Bygningsmaterialers termiske ledningsevne: hva betyr indikatoren + verdistabell

Byggevirksomheten innebærer bruk av egnede materialer. De viktigste kriteriene er sikkerhet for liv og helse, varmeledningsevne, pålitelighet. Følgende er pris, estetikk, allsidighet osv.

Tenk på en av de viktigste egenskapene til byggematerialer - koeffisienten for varmeledningsevne, siden det nettopp er på denne egenskapen som for eksempel avhenger av komfortnivået i huset.

Hva er KTP byggemateriale?

Teoretisk, og praktisk talt det samme, med byggematerialer, som regel opprettes to flater - ytre og interne. Fra fysisk synspunkt pleier en varm region alltid å være en kald region.

I forhold til byggemateriale vil varmen tendere fra en overflate (varmere) til en annen overflate (mindre varm). Her kalles faktisk et materials evne i forhold til en slik overgang termisk ledningsevne koeffisient eller, i forkortelsen, KTP.

Ordning som forklarer effekten av varmeledningsevne: 1 - termisk energi; 2 - varmeledningsevne koeffisient; 3 - temperaturen på den første overflaten; 4 - temperaturen på den andre overflaten; 5 - tykkelse på bygningsmateriale

Egenskapene til transformatorstasjonen er vanligvis basert på tester, når et eksperimentelt eksemplar på 100x100 cm blir tatt og den termiske effekten blir brukt på den under hensyntagen til temperaturforskjellen mellom de to overflatene på 1 grad. Eksponeringstiden er 1 time.

Følgelig måles varmeledningsevnen i watt per meter per grad (W / m ° C). Koeffisienten er indikert med det greske symbolet λ.

Som standard tilsvarer den termiske konduktiviteten til forskjellige materialer for konstruksjon med en verdi under 0,175 W / m ° C disse materialene til kategorien isolasjonsmaterialer.

Moderne produksjon har mestret teknologien til fremstilling av byggematerialer, hvis nivå på transformatorstasjoner er mindre enn 0,05 W / m ° C.Takket være slike produkter er det mulig å oppnå en uttalt økonomisk effekt når det gjelder forbruk av energiressurser.

Påvirkning av faktorer på nivået av varmeledningsevne

Hvert enkelt bygningsmateriale har en spesifikk struktur og har en slags fysisk tilstand.

Grunnlaget for dette er:

• dimensjon av krystaller av strukturen;
• fasen tilstand av stoffet;
• grad av krystallisering;
• anisotropi av varmeledningsevnen til krystaller;
• volumet av porøsitet og struktur;
• varmestrømretning.

Alle disse er påvirkningsfaktorer. Den kjemiske sammensetningen og urenhetene har også en viss effekt på nivået av KTP. Mengden av urenheter har, som praksis har vist, en særlig uttrykkende effekt på nivået av varmeledningsevne for krystallinske komponenter.

Isolerende byggematerialer - en klasse produkter for konstruksjon, opprettet under hensyntagen til KTPs egenskaper, nær optimale egenskaper. Det er imidlertid ekstremt vanskelig å oppnå perfekt varmeledningsevne mens du opprettholder andre kvaliteter

I sin tur påvirkes KTP av driftsforholdene til bygningsmaterialet - temperatur, trykk, fuktighet osv.

Byggematerialer med minimal KTP

I følge studier har minimumsverdien av varmeledningsevne (ca. 0,023 W / m ° C) tørr luft.

Fra synspunktet om bruk av tørr luft i konstruksjonen av et byggemateriale, er det nødvendig med en utforming der tørr luft ligger i mange lukkede rom med lite volum. Strukturelt er en slik konfigurasjon representert i bildet av mange porer i strukturen.

Derav den logiske konklusjonen: byggematerialer, hvis indre struktur er en porøs formasjon, må ha et lavt nivå av KTP.

Avhengig av den maksimalt tillatte porøsiteten til materialet, nærmer verdien seg dessuten verdien av den termiske overføringskoeffisienten for tørr luft.

Opprettelsen av et byggemateriale med minimal varmeledningsevne letter ved den porøse strukturen. Jo flere porer med forskjellige volumer finnes i materialets struktur, jo bedre er KTP akseptabelt å få

I moderne produksjon brukes flere teknologier for å oppnå porøsiteten til bygningsmaterialet.

Spesielt brukes følgende teknologier:

• skum;
• gassdannelse;
• vannforsyning;
• hevelse;
• introduksjon av tilsetningsstoffer;
• lage fiberrammer.

Det skal bemerkes: koeffisienten for varmeledningsevne er direkte relatert til egenskaper som tetthet, varmekapasitet, varmeledningsevne.

Verdien av varmeledningsevne kan beregnes ved hjelp av formelen:

λ = Q / S * (T₁-T₂) * t,

der:

• Q - mengde varme;
• S - materialtykkelse;
• T₁, T₂ - temperatur på begge sider av materialet;
• t - tid.

Gjennomsnittlig tetthet og varmeledningsevne er omvendt proporsjonal med porøsiteten. Basert på tettheten av bygningsmaterialets struktur, kan derfor avhengigheten av varmeledningsevne på det beregnes som følger:

λ = 1,16 √ 0,0196 + 0,22 d² – 0,16,

der: d Er tetthetsverdien. Dette er formelen til V.P. Nekrasov, som viser påvirkningen av tettheten til et bestemt materiale på verdien av dets KTP.

Effekten av fuktighet på byggematerialers termiske ledningsevne

Igjen, med eksempler på bruk av byggematerialer i praksis, avsløres den negative effekten av fuktighet på byggematerialene til bygningsmaterialene. Det blir lagt merke til - jo mer fuktighet byggematerialet blir utsatt for, jo høyere blir verdien av KTP.

På forskjellige måter søker de å beskytte materialet som brukes i konstruksjonen mot fuktighet. Dette tiltaket er berettiget, gitt økningen i koeffisienten for vått bygningsmateriale

Det er lett å rettferdiggjøre et slikt øyeblikk. Effekten av fuktighet på bygningsmaterialets struktur ledsages av fuktighet av luften i porene og delvis erstatning av luften.

Gitt at parameteren for varmeledningskoeffisienten for vann er 0,58 W / m ° C, blir en betydelig økning i materialets varmeledningsevne tydelig.

Det bør også bemerkes en mer negativ effekt, når vann som kommer inn i den porøse strukturen er frosset i tillegg - det blir til is.

Følgelig er det lett å beregne en enda større økning i varmeledningsevne, med hensyn til parametrene til KTP av is, lik verdien på 2,3 W / m ° C. En økning på omtrent fire ganger til den termiske konduktiviteten til vann.

En av grunnene til at vinterkonstruksjonen ble forlatt til fordel for bygging om sommeren, bør vurderes nettopp som faktoren for mulig frysing av visse typer byggematerialer, og som et resultat økt varmeledningsevne

Fra dette fremgår konstruksjonskravene for beskyttelse av isolerende bygningsmaterialer mot fuktinntrenging. Tross alt øker nivået av varmeledningsevne i direkte forhold til kvantitativ fuktighet.

Ikke mindre viktig er et annet poeng - det motsatte, når bygningsmaterialets struktur blir utsatt for betydelig oppvarming. For høy temperatur provoserer også en økning i varmeledningsevne.

Dette skjer på grunn av en økning i den kinematiske energien til molekylene som utgjør det strukturelle grunnlaget for bygningsmaterialet.

Det er sant en klasse av materialer, hvis struktur, tvert imot, får de beste egenskapene til varmeledningsevne i regimet med sterk oppvarming. Et slikt materiale er metall.

Hvis de fleste av de utbredte bygningsmaterialene under sterk oppvarming endrer varmeledningsevnen oppover, fører sterk oppvarming av metallet til motsatt effekt - den termiske overføringskoeffisienten av metall synker

Koeffisientbestemmelsesmetoder

Ulike metoder brukes i denne retningen, men faktisk er alle måleteknologier kombinert av to grupper av metoder:

1. Stasjonær målemodus.
2. Ikke-stasjonær målemodus.

Den stasjonære teknikken innebærer å jobbe med parametere som er uendret over tid eller varierer ubetydelig. Denne teknologien, bedømt etter praktiske applikasjoner, gjør det mulig å stole på mer nøyaktige resultater av KTP.

Handlingene rettet mot å måle varmeledningsevne, kan den stasjonære metoden utføres i et bredt temperaturområde - 20 - 700 ° C. Men samtidig anses stasjonær teknologi som tidkrevende og kompleks teknikk, som krever mye tid for utførelse.

Et eksempel på et apparat designet for å utføre målinger av koeffisienten for varmeledningsevne. Dette er en av de moderne digitale designene som gir raske og nøyaktige resultater.

En annen måleteknologi er ikke-stasjonær, den virker mer forenklet og krever 10 til 30 minutter for å fullføre arbeidet. I dette tilfellet er imidlertid temperaturområdet betydelig begrenset. Likevel har teknikken funnet bred anvendelse i industrien.

Tabell over byggematerialers varmeledningsevne

Det gir ingen mening å måle mange eksisterende og mye brukte byggematerialer.

Alle disse produktene er som regel testet gjentatte ganger, på grunnlag av hvilken det er laget en tabell for termisk konduktivitet av byggematerialer, som inkluderer nesten alle materialer som er nødvendige for byggeplassen.

Et av alternativene for en slik tabell er presentert nedenfor, der KTP er den termiske konduktivitetskoeffisienten:

Vi anbefaler også å lese de andre artiklene våre, der vi snakker om hvordan du velger riktig isolasjon:

1. Isolering for loftet.
2. Materialer for å varme huset fra innsiden.
3. Isolasjon for taket.
4. Materialer for ekstern varmeisolasjon.
5. Isolasjon for gulvet i et trehus.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Videoen er tematisk regissert, som forklarer i tilstrekkelig detalj hva KTP er og "hva den spises med". Etter å ha gjennomgått materialet som er presentert i videoen, er det store sjanser for å bli en profesjonell byggherre.

Det åpenbare poenget er at en potensiell byggherre trenger å vite om termisk ledningsevne og dens avhengighet av forskjellige faktorer. Denne kunnskapen vil bidra til å bygge ikke bare høy kvalitet, men med en høy grad av pålitelighet og holdbarhet på objektet. Å bruke koeffisienten i essens er en reell sparing av penger, for eksempel ved å betale for de samme hjelpetjenestene.

Hvis du har spørsmål eller har verdifull informasjon om emnet, kan du legge igjen kommentarene i boksen nedenfor.