Byggnadsmaterialets värmeledningsförmåga: vad betyder indikatorn + värdetabell

Byggverksamheten omfattar användning av lämpliga material. De viktigaste kriterierna är säkerhet för liv och hälsa, värmeledningsförmåga, tillförlitlighet. Följande är pris, estetik, mångsidighet etc.

Tänk på en av de viktigaste egenskaperna hos byggnadsmaterial - koefficienten för värmeledningsförmåga, eftersom det är just på denna egenskap som till exempel beror på komfortnivån i huset.

Vad är KTP-byggmaterial?

Teoretiskt, och praktiskt taget samma, med byggnadsmaterial skapas som regel två ytor - externa och interna. Ur fysikens synvinkel tenderar en varm region alltid till en kall region.

I förhållande till byggnadsmaterial tenderar värmen från en yta (varmare) till en annan yta (mindre varm). I själva verket kallas materialets förmåga med avseende på en sådan övergång termisk konduktivitetskoefficient eller, i förkortningen, KTP.

Schema som förklarar effekten av värmeledningsförmåga: 1 - värmeenergi; 2 - termisk konduktivitetskoefficient; 3 - temperaturen på den första ytan; 4 - temperaturen på den andra ytan; 5 - byggmaterialets tjocklek

Egenskaperna hos transformatorstationen baseras vanligtvis på tester, när ett experimentprov på 100x100 cm tas och den termiska effekten appliceras på den, med hänsyn till temperaturskillnaden mellan de två ytorna med 1 grad. Exponeringstiden är 1 timme.

Följaktligen mäts värmeledningsförmågan i watt per meter per grad (W / m ° C). Koefficienten indikeras med den grekiska symbolen λ.

Som standard motsvarar värmeledningsförmågan hos olika material för konstruktion med ett värde mindre än 0,175 W / m ° C dessa material till kategorin isoleringsmaterial.

Modern produktion har behärskat tekniken för tillverkning av byggnadsmaterial, nivån på KTP som är mindre än 0,05 W / m ° C.Tack vare sådana produkter är det möjligt att uppnå en uttalad ekonomisk effekt när det gäller energiförbrukning.

Påverkan av faktorer på nivån för värmeledningsförmåga

Varje enskilt byggnadsmaterial har en specifik struktur och har ett slags fysiskt tillstånd.

Grunden för detta är:

• dimension av kristaller i strukturen;
• ämnets fastillstånd;
• kristallisationsgrad;
• anisotropi av värmeledningsförmågan hos kristaller;
• porositetsvolym och struktur;
• värmeflödesriktning.

Allt detta är faktorer som påverkar. Den kemiska sammansättningen och föroreningarna har också en viss effekt på nivån av KTP. Mängden föroreningar har, som praxis visat, en särskilt uttrycklig effekt på nivån av värmeledningsförmåga hos kristallkomponenter.

Isolerande byggnadsmaterial - en klass av produkter för konstruktion, skapad med hänsyn till KTP: s egenskaper, nära optimala egenskaper. Det är emellertid extremt svårt att uppnå perfekt värmeledningsförmåga och bibehålla andra kvaliteter

I sin tur påverkas KTP av byggmaterialets driftsförhållanden - temperatur, tryck, fuktighet etc.

Byggnadsmaterial med minimal KTP

Enligt studier har minimivärdet för värmeledningsförmåga (cirka 0,023 W / m ° C) torr luft.

Med tanke på användningen av torr luft i byggnadsmaterialets konstruktion behövs en konstruktion där torr luft ligger i många slutna utrymmen med liten volym. Strukturellt representeras en sådan konfiguration i bilden av många porer i strukturen.

Därför måste den logiska slutsatsen: byggnadsmaterial, vars inre struktur är en porös formation, måste ha en låg nivå av KTP.

Beroende på den maximala tillåtna porositeten hos materialet närmar sig dessutom värdet på värmeledningsförmågan värdet på den termiska överföringskoefficienten för torr luft.

Skapandet av ett byggnadsmaterial med minimal värmeledningsförmåga underlättas av den porösa strukturen. Ju fler porer med olika volymer finns i materialets struktur, desto bättre är KTP acceptabelt att erhålla

I modern produktion används flera tekniker för att få byggmaterialets porositet.

I synnerhet används följande tekniker:

• skum;
• gasbildning;
• vattenförsörjning;
• svullnad;
• införande av tillsatser;
• skapa fiberramar.

Det bör noteras: koefficienten för värmeledningsförmåga är direkt relaterad till sådana egenskaper som densitet, värmekapacitet, värmeledningsförmåga.

Värdet på värmeledningsförmågan kan beräknas med formeln:

X = Q / S * (T₁-T₂) * t,

där:

• Q - mängd värme;
• S - materialtjocklek;
• T₁, T₂ - temperatur på båda sidor av materialet;
• t - tid.

Medeltätheten och värmeledningsförmågan är omvänt proportionell mot porositeten. Därför kan beroende av värmeledningsförmågan på det beräknas på följande sätt, baserat på byggnadsmaterialets struktur:

X = 1,16 √ 0,0196 + 0,22 d² – 0,16,

där: d Är densitetsvärdet. Detta är formeln för V.P. Nekrasov, visar påverkan av tätheten för ett visst material på värdet av dess KTP.

Effekten av fukt på byggnadsmaterialets värmeledningsförmåga

Återigen, med hjälp av exempel på användning av byggnadsmaterial i praktiken, avslöjas den negativa effekten av fukt på byggmaterialen för byggnadsmaterialen. Det märks - ju mer fukt byggmaterialet utsätts för, desto högre blir KTP-värdet.

På olika sätt försöker de skydda materialet som används i konstruktionen från fukt. Denna åtgärd är motiverad med tanke på ökningen av koefficienten för vått byggnadsmaterial

Det är lätt att motivera ett sådant ögonblick. Effekten av fukt på byggnadsmaterialets struktur åtföljs av befuktning av luften i porerna och delvis utbyte av luften.

Med tanke på att parametern för värmekonduktivitetskoefficienten för vatten är 0,58 W / m ° C, blir en betydande ökning av materialets värmeledningsförmåga tydlig.

Det bör också noteras en mer negativ effekt när vatten som kommer in i den porösa strukturen dessutom fryses - det förvandlas till is.

Följaktligen är det lätt att beräkna en ännu större ökning av värmeledningsförmågan, med hänsyn till parametrarna för KTP för is, lika med värdet 2,3 W / m ° C. En ökning med cirka fyra gånger till värmeledningsförmågan hos vatten.

Ett av orsakerna till att vinterkonstruktionen upphörde till förmån för byggnationen på sommaren bör beaktas exakt faktorn för möjlig frysning av vissa typer av byggnadsmaterial och som ett resultat ökad värmeledningsförmåga

Av detta framgår konstruktionskraven för skydd av isolerande byggnadsmaterial från fuktgenomträngning. När allt kommer omkring ökar nivån av värmeledningsförmåga i direkt proportion till kvantitativ fuktighet.

Inte mindre betydelsefull är en annan punkt - tvärtom, när byggnadsmaterialets struktur utsätts för betydande uppvärmning. Alltför hög temperatur provoserar också en ökning av värmeledningsförmågan.

Detta händer på grund av en ökning av den kinematiska energin hos molekylerna som utgör byggnadsmaterialets strukturella grund.

Det är sant att det finns en klass av material, vars struktur tvärtom får de bästa egenskaperna för värmeledningsförmåga i regimet för stark uppvärmning. Ett sådant material är metall.

Om de flesta av de utbredda byggnadsmaterialen under stark uppvärmning ändrar värmeledningsförmågan uppåt leder stark uppvärmning av metallen till motsatt effekt - metallens termiska överföringskoefficient minskar

Metoder för bestämning av koefficient

Olika metoder används i denna riktning, men i själva verket kombineras all mätteknik av två grupper av metoder:

1. Stationärt mätläge.
2. Icke-stationärt mätläge.

Den stationära tekniken innebär att man arbetar med parametrar som är oförändrade över tid eller varierar obetydligt. Denna teknik, bedömd efter praktiska tillämpningar, gör det möjligt att räkna med mer exakta resultat av KTP.

Åtgärderna för att mäta värmeledningsförmåga, den stationära metoden kan utföras inom ett brett temperaturområde - 20 - 700 ° C. Men samtidigt anses stationär teknik vara tidskrävande och komplex teknik som kräver en stor tid för exekvering.

Ett exempel på en apparat utformad för att utföra mätningar av värmeledningsförmågan. Detta är en av de moderna digitala designen som ger snabba och exakta resultat.

En annan mätteknik är icke-stationär, den verkar mer förenklad och kräver 10 till 30 minuter för att slutföra arbetet. I detta fall är emellertid temperaturområdet betydligt begränsat. Icke desto mindre har tekniken hittat bred tillämpning inom tillverkningssektorn.

Tabell över byggnadsmaterialets värmeledningsförmåga

Det är meningsfullt att mäta många befintliga och allmänt använda byggmaterial.

Alla dessa produkter har som regel testats upprepade gånger, på grundval av vilken en tabell över värmeledningsförmåga för byggnadsmaterial har sammanställts, som innehåller nästan alla material som är nödvändiga för byggplatsen.

Ett av alternativen för en sådan tabell presenteras nedan, där KTP är den termiska konduktivitetskoefficienten:

Vi rekommenderar också att du läser våra andra artiklar, där vi talar om hur du väljer rätt isolering:

1. Isolering för vindtaket.
2. Material för att värma huset inifrån.
3. Isolering för taket.
4. Material för extern värmeisolering.
5. Isolering för golvet i ett trähus.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videon är tematiskt regisserad, vilket förklarar i tillräcklig detalj vad KTP är och "vad den äts med". Efter att ha granskat materialet som presenteras i videon finns det stora chanser att bli en professionell byggare.

Den uppenbara punkten är att en potentiell byggare behöver veta om värmeledningsförmåga och dess beroende av olika faktorer. Denna kunskap kommer att hjälpa till att bygga inte bara hög kvalitet, men med en hög grad av pålitlighet och hållbarhet hos objektet. Att använda koefficienten i huvudsak är en verklig besparing av pengar, till exempel för att betala för samma tjänsttjänster.

Om du har frågor eller har värdefull information om artikelns ämne, vänligen lämna dina kommentarer i rutan nedan.