Топлопроводимост на строителните материали: какво означава индикаторът + таблица със стойности

Строителният бизнес включва използването на всякакви подходящи материали. Основните критерии са безопасност за живота и здравето, топлопроводимост, надеждност. Следват цена, естетика, гъвкавост и т.н.

Помислете за една от най-важните характеристики на строителните материали - коефициентът на топлопроводимост, тъй като именно от това свойство например зависи нивото на комфорт в къщата.

Какво представлява KTP строителният материал?

Теоретично и практически еднакво, като строителни материали по правило се създават две повърхности - външна и вътрешна. От гледна точка на физиката, топъл регион винаги има тенденция към студен район.

По отношение на строителния материал, топлината ще има тенденция от една повърхност (по-топла) към друга повърхност (по-малко топла). Тук всъщност способността на материал по отношение на такъв преход се нарича коефициент на топлопроводимост или, съкратено, KTP.

Схема, обясняваща ефекта на топлопроводимостта: 1 - топлинна енергия; 2 - коефициент на топлопроводимост; 3 - температура на първата повърхност; 4 - температура на втората повърхност; 5 - дебелина на строителния материал

Характеристиките на трансформаторната подстанция обикновено се основават на тестове, когато се взема експериментален образец с размери 100х100 см и се прилага топлинен ефект върху него, като се отчита температурната разлика между двете повърхности от 1 градус. Времето на експозиция е 1 час.

Съответно, топлопроводимостта се измерва във ватове на метър на градус (W / m ° C). Коефициентът се обозначава с гръцкия символ λ.

По подразбиране топлопроводимостта на различни строителни материали със стойност под 0,175 W / m ° C приравнява тези материали към категорията на изолационните.

Съвременното производство овладява технологията на производство на строителни материали, чието ниво на трансформаторни подстанции е по-малко от 0,05 W / m ° C.Благодарение на такива продукти е възможно да се постигне изразен икономически ефект по отношение на потреблението на енергийни ресурси.

Влияние на факторите върху нивото на топлопроводимост

Всеки отделен строителен материал има специфична структура и има вид физическо състояние.

Основата на това са:

• размер на кристалите на структурата;
• фазово състояние на веществото;
• степен на кристализация;
• анизотропия на топлопроводимостта на кристалите;
• обем на порьозност и структура;
• посока на топлинния поток.

Всичко това са фактори на влияние. Химическият състав и примесите също имат определен ефект върху нивото на KTP. Количеството примеси, както показа практиката, има особено изразителен ефект върху нивото на топлопроводимост на кристалните компоненти.

Изолационни строителни материали - клас от продукти за строителство, създадени като се вземат предвид свойствата на KTP, близки до оптималните свойства. Обаче постигането на перфектна топлопроводимост при запазване на други качества е изключително трудно

От своя страна KTP се влияе от условията на работа на строителния материал - температура, налягане, влажност и др.

Строителни материали с минимален KTP

Според проучвания, минималната стойност на топлопроводимостта (около 0,023 W / m ° C) има сух въздух.

От гледна точка на използването на сух въздух в структурата на строителен материал е необходим дизайн, при който сухият въздух пребивава в затворени многобройни пространства с малък обем. Структурно такава конфигурация е представена в изображението на множество пори в структурата.

Оттук и логичният извод: строителните материали, чиято вътрешна структура е пореста формация, трябва да имат ниско ниво на KTP.

Освен това, в зависимост от максималната допустима порьозност на материала, стойността на топлопроводимостта се доближава до стойността на коефициента на топлопреминаване на сух въздух.

Създаването на строителен материал с минимална топлопроводимост се улеснява от порестата структура. Колкото повече пори с различни обеми се съдържат в структурата на материала, толкова по-добър KTP е приемлив за получаване

В съвременното производство се използват няколко технологии за получаване на порьозността на строителния материал.

По-специално се използват следните технологии:

• пяна;
• газообразуване;
• водоснабдяване;
• подуване;
• въвеждане на добавки;
• създайте рамки от влакна.

Трябва да се отбележи: коефициентът на топлопроводимост е пряко свързан с такива свойства като плътност, топлинен капацитет, топлопроводимост.

Стойността на топлопроводимостта може да се изчисли по формулата:

λ = Q / S * (T₁-Т₂) * t,

когато:

• Q - количество топлина;
• S - дебелина на материала;
• T₁, Т₂ - температура от двете страни на материала;
• т - време.

Средната плътност и топлопроводимост са обратно пропорционални на порьозността. Следователно, въз основа на плътността на структурата на строителния материал, зависимостта на топлопроводимостта от него може да се изчисли, както следва:

λ = 1,16 √ 0,0196 + 0,22d² – 0,16,

когато: г Стойността на плътността Това е формулата на V.P. Некрасов, демонстрирайки влиянието на плътността на определен материал върху стойността на неговия KTP.

Влиянието на влагата върху топлопроводимостта на строителните материали

Отново, съдейки по примери за използването на строителни материали на практика, се разкрива отрицателният ефект на влагата върху строителните материали на строителните материали. Забелязва се - колкото повече влага се подлага на строителния материал, толкова по-висока става стойността на KTP.

По различни начини се стремят да предпазят материала, използван в строителството от влага. Тази мярка е оправдана, като се има предвид увеличението на коефициента за мокър строителен материал

Лесно е да се оправдае такъв момент. Влиянието на влагата върху структурата на строителния материал се придружава от овлажняване на въздуха в порите и частична подмяна на въздуха.

Като се има предвид, че параметърът на коефициента на топлопроводимост за водата е 0,58 W / m ° C, става значително увеличение на топлопроводимостта на материала.

Трябва да се отбележи и по-негативен ефект, когато водата, която влиза в порестата структура, допълнително се замразява - тя се превръща в лед.

Съответно е лесно да се изчисли още по-голямо увеличение на топлопроводимостта, като се вземат предвид параметрите на KTP на лед, равно на стойността от 2.3 W / m ° C. Увеличение около четири пъти спрямо топлопроводимостта на водата.

Една от причините за изоставянето на зимното строителство в полза на строителството през лятото трябва да се счита именно за фактора на възможно замръзване на някои видове строителни материали и в резултат на това повишена топлопроводимост

От това стават очевидни строителните изисквания по отношение на защитата на изолационни строителни материали от проникване на влага. В края на краищата нивото на топлопроводимостта се увеличава пряко пропорционално на количествената влажност.

Не по-малко значим е и друг момент - обратното, когато структурата на строителния материал е подложена на значително нагряване. Прекалено високата температура също провокира повишаване на топлопроводимостта.

Това се случва поради увеличаване на кинематичната енергия на молекулите, съставляващи структурната основа на строителния материал.

Вярно е, че има клас материали, структурата на които, напротив, придобива най-добрите свойства на топлопроводимост в режима на силно нагряване. Един такъв материал е метал.

Ако при силно нагряване повечето от широко разпространените строителни материали променят топлопроводимостта нагоре, силното нагряване на метала води до обратен ефект - коефициентът на топлопреминаване на метал намалява

Коефициентни методи за определяне

В тази посока се използват различни методи, но всъщност всички измервателни технологии се комбинират от две групи методи:

1. Стационарен режим на измерване.
2. Нестационарен режим на измерване.

Стационарната техника предполага работа с параметри, които са непроменени във времето или варират незначително. Тази технология, съдейки по практическите приложения, позволява да се разчита на по-точни резултати от KTP.

Действията, насочени към измерване на топлопроводимостта, стационарният метод могат да се извършват в широк температурен диапазон - 20 - 700 ° С. Но в същото време стационарната технология се счита за отнемаща време и сложна техника, изискваща голямо количество време за изпълнение.

Пример за устройство, предназначено да извършва измервания на коефициента на топлопроводимост. Това е един от съвременните дигитални дизайни, който осигурява бързи и точни резултати.

Друга технология за измерване е нестационарна, изглежда по-опростена и изисква 10 до 30 минути за завършване на работата. В този случай обаче температурният диапазон е значително ограничен. Независимо от това, техниката намери широко приложение в производствения сектор.

Таблица на топлопроводимостта на строителни материали

Няма смисъл да се измерват много съществуващи и широко използвани строителни материали.

Всички тези продукти, като правило, са тествани многократно, въз основа на които е съставена таблица за топлопроводимост на строителни материали, която включва почти всички материали, необходими за строителната площадка.

Една от опциите за такава таблица е представена по-долу, където KTP е коефициентът на топлопроводимост:

Също така препоръчваме да прочетете и другите ни статии, където говорим как да изберем правилната изолация:

1. Изолация за таванския покрив.
2. Материали за затопляне на къщата отвътре.
3. Изолация за тавана.
4. Материали за външна топлоизолация.
5. Изолация за пода в дървена къща.

Изводи и полезно видео по темата

Видеоклипът е тематично насочен, което обяснява достатъчно подробно какво представлява KTP и „с какво се яде“. След преглед на материала, представен във видеото, има големи шансове да станете професионален строител.

Очевидният момент е, че потенциалният строител трябва да знае за топлопроводимостта и нейната зависимост от различни фактори. Тези знания ще помогнат да се изгради не само високо качество, но и с висока степен на надеждност и дълготрайност на обекта. Използването на коефициента по същество е реално спестяване на пари, например при заплащане на едни и същи комунални услуги.

Ако имате въпроси или имате ценна информация по темата на статията, моля, оставете коментарите си в полето по-долу.