Bygningsmaterialers varmeledningsevne: hvad betyder indikatoren + værdistabel?

Byggevirksomheden involverer brugen af ​​egnede materialer. De vigtigste kriterier er sikkerhed for liv og sundhed, varmeledningsevne, pålidelighed. Følgende er pris, æstetik, alsidighed osv.

Overvej en af ​​de vigtigste egenskaber ved byggematerialer - koefficienten for varmeledningsevne, da det netop er på denne egenskab, som for eksempel afhænger af komfortniveauet i huset.

Hvad er KTP byggemateriale?

Teoretisk og praktisk taget det samme med byggematerialer dannes som regel to overflader - ekstern og intern. Fra fysikens synspunkt har en varm region altid en tendens til et koldt område.

I forhold til byggemateriale vil varme tendere fra en overflade (varmere) til en anden overflade (mindre varm). Her kaldes faktisk et materiales evne med hensyn til en sådan overgang termisk ledningsevne koefficient eller i forkortelsen KTP.

Skema, der forklarer effekten af ​​varmeledningsevne: 1 - termisk energi; 2 - termisk ledningsevne koefficient; 3 - temperaturen på den første overflade; 4 - temperaturen på den anden overflade; 5 - tykkelse af byggemateriale

Karakteristikken ved en transformersubstation er normalt baseret på test, når der tages et eksperimentelt eksemplar på 100x100 cm, og den termiske virkning påføres det under hensyntagen til en temperaturforskel på to overflader på 1 grad. Eksponeringstiden er 1 time.

Følgelig måles termisk ledningsevne i watt pr. Meter pr. Grad (W / m ° C). Koefficienten er angivet med det græske symbol λ.

Som standard svarer den termiske konduktivitet for forskellige materialer til konstruktion med en værdi på mindre end 0,175 W / m ° C, disse materialer svarer til disse isoleringsmaterialekategorier.

Moderne produktion har mestret teknologien til fremstilling af byggematerialer, hvis niveau af transformerstationer er mindre end 0,05 W / m ° C.Takket være sådanne produkter er det muligt at opnå en markant økonomisk effekt med hensyn til energiressourceforbrug.

Påvirkning af faktorer på niveauet for varmeledningsevne

Hvert individuelt byggemateriale har en bestemt struktur og har en slags fysisk tilstand.

Grundlaget for dette er:

• dimension af krystaller i strukturen;
• stoffets fasetilstand;
• krystallisationsgrad;
• anisotropi af krystallernes termiske ledningsevne;
• volumen af ​​porøsitet og struktur;
• varmestrømsretning.

Alle disse er påvirkningsfaktorer. Den kemiske sammensætning og urenheder har også en vis effekt på niveauet af KTP. Mængden af ​​urenheder, som praksis har vist, har en særlig udtrykkelig virkning på niveauet for termisk ledningsevne af krystallinske komponenter.

Isolering af byggematerialer - en klasse af produkter til konstruktion, oprettet under hensyntagen til KTPs egenskaber, tæt på optimale egenskaber. Det er dog ekstremt vanskeligt at opnå perfekt varmeledningsevne, mens andre kvaliteter opretholdes

Til gengæld påvirkes KTP af bygningsmaterialets driftsbetingelser - temperatur, tryk, fugtighed osv.

Byggematerialer med minimal KTP

Ifølge undersøgelser har den mindste værdi af termisk ledningsevne (ca. 0,023 W / m ° C) tør luft.

Fra synspunktet om brugen af ​​tør luft i strukturen af ​​et byggemateriale er der behov for et design, hvor tør luft befinder sig i adskillige lukkede rum med lille volumen. Strukturelt er en sådan konfiguration repræsenteret i billedet af adskillige porer i strukturen.

Derfor skal den logiske konklusion: byggematerialer, hvis indre struktur er en porøs formation, skal have et lavt niveau af KTP.

Afhængigt af den maksimalt tilladte porøsitet af materialet nærmer værdien af ​​termisk konduktivitet endvidere værdien af ​​KTP for tør luft.

Oprettelsen af ​​et byggemateriale med minimal varmeledningsevne letter ved den porøse struktur. Jo flere porer med forskellige volumener findes i materialets struktur, jo bedre er KTP acceptabelt at opnå

I moderne produktion bruges adskillige teknologier til at opnå porøsiteten af ​​byggematerialet.

Især anvendes følgende teknologier:

• skum;
• gasdannelse;
• vandforsyning;
• hævelse;
• introduktion af tilsætningsstoffer;
• oprette fiberrammer.

Det skal bemærkes: koefficienten for varmeledningsevne er direkte relateret til sådanne egenskaber som densitet, varmekapacitet, varmeledningsevne.

Værdien af ​​termisk ledningsevne kan beregnes ved hjælp af formlen:

X = Q / S * (T₁-T₂) * t,

hvor:

• Q - mængde varme
• S - materialetykkelse;
• T₁, T₂ - temperatur på begge sider af materialet;
• t - tid.

Den gennemsnitlige densitet og termiske ledningsevne er omvendt proportional med porøsiteten. Baseret på tætheden af ​​bygningsmaterialets struktur kan afhængigheden af ​​den termiske ledningsevne deraf beregnes således:

A = 1,16 √ 0,0196 + 0,22 d² – 0,16,

hvor: d Er densitetsværdien. Dette er formlen fra V.P. Nekrasov, der viser indflydelsen af ​​tætheden af ​​et bestemt materiale på værdien af ​​dets KTP.

Effekten af ​​fugt på bygningsmaterialers termiske ledningsevne

At bedømme efter eksempler på brug af byggematerialer i praksis afsløres den negative virkning af fugt på byggematerialerne i byggematerialerne. Det bemærkes - jo mere fugtighed bygningsmaterialet udsættes for, jo højere bliver værdien af ​​KTP.

På forskellige måder forsøger de at beskytte det materiale, der anvendes i konstruktionen mod fugt. Denne foranstaltning er berettiget i betragtning af stigningen i koefficienten for vådt byggemateriale

Det er let at retfærdiggøre et sådant øjeblik. Virkningen af ​​fugt på bygningsmaterialets struktur ledsages af befugtning af luften i porerne og delvis udskiftning af luften.

I betragtning af at parameteren for den termiske konduktivitetskoefficient for vand er 0,58 W / m ° C, bliver en betydelig stigning i materialets varmeledningsevne tydelig.

Det skal også bemærkes en mere negativ effekt, når vand der kommer ind i den porøse struktur yderligere fryses - det bliver til is.

I overensstemmelse hermed er det let at beregne en endnu større stigning i termisk ledningsevne under hensyntagen til parametrene for KTP af is, lig med værdien på 2,3 W / m ° C. En stigning på cirka fire gange til vandets varmeledningsevne.

En af grundene til, at vinterkonstruktion blev afbrudt til fordel for byggeri om sommeren, skal overvejes nøjagtigt som faktoren for den mulige frysning af visse typer byggematerialer og som et resultat øget varmeledningsevne

Herfra fremgår konstruktionskravene til beskyttelse af isolerende byggematerialer mod fugtindtrængning. Når alt kommer til alt stiger niveauet for varmeledningsevne i direkte forhold til kvantitativ fugtighed.

Ikke mindre markant er et andet punkt - det modsatte, når bygningsmaterialets struktur underkastes betydelig opvarmning. Overdreven høj temperatur provoserer også en stigning i termisk ledningsevne.

Dette sker på grund af en stigning i den kinematiske energi i molekylerne, der udgør det strukturelle grundlag for bygningsmaterialet.

Det er sandt, at der er en klasse af materialer, hvis struktur tværtimod får de bedste egenskaber ved varmeledningsevne i regimet med stærk opvarmning. Et sådant materiale er metal.

Hvis de fleste af de udbredte byggematerialer under stærk opvarmning ændrer den termiske ledningsevne opad, fører stærk opvarmning af metallet til den modsatte virkning - den termiske overførselskoefficient af metal falder

Metoder til bestemmelse af koefficient

Forskellige metoder bruges i denne retning, men i virkeligheden kombineres alle måleteknologier af to grupper af metoder:

1. Stationær målemetode.
2. Ikke-stationær målemetode.

Den stationære teknik indebærer, at man arbejder med parametre, der er uændrede over tid eller varierer ubetydeligt. Denne teknologi, bedømt efter praktiske applikationer, gør det muligt at regne med mere nøjagtige resultater af KTP.

Handlingerne, der sigter mod måling af varmeledningsevne, den stationære metode kan udføres i et bredt temperaturområde - 20 - 700 ° C. Men på samme tid betragtes stationær teknologi som tidskrævende og kompleks teknik, der kræver en stor mængde tid til udførelse.

Et eksempel på et apparat designet til at udføre målinger af koefficienten for varmeledningsevne. Dette er en af ​​de moderne digitale design, der giver hurtige og præcise resultater.

En anden måleteknologi er ikke-stationær, den synes mere forenklet og kræver 10 til 30 minutter for at afslutte arbejdet. I dette tilfælde er temperaturområdet imidlertid markant begrænset. Ikke desto mindre har teknikken fundet bred anvendelse i fremstillingssektoren.

Tabel over byggematerialers termiske ledningsevne

Det giver ingen mening at måle mange eksisterende og vidt anvendte byggematerialer.

Alle disse produkter er som regel testet gentagne gange, på grundlag af hvilken der er udarbejdet en tabel med termisk ledningsevne for byggematerialer, som indeholder næsten alle de nødvendige materialer til byggepladsen.

En af mulighederne for en sådan tabel er præsenteret nedenfor, hvor KTP er den termiske konduktivitetskoefficient:

Vi anbefaler også at læse vores andre artikler, hvor vi snakker om, hvordan man vælger den rigtige isolering:

1. Isolering til loftet.
2. Materialer til opvarmning af huset indefra.
3. Isolering til loftet.
4. Materialer til ekstern varmeisolering.
5. Isolering til gulvet i et træhus.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videoen er tematisk instrueret, hvilket forklarer i tilstrækkelig detaljer, hvad KTP er, og "hvad den spises med". Efter gennemgang af det materiale, der er vist i videoen, er der store chancer for at blive en professionel bygherre.

Det indlysende punkt er, at en potentiel bygherre har brug for at vide om termisk ledningsevne og dens afhængighed af forskellige faktorer. Denne viden vil hjælpe med at opbygge ikke kun høj kvalitet, men med en høj grad af pålidelighed og holdbarhed af objektet. At bruge koefficienten i det væsentlige er en reel besparelse af penge, for eksempel ved at betale for de samme forsyningstjenester.

Hvis du har spørgsmål eller har værdifuld information om artiklets emne, skal du lade dine kommentarer være i boksen nedenfor.