Теплопроводность строительных материалов
При выборе материалов для строительства важно обращать внимание на такой показатель как теплопроводность.
Теплопроводность — свойство материала передавать тепло через свою толщу от одной поверхности к другой, если эти поверхности имеют разную температуру.
Количественно способность вещества проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности. Эта характеристика равна количеству теплоты, проходящему через однородный образец материала единичной длины и единичной площади за единицу времени при единичной разнице температур (1 К). В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения коэффициента теплопроводности является Вт/(м·K).
Чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.
Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло.
Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции.
Не все строительные материалы одинаково теплоэффективны. На это влияют следующие факторы:
1. Структура материала
Материалы с пористой структурой пропускают минимум тепла. Пористая структура материала говорит о том, что подобное строение неоднородно, а поры наполнены воздухом. Тепловые массы, перемещаясь через такие прослойки, теряют минимум своей энергии.
Например, благодаря структуре с замкнутыми порами пенобетон
считается одним из лучших теплоизоляторов
2. Плотность
Повышенная плотность материала гарантирует более тесную взаимосвязь частиц друг с другом. Соответственно, уравновешивание температурного баланса происходит намного быстрее. По этой причине плотный материал обладает большим коэффициентом проводимости тепла. Поэтому железобетон считается одним из самых «холодных» материалов.
3. Влажность
Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Влажные поверхности материала пропускают большее количество тепла. В ряде справочников и ГОСТ даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.
Значения коэффициента теплопроводности для строительных материалов приведены в таблице СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.
Первое значение в таблице — это значение для сухого состояния. Второе и третье значения — это значения теплопроводности для условий эксплуатации А и Б. А — это обычная «средняя» эксплуатация, а Б — это влажные условия.
Ниже приведены данные из этой таблицы для некоторых теплоизоляционных материалов в сухом состоянии.
У разных производителей эти характеристики могут отличаться. Поэтому обращайте внимание при покупке каждого строительного материала на значения характеристик теплопроводности.
Просто о сложном: сравнительная таблица теплопроводности строительных материалов
18 августа 2018
Карельские вести
Комфорт и уют в доме во многом зависят от грамотно рассчитанного теплообмена ещё на этапе строительства. Для этого учитывают всё. Чтобы расчёты были более точными, а сделать их было гораздо легче, применяется таблица теплопроводности строительных материалов. С её помощью можно рассчитать, насколько тепло будет в доме и насколько экономнее получится его отопление.
Рассмотрим основные параметры теплопроводности различных материалов и методику вычисления подобной величины общей конструкции.
Фото: Карельские вестиКарельские вести
Чем ниже теплопроводность строительных материалов, тем теплее в доме
Видео дня
Содержание статьи
1 Что такое теплопроводность, термическое сопротивление и коэффициент теплопроводности
2 Основные параметры, от которых зависит величина теплопроводности
3 Коэффициент теплопроводности строительных материалов – таблицы
3.1 Таблица теплопроводности кирпича
3.2 Таблица теплопроводности металлов
3.3 Таблица теплопроводности дерева
3.4 Таблица проводимости тепла бетонов
3.5 Какой коэффициент теплопроводности у воздушной прослойки
4 Калькулятор расчёта толщины стены по теплопроводности
Что такое теплопроводность, термическое сопротивление и коэффициент теплопроводности
Что же за «зверь» теплопроводность? Если «расшифровать» сложное физическое определение, то можно получить следующее пояснение.
Теплопроводность – свойство, которым обладают все строительные материалы. Характеризуется способностью отдавать тепло от нагретого предмета более холодному. Чем быстрее и интенсивнее это происходит, тем холоднее сам материал, соответственно, и строение из него нуждается в более интенсивном обогреве. Что не очень эффективно, особенно в денежном плане.
Для оценки величины теплопроводности используются специальные коэффициенты, которые уже заранее выявлены. ГОСТ 30290-94 контролирует методы определения подобной характеристики. Последняя нераздельно связана с термическим сопротивлением, которое означает сопротивление слоя теплоотдачи. В случае многослойного материала оно рассчитывается как сумма термических сопротивлений отдельных слоёв. Сама же эта величина равна отношению толщины слоя к коэффициенту.
ИСТ-1 – прибор для определения теплопроводности
Внимание! Для упрощённого расчёта теплосопротивления стены в сети можно найти калькулятор с доступным и понятным интерфейсом.
Как видите, в определении теплопроводности нет ничего сложного и непонятного. Зная все подобные характеристики будущих материалов, можно составить «энергоэффективный бутерброд», но только при условии учёта всех обстоятельств, которые будут влиять на теплоэффективность каждого слоя конструкции.
Основные параметры, от которых зависит величина теплопроводности
Не все строительные материалы одинаково теплоэффективны. На это влияют следующие факторы:
Пористая структура материала говорит о том, что подобное строение неоднородно, а поры наполнены воздухом. Тепловые массы, перемещаясь через такие прослойки, теряют минимум своей энергии. Поэтому пенобетон именно с замкнутыми порами считается хорошим теплоизолятором.
Замкнутые поры пенобетона наполнены воздухом, который по праву считается лучшим теплоизолятором
Повышенная плотность материала гарантирует более тесную взаимосвязь частиц друг с другом. Соответственно, уравновешивание температурного баланса происходит намного быстрее.
По этой причине плотный материал обладает большим коэффициентом проводимости тепла. Поэтому железобетон считается одним из самых «холодных» материалов.
Высокая плотность даёт хорошую прочность железобетону, но также и «обделяет» его теплоэффективностью
Влажность – злокачественный фактор, повышающий скорость прохождения тепла. Поэтому так важно качественно произвести гидроизоляцию необходимых узлов здания, грамотно организовать вентиляцию и использовать максимально инертные к намоканию строительные материалы.
«Холодно, холодно и сыро. Не пойму, что же в нас остыло…» Даже Согдиана знает о том, что сырость и холод вечные соседи, от которых не спрячешься в тёплом свитере
Зная, что такое проводимость тепла, и какие факторы на неё влияют, можно смело пробовать применять свои знания для расчётов будущих строительных конструкций. Для этого нужно знать коэффициенты используемых материалов.
Коэффициент теплопроводности строительных материалов – таблицы
Теплоизоляционные свойства материалов прекрасно демонстрируют сводные таблицы, в которых представлены нормативные показатели.
Таблица коэффициентов теплоотдачи материалов. Часть 1
Проводимость тепла материалов. Часть 2
Таблица теплопроводности изоляционных материалов для бетонных полов
Но эти таблицы теплопроводности материалов и утеплителей учли далеко не все значения. Рассмотрим подробнее теплоотдачу основных строительных материалов.
Таблица теплопроводности кирпича
Как уже успели убедиться, кирпич – не самый «тёплый» стеновой материал. По теплоэффективности он отстаёт от дерева, пенобетона и керамзита. Но при грамотном утеплении из него получаются уютные и тёплые дома.
Сравнение теплопроводности строительных материалов по толщине (кирпич и пенобетон)
Но не все виды кирпича имеют одинаковый коэффициент теплопроводности (λ). Например, у клинкерного он самый большой – 0,4 0,9 Вт/(м·К). Поэтому строить из него что-то нецелесообразно. Чаще всего его применяют при дорожных работах и укладке пола в технических зданиях. Самый малый коэффициент подобной характеристики у так называемой теплокерамики – всего 0,11 Вт/(м·К).
Но подобное изделие также отличается и большой хрупкостью, что максимально минимизирует область его применения.
Неплохое соответствие прочности и теплоэффективности у силикатных кирпичей. Но кладка из них также нуждается в дополнительном утеплении, и в зависимости от региона строительства, возможно, ещё и в утолщении стены. Ниже приведена сравнительная таблица значений проводимости тепла различными видами кирпичей.
Теплопроводность разных видов кирпичей
Таблица теплопроводности металлов
Теплопроводность металлов не менее важна в строительстве, например, при выборе радиаторов отопления. Также без подобных значений не обойтись при сварке ответственных конструкций, производстве полупроводников и различных изоляторов. Ниже приведены сравнительные таблицы проводимости тепла различных металлов.
Теплоэффективность разных видов металлов. Часть 1
Теплоэффективность разных видов металлов. Часть 2
Теплоэффективность разных видов металлов. Часть 3
Таблица теплопроводности дерева
Древесина в строительстве негласно относится к элитным материалам для возведения домов.
И это не только из-за экологичности и высокой стоимости. Самые низкие коэффициенты теплопроводности у дерева. При этом подобные значения напрямую зависят от породы. Самый низкий коэффициент среди строительных пород имеет кедр (всего 0,095 Вт/(м С)) и пробка. Из последней строить дома очень дорого и проблемно. Но зато пробка для покрытия пола ценится из-за своей невысокой проводимости тепла и хороших звукоизоляционных качеств. Ниже представлены таблицы теплопроводности и прочности различных пород.
Проводимость тепла дерева
Прочность разных пород древесины
Таблица проводимости тепла бетонов
Бетон в различных его вариациях является самым распространённым строительным материалом на сегодня, хотя и не является самым «тёплым». В строительстве различают конструкционные и теплоизоляционные бетоны. Из первых возводят ответственные узлы зданий с последующим утеплением, когда же из вторых строят стены. В зависимости от региона к таковым либо применяется дополнительное утепление, либо нет.
Сравнительная таблица теплоизоляционных бетонов и теплопроводности различных стеновых материалов
Наиболее «тёплым» и прочным считает газобетон. Хотя это не совсем так. Если сравнивать структуру пеноблоков и газобетона, можно увидеть существенные различия. У первых поры замкнутые, когда же у газосиликатов большинство их открытые, как бы «рваные». Именно поэтому в ветреную погоду неутеплённый дом из газоблоков очень холодный. Эта же причина делает подобный лёгкий бетон более подверженным к воздействиям влаги.
Какой коэффициент теплопроводности у воздушной прослойки
В строительстве зачастую используют воздушные ветронепродуваемые прослойки, которые только увеличивают проводимость тепла всего здания. Также подобные продухи необходимы для вывода влаги наружу. Особое внимание проектированию подобных прослоек уделяется в пенобетонных зданиях различного назначения. У подобных прослоек также есть свой коэффициент теплопроводности в зависимости от их толщины.
Таблица проводимости тепла воздушных прослоек
Калькулятор расчёта толщины стены по теплопроводности
На практике подобные данные применяют часто и не только профессиональными проектировщиками.
Нет ни одного закона, запрещающего самостоятельно создавать проект своего будущего дома. Главное, чтобы тот соответствовал всем нормативам и СНиПам. Чтобы рассчитать теплопроводность стены, можно воспользоваться специальным калькулятором. Подобное «чудо прогресса» можно как установить к себе на компьютер в качестве приложения, так и воспользоваться услугой онлайн.
Окно расчёта калькулятора
В нём нет премудростей. Просто выбираешь необходимые данные и получаешь готовый результат.
Расчёт толщины стен с использованием глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе
Существуют и более сложные калькуляторы расчёта, где учитываются все слои стен, пример подобного расчётного «механизма» показан на фото ниже.
Расчёт проводимости тепла всех прослоек стен
Конечно, теплоэффективность будущего здания – это вопрос, требующий пристального внимания. Ведь от него зависит, насколько тепло будет в доме и насколько экономно будет его отапливать. Для каждого климатического региона существуют свои нормы коэффициентов теплопроводности ограждающих конструкций.
Можно рассчитать самостоятельно теплоэффективность, но если возникают проблемы, лучше обратиться за помощью к специалистам.
Другое,
Тепловые характеристики зданий — Проектирование зданий
Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимальное удобство на нашем веб-сайте. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением. Закрывать.
Редактировать эту статью
Последняя редакция 23 марта 2021
См. вся история
Содержание
|
Термин «тепловые характеристики» обычно относится к эффективности, с которой что-то удерживает или предотвращает прохождение тепла.
Обычно это связано с теплопроводностью материалов или сборок материалов.
Материалы, обладающие хорошими тепловыми характеристиками, также являются хорошими изоляторами, т. е. плохо передают тепло. Напротив, материалы с плохими тепловыми характеристиками, как правило, лучше проводят тепло и, следовательно, позволяют теплу передаваться быстрее, например, из теплого здания в более прохладную внешнюю среду.
Летом, когда температура снаружи может быть намного выше, чем внутри, здание с плохими тепловыми характеристиками будет пропускать больше тепла, и поэтому внутри будет жарче, чем в здании с хорошими тепловыми характеристиками.
Тепловое поведение ткани здания также зависит от таких условий, как сезонные и температурные изменения; суточные (т. е. разница между самой высокой и самой низкой температурой за 24 часа), количество солнечного притока и затенения, приходящее и уходящее тепловое излучение, поглощение воды и влаги, движение воздуха, инфильтрация, перепады давления и т.
Тепловые характеристики стали важным фактором при проектировании зданий. Это связано с тем, что строительные нормы требуют экономии топлива и энергии и минимизации выбросов углерода за счет ограничения потерь тепла из здания во внешнюю среду.
Проводимость – это способность материала проводить тепло. При рассмотрении проводимости по отношению к строительной ткани обычно выполняется следующее уравнение:
Материалы с высокой проводимостью = низкое тепловое сопротивление = низкие тепловые характеристики = плохой изолятор
Материалы с низкой проводимостью = высокая термостойкость = высокие тепловые характеристики = хороший изолятор.
Единицами теплопроводности являются Вт/(м·К)] (единицы СИ) и [БТЕ/(час·фут·°F)] (британские единицы).
Теплопроводность (λ = значение лямбда) измеряется количеством теплового потока (Ватт) через квадратный метр площади поверхности при разнице температур в 1 К на метр толщины. Однако более удобно измерять и сравнивать тепловые характеристики (или изоляционные свойства) материалов, используя значение теплового сопротивления «R» — меру теплового сопротивления, а не теплопередачи.
Для получения дополнительной информации см. Теплопроводность.
Скорость передачи всех слоев конструкции изнутри наружу называется U-величиной. Значения U используются для оценки тепловых характеристик конструкций, т. е. сборок материалов, таких как конструкции полых стен.
Показатели теплопередачи (иногда называемые коэффициентами теплопередачи или коэффициентами теплопередачи) измеряют эффективность элементов каркаса здания в качестве изоляторов. То есть насколько они эффективны в предотвращении передачи тепла между внутренней и внешней частью здания.
Чем ниже коэффициент теплопередачи элемента каркаса здания, тем медленнее через него проходит тепло, и тем лучше он работает как изолятор. В широком смысле, чем лучше (т.е. ниже) коэффициент теплопередачи ткани здания, тем меньше энергии требуется для поддержания комфортных условий внутри здания.
Значения U измеряются в ваттах на квадратный метр на градус Кельвина (Вт/м²K).
Например, для стеклопакета с коэффициентом теплопередачи 2,8 это означает, что на каждый градус разницы температур внутри и снаружи окна будет передаваться 2,8 Вт на каждый квадратный метр.
Для получения дополнительной информации см. U-значения
Воздухонепроницаемость является еще одним показателем общих тепловых характеристик здания. Даже если здание построено из материалов с высокими тепловыми характеристиками, оно будет иметь общие скомпрометированные тепловые характеристики, если оно не пройдет испытания на герметичность и будет иметь высокий уровень утечки воздуха (определяемый ATTMA как «… неконтролируемый поток воздуха»). воздух через щели и трещины в ткани здания).
Утвержденный документ F, Вентиляция, определяет воздухонепроницаемость как «… общий описательный термин для сопротивления ограждающих конструкций здания инфильтрации с закрытыми вентиляторами. Чем больше воздухонепроницаемость при заданной разнице давлений в оболочке, тем меньше инфильтрация».
Для получения дополнительной информации см. Герметичность зданий.
Другие характеристики, которые могут повлиять на общие тепловые характеристики системы, могут включать:
- Коэффициент излучения.
- Тепловые оптические свойства.
- Термическая масса.
- Мостик холода.
- Изменение фазы.
- Герметичность зданий.
- Строительные характеристики.
- Изоляция полых стен.
- Испытание на совместное нагревание.
- Проводка.
- Проводник.
- Условные обозначения для расчета линейного коэффициента теплопередачи и температурных коэффициентов.
- Вычислительная гидродинамика.
- Двойное остекление.
- Коэффициент излучения.
- Изоляция пола.
- г-значение.
- k-значение.
- Потери тепла.
- Теплопередача.
- Спецификация изоляции.
- Ограничение параметров ткани.
- Соотношение PA.
- Значение R.
- Изоляция крыши.
- Коэффициент затенения.
- Коэффициент притока солнечного тепла.
- Прочная теплоизоляция стен.
- Стандартная процедура оценки SAP.
- Термический допуск.
- Тепловой мост.
- Термическая масса.
- Термическое сопротивление.
- Термографическое обследование.
- Условные обозначения значений U на практике: рабочие примеры с использованием BR 443.
- Дома с нулевым выбросом углерода.
- Нежилые здания с нулевым выбросом углерода.
- Доля
- Добавить комментарий
- Отправьте нам отзыв
Тепловые характеристики зданий. Проектирование зданий
Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимальное удобство на нашем веб-сайте. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением.
Закрывать.
Редактировать эту статью
Последняя редакция 23 марта 2021
См. полная история
Содержание
|
Термин «тепловые характеристики» обычно относится к эффективности, с которой что-то удерживает или предотвращает прохождение тепла. Обычно это связано с теплопроводностью материалов или сборок материалов.
Материалы, обладающие хорошими тепловыми характеристиками, также являются хорошими изоляторами, т. е. плохо передают тепло. Напротив, материалы с плохими тепловыми характеристиками, как правило, лучше проводят тепло и, следовательно, позволяют теплу передаваться быстрее, например, из теплого здания в более прохладную внешнюю среду.
Летом, когда температура снаружи может быть намного выше, чем внутри, здание с плохими тепловыми характеристиками будет пропускать больше тепла, и поэтому внутри будет жарче, чем в здании с хорошими тепловыми характеристиками.
Тепловое поведение ткани здания также зависит от таких условий, как сезонные и температурные изменения; суточные (т. е. разница между самой высокой и самой низкой температурой за 24 часа), количество солнечного притока и затенения, приходящее и уходящее тепловое излучение, поглощение воды и влаги, движение воздуха, инфильтрация, перепады давления и т.д.
Тепловые характеристики стали важным фактором при проектировании зданий. Это связано с тем, что строительные нормы требуют экономии топлива и энергии и минимизации выбросов углерода за счет ограничения потерь тепла из здания во внешнюю среду.
Проводимость – это способность материала проводить тепло. При рассмотрении проводимости по отношению к строительной ткани обычно выполняется следующее уравнение:
Материалы с высокой проводимостью = низкое тепловое сопротивление = низкие тепловые характеристики = плохой изолятор
Материалы с низкой проводимостью = высокая термостойкость = высокие тепловые характеристики = хороший изолятор.
Единицами теплопроводности являются Вт/(м·К)] (единицы СИ) и [БТЕ/(час·фут·°F)] (британские единицы).
Теплопроводность (λ = значение лямбда) измеряется количеством теплового потока (Ватт) через квадратный метр площади поверхности при разнице температур в 1 К на метр толщины. Однако более удобно измерять и сравнивать тепловые характеристики (или изоляционные свойства) материалов, используя значение теплового сопротивления «R» — меру теплового сопротивления, а не теплопередачи. Термическое сопротивление обратно пропорционально теплопроводности.
Для получения дополнительной информации см. Теплопроводность.
Скорость передачи всех слоев конструкции изнутри наружу называется U-величиной. Значения U используются для оценки тепловых характеристик конструкций, т. е. сборок материалов, таких как конструкции полых стен.
Показатели теплопередачи (иногда называемые коэффициентами теплопередачи или коэффициентами теплопередачи) измеряют эффективность элементов каркаса здания в качестве изоляторов.
То есть насколько они эффективны в предотвращении передачи тепла между внутренней и внешней частью здания.
Чем ниже коэффициент теплопередачи элемента каркаса здания, тем медленнее через него проходит тепло, и тем лучше он работает как изолятор. В широком смысле, чем лучше (т.е. ниже) коэффициент теплопередачи ткани здания, тем меньше энергии требуется для поддержания комфортных условий внутри здания.
Значения U измеряются в ваттах на квадратный метр на градус Кельвина (Вт/м²K). Например, для стеклопакета с коэффициентом теплопередачи 2,8 это означает, что на каждый градус разницы температур внутри и снаружи окна будет передаваться 2,8 Вт на каждый квадратный метр.
Для получения дополнительной информации см. U-значения
Воздухонепроницаемость является еще одним показателем общих тепловых характеристик здания. Даже если здание построено из материалов с высокими тепловыми характеристиками, оно будет иметь общие скомпрометированные тепловые характеристики, если оно не пройдет испытания на герметичность и будет иметь высокий уровень утечки воздуха (определяемый ATTMA как «.
.. неконтролируемый поток воздуха»). воздух через щели и трещины в ткани здания).
Утвержденный документ F, Вентиляция, определяет воздухонепроницаемость как «… общий описательный термин для сопротивления ограждающих конструкций здания инфильтрации с закрытыми вентиляторами. Чем больше воздухонепроницаемость при заданной разнице давлений в оболочке, тем меньше инфильтрация».
Для получения дополнительной информации см. Герметичность зданий.
Другие характеристики, которые могут повлиять на общие тепловые характеристики системы, могут включать:
- Коэффициент излучения.
- Тепловые оптические свойства.
- Термическая масса.
- Мостик холода.
- Изменение фазы.
- Герметичность зданий.
- Строительные характеристики.
- Изоляция полых стен.
- Испытание на совместное нагревание.
- Проводка.
- Проводник.
- Условные обозначения для расчета линейного коэффициента теплопередачи и температурных коэффициентов.
