrijk is een ander punt - het tegenovergestelde, wanneer de structuur van het bouwmateriaal aanzienlijk wordt verwarmd. Een te hoge temperatuur veroorzaakt ook een toename van het warmtegeleidingsvermogen.

Dit gebeurt door een toename van de kinematische energie van de moleculen die de structurele basis van het bouwmateriaal vormen.

Toegegeven, er is een klasse van materialen, waarvan de structuur integendeel de beste eigenschappen van thermische geleidbaarheid verkrijgt in het regime van sterke verwarming. Een voorbeeld van zo'n materiaal is metaal.

Als bij sterke verwarming de meeste wijdverbreide bouwmaterialen het warmtegeleidingsvermogen naar boven veranderen, leidt sterke verwarming van het metaal tot het tegenovergestelde effect - de thermische overdrachtscoëfficiënt van metaal neemt af

Coëfficiëntbepalingsmethoden

In deze richting worden verschillende methoden gebruikt, maar in feite worden alle meettechnologieën gecombineerd door twee groepen methoden:

1. Stationaire meetmodus.
2. Niet-stationaire meetmodus.

De stationaire techniek impliceert het werken met parameters die in de loop van de tijd onveranderd zijn of onbeduidend variëren. Deze technologie, te oordelen naar praktische toepassingen, maakt het mogelijk te rekenen op nauwkeurigere resultaten van KTP.

De acties gericht op het meten van thermische geleidbaarheid, de stationaire methode kan worden uitgevoerd in een breed temperatuurbereik - 20 - 700 ° C. Maar tegelijkertijd wordt stationaire technologie beschouwd als tijdrovende en complexe techniek, die veel tijd kost voor uitvoering.

Een voorbeeld van een apparaat dat is ontworpen om metingen uit te voeren van de warmtegeleidingscoëfficiënt. Dit is een van de moderne digitale ontwerpen die snelle en nauwkeurige resultaten biedt.

Een andere meettechniek is niet-stationair, het lijkt eenvoudiger, het duurt 10 tot 30 minuten om het werk te voltooien. In dit geval is het temperatuurbereik echter aanzienlijk beperkt. Desalniettemin heeft de techniek brede toepassing gevonden in de productiesector.

Tabel van thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen

Het heeft geen zin om veel bestaande en veelgebruikte bouwmaterialen te meten.

Al deze producten zijn in de regel herhaaldelijk getest, op basis waarvan een tabel met thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen is samengesteld, die bijna alle materialen bevat die nodig zijn voor de bouwplaats.

Een van de opties voor een dergelijke tabel wordt hieronder weergegeven, waarbij KTP de warmtegeleidingscoëfficiënt is:

We raden ook aan om onze andere artikelen te lezen, waar we praten over het kiezen van de juiste isolatie:

1. Isolatie voor het dak op zolder.
2. Materialen om het huis van binnenuit te verwarmen.
3. Isolatie voor het plafond.
4. Materialen voor externe thermische isolatie.
5. Isolatie van de vloer in een houten huis.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De video is thematisch geregisseerd, waarin voldoende gedetailleerd wordt uitgelegd wat KTP is en "waar het mee wordt gegeten". Na het materiaal in de video te hebben bekeken, is de kans groot dat je een professionele bouwer wordt.

Het voor de hand liggende punt is dat een potentiële bouwer moet weten over thermische geleidbaarheid en de afhankelijkheid van verschillende factoren. Deze kennis zal helpen om niet alleen een hoge kwaliteit te bouwen, maar met een hoge mate van betrouwbaarheid en duurzaamheid van het object. In wezen is het gebruik van de coëfficiënt een reële besparing van geld, bijvoorbeeld bij het betalen voor dezelfde nutsvoorzieningen.

Als u vragen heeft of waardevolle informatie heeft over het onderwerp van het artikel, laat dan uw opmerkingen achter in het onderstaande vak.