Conductibilitatea termică a materialelor de construcție. Conductibilitatea termică a principalelor materiale de construcție Coeficientul de transfer termic al tabelului materialelor de construcție

Construirea unei case private este un proces foarte dificil de la început până la sfârșit. Una dintre principalele probleme în acest proces este alegerea materialelor de construcție. Această alegere ar trebui să fie foarte competentă și deliberată, deoarece cea mai mare parte a vieții din noua casă depinde de ea. Conceptul de conductivitate termică a materialelor iese în evidență în această alegere. Acesta va determina cât de cald și confortabil va fi în casă.

Conductivitate termică- Aceasta este capacitatea corpurilor fizice (și a substanțelor din care sunt făcute) de a transfera energie termică. Explicând în termeni mai simpli, este transferul de energie dintr-un loc cald într-unul rece. Pentru unele substanțe, acest transfer se va produce rapid (de exemplu, pentru majoritatea metalelor), iar pentru unele, dimpotrivă, foarte lent (cauciuc).

Pentru a spune și mai clar, în unele cazuri, materialele cu o grosime de câțiva metri vor conduce căldura mult mai bine decât alte materiale cu o grosime de câteva zeci de centimetri. De exemplu, câțiva centimetri de gips-carton pot înlocui un zid impresionant de cărămidă.

Pe baza acestor cunoștințe, se poate presupune că cea mai corectă alegere a materialelor va fi cu valori scăzute ale acestei cantități pentru ca casa să nu se răcească repede. Pentru claritate, să desemnăm procentul de pierdere de căldură în diferite părți ale casei:

De ce depinde conductivitatea termică?

Valorile acestei cantități poate depinde de mai mulți factori... De exemplu, coeficientul de conductivitate termică, despre care vom vorbi separat, conținutul de umiditate al materialelor de construcție, densitatea și așa mai departe.

  • Materialele cu indici mari de densitate au, la rândul lor, o mare capacitate de transfer de căldură, datorită acumulării dense de molecule în interiorul substanței. În schimb, materialele poroase se vor încălzi și se vor răci mai lent.
  • Transferul de căldură este influențat și de conținutul de umiditate al materialelor. Dacă materialele se udă, atunci transferul lor de căldură va crește.
  • De asemenea, structura materialului afectează foarte mult acest indicator. De exemplu, un arbore cu fibre transversale și longitudinale va avea valori diferite de conductivitate termică.
  • Indicatorul se modifică, de asemenea, cu modificări ale parametrilor precum presiunea și temperatura. Odată cu creșterea temperaturii, crește, iar cu creșterea presiunii, dimpotrivă, scade.

Coeficient de conductivitate termică

Pentru a cuantifica un astfel de parametru, utilizați coeficienți speciali de conductivitate termică strict declarat în SNIP. De exemplu, coeficientul de conductivitate termică a betonului este de 0,15-1,75 W / (m * C), în funcție de tipul de beton. Unde C este grade Celsius. În acest moment, calculul coeficienților este disponibil pentru aproape toate tipurile existente de materiale de construcție utilizate în construcții. Coeficienții de conductivitate termică ai materialelor de construcție sunt foarte importanți în orice lucrare de arhitectură și construcții.

Pentru o selecție convenabilă a materialelor și compararea acestora, se folosesc tabele speciale ale coeficienților de conductivitate termică, elaborate conform SNIP (coduri și reguli de construcție). Conductibilitatea termică a materialelor de construcție, tabelul pe care va fi dat mai jos, este foarte important în construcția oricăror dotări.

  • Materiale lemnoase. Pentru unele materiale, parametrii vor fi dați atât de-a lungul fibrelor (Index 1, cât și transversal - indice 2)
  • Diverse tipuri de beton.
  • Diferite tipuri de cărămizi de construcție și decorative.

Calculul grosimii izolației

Din tabelele de mai sus, putem vedea cât de diferiți pot fi coeficienții de conductivitate termică a diferitelor materiale. Pentru a calcula rezistența termică a viitorului perete, există o formulă simplă, care leagă grosimea izolației și coeficientul de conductivitate termică a acesteia.

R = p / k, unde R este indicele de rezistență termică, p este grosimea stratului, k este coeficientul.

Din această formulă, este ușor de scos în evidență formula de calcul a grosimii stratului de izolație pentru rezistența termică necesară. P = R * k. Valoarea rezistenței termice este diferită pentru fiecare regiune. Există și un tabel special pentru aceste valori, unde pot fi vizualizate la calcularea grosimii izolației.

Acum vom da exemple de unele cele mai populare încălzitoare si caracteristicile tehnice ale acestora.

În ultimii ani, la construirea unei case sau la renovarea acesteia, s-a acordat multă atenție eficienței energetice. Având în vedere prețurile la combustibil deja existente, acest lucru este foarte important. Mai mult, se pare că economiile suplimentare vor deveni din ce în ce mai importante. Pentru a selecta corect compoziția și grosimea materialelor din plăcinta structurilor de închidere (pereți, podea, tavan, acoperiș), este necesar să se cunoască conductivitatea termică a materialelor de construcție. Această caracteristică este indicată pe ambalajul cu materiale și este necesară chiar și în faza de proiectare. La urma urmei, este necesar să decideți din ce material să construiți pereții, cum să îi izolați, cât de gros ar trebui să fie fiecare strat.

Ce este conductivitatea termică și rezistența termică

Atunci când alegeți materiale de construcție pentru construcție, este necesar să acordați atenție caracteristicilor materialelor. Una dintre pozițiile cheie este conductivitatea termică. Este afișat prin coeficientul de conductivitate termică. Aceasta este cantitatea de căldură pe care o poate conduce un anumit material pe unitatea de timp. Adică, cu cât este mai mic acest coeficient, cu atât materialul conduce căldura mai rău. Dimpotrivă, cu cât numărul este mai mare, cu atât disiparea căldurii este mai bună.

Materialele cu conductivitate termică scăzută sunt utilizate pentru izolație, cu conductivitate termică ridicată pentru transferul sau disiparea căldurii. De exemplu, radiatoarele sunt fabricate din aluminiu, cupru sau oțel, deoarece transferă bine căldura, adică au un coeficient ridicat de conductivitate termică. Pentru izolare se folosesc materiale cu un coeficient scăzut de conductivitate termică - rețin mai bine căldura. Dacă un obiect este format din mai multe straturi de material, conductivitatea sa termică este determinată ca suma coeficienților tuturor materialelor. La calcul, se calculează conductivitatea termică a fiecăreia dintre componentele „plăcintei”, se însumează valorile găsite. In general se obtine capacitatea de izolare termica a structurii de inchidere (pereti, podea, tavan).

Există, de asemenea, rezistența termică. Reflectă capacitatea unui material de a împiedica trecerea căldurii prin el. Adică este reciproca conductibilității termice. Si, daca vezi un material cu rezistenta termica mare, poate fi folosit si pentru termoizolatie. Un exemplu de materiale termoizolante poate fi populara vată minerală sau bazaltică, spuma etc. Materialele cu rezistență termică scăzută sunt necesare pentru a disipa sau transfera căldura. De exemplu, radiatoarele din aluminiu sau oțel sunt folosite pentru încălzire, deoarece degajă bine căldură.

Tabelul de conductivitate termică a materialelor termoizolante

Pentru a menține mai ușor casa caldă iarna și răcoroasă vara, conductivitatea termică a pereților, podelei și acoperișului trebuie să fie cel puțin o anumită cifră, care se calculează pentru fiecare regiune. Compoziția „plăcintei” pereților, podelei și tavanului, grosimea materialelor sunt luate în așa fel încât cifra totală să nu fie mai puțin (sau mai bună - măcar puțin mai mult) recomandată pentru regiunea dumneavoastră.

Atunci când alegeți materiale, trebuie să țineți cont de faptul că unele dintre ele (nu toate) conduc căldura mult mai bine în condiții de umiditate ridicată. Dacă în timpul funcționării o astfel de situație poate apărea pentru o perioadă lungă de timp, calculele folosesc conductibilitatea termică pentru această stare. Coeficienții de conductivitate termică ai principalelor materiale utilizate pentru izolație sunt prezentați în tabel.

Denumirea materialuluiCoeficient de conductivitate termică W / (m ° C)
UscatLa umiditate normalăCu umiditate ridicată
Pâslă de lână0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
Vata minerala de roca 25-50 kg/mc0,036 0,042 0,045
Vata minerala de roca 40-60 kg/mc0,035 0,041 0,044
Vata minerala de roca 80-125 kg/mc0,036 0,042 0,045
Vata minerala de roca 140-175 kg/mc0,037 0,043 0,0456
Vata minerala de roca 180 kg/mc0,038 0,045 0,048
Vata de sticla 15 kg/mc0,046 0,049 0,055
Vata de sticla 17 kg/mc0,044 0,047 0,053
Vata de sticla 20 kg/mc0,04 0,043 0,048
Vata de sticla 30 kg/mc0,04 0,042 0,046
Vata de sticla 35 kg/mc0,039 0,041 0,046
Vata de sticla 45 kg/mc0,039 0,041 0,045
Vata de sticla 60 kg/mc0,038 0,040 0,045
Vata de sticla 75 kg/mc0,04 0,042 0,047
Vata de sticla 85 kg/mc0,044 0,046 0,050
Polistiren expandat (polistiren, PPS)0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
Spumă de polistiren extrudat (EPS, XPS)0,029 0,030 0,031
Beton spumos, beton gazos pe mortar de ciment, 600 kg/mc0,14 0,22 0,26
Beton spumos, beton gazos pe mortar de ciment, 400 kg/mc0,11 0,14 0,15
Beton spumos, beton celular pe bază de mortar de var, 600 kg/mc0,15 0,28 0,34
Beton spumos, beton celular pe bază de mortar de var, 400 kg/mc0,13 0,22 0,28
Sticlă spumă, pesmet, 100 - 150 kg / m30,043-0,06
Sticlă spumă, pesmet, 151 - 200 kg / m30,06-0,063
Sticlă spumă, pesmet, 201 - 250 kg / m30,066-0,073
Sticlă spumă, pesmet, 251 - 400 kg / m30,085-0,1
Bloc de spumă 100 - 120 kg / m30,043-0,045
Bloc de spumă 121 - 170 kg / m30,05-0,062
Bloc de spumă 171 - 220 kg / m30,057-0,063
Bloc de spumă 221 - 270 kg / m30,073
Ecowool0,037-0,042
Spuma poliuretanica (PPU) 40 kg/mc0,029 0,031 0,05
Spuma poliuretanica (PPU) 60 kg/mc0,035 0,036 0,041
Spuma poliuretanica (PPU) 80 kg/mc0,041 0,042 0,04
Spumă de polietilenă reticulata0,031-0,038
Vid0
Aer + 27 ° C. 1 atm0,026
Xenon0,0057
argon0,0177
Aerogel (Aerogel Aspen)0,014-0,021
Zgură0,05
Vermiculit0,064-0,074
Cauciuc spumat0,033
Foi de pluta 220 kg/mc0,035
Foi de pluta 260 kg/mc0,05
Covorașe de bazalt, pânze0,03-0,04
Remorcare0,05
Perlit, 200 kg/m30,05
Perlit expandat, 100 kg/m30,06
Plăci izolatoare lenjerie, 250 kg/mc0,054
Beton polistiren, 150-500 kg/mc0,052-0,145
Plută granulată, 45 kg/mc0,038
Plută minerală pe bază de bitum, 270-350 kg/mc0,076-0,096
Pardoseala pluta, 540 kg/mc0,078
Dop tehnic, 50 kg/mc0,037

Unele dintre informații sunt preluate din standarde care prescriu caracteristicile anumitor materiale (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Anexa 2)). Acele materiale care nu sunt specificate în standarde se găsesc pe site-urile producătorilor. Deoarece nu există standarde, acestea pot varia semnificativ de la producător la producător, așa că atunci când cumpărați, acordați atenție caracteristicilor fiecărui material pe care îl cumpărați.

Tabelul de conductivitate termică a materialelor de construcție

Pereții, podelele, podelele pot fi realizate din diferite materiale, dar s-a întâmplat că conductivitatea termică a materialelor de construcție este de obicei comparată cu zidăria. Toată lumea cunoaște acest material, este mai ușor să se asocieze cu el. Cele mai populare sunt diagramele care arată clar diferența dintre diferitele materiale. O astfel de imagine este în paragraful anterior, a doua - o comparație între un zid de cărămidă și un perete de bușteni - este prezentată mai jos. De aceea, materialele termoizolante sunt alese pentru pereții din cărămizi și alte materiale cu conductivitate termică ridicată. Pentru a fi mai ușor de selectat, conductivitatea termică a principalelor materiale de construcție este tabelată.

Nume material, densitateCoeficient de conductivitate termică
uscatla umiditate normalăla umiditate ridicată
CPR (mortar de ciment-nisip)0,58 0,76 0,93
Mortar de var-nisip0,47 0,7 0,81
Tencuiala din gips0,25
Beton spumos, beton celular pe ciment, 600 kg/mc0,14 0,22 0,26
Beton spumos, beton gazos pe ciment, 800 kg/mc0,21 0,33 0,37
Beton spumos, beton celular pe ciment, 1000 kg/mc0,29 0,38 0,43
Beton spumos, beton gazos pe var, 600 kg/mc0,15 0,28 0,34
Beton spumos, beton gazos pe var, 800 kg/mc0,23 0,39 0,45
Beton spumos, beton gazos pe var, 1000 kg/mc0,31 0,48 0,55
Geam de sticla0,76
Arbolit0,07-0,17
Beton cu piatra naturala sparta, 2400 kg/mc1,51
Beton ușor cu piatră ponce naturală, 500-1200 kg/mc0,15-0,44
Beton pe zgură granulată, 1200-1800 kg/mc0,35-0,58
Beton de zgura cazan, 1400 kg/mc0,56
Beton pe piatra sparta, 2200-2500 kg/mc0,9-1,5
Beton pe zgură de combustibil, 1000-1800 kg / m30,3-0,7
Bloc ceramic poros0,2
Beton vermiculit, 300-800 kg/mc0,08-0,21
Beton de argilă expandată, 500 kg/mc0,14
Beton argilos expandat, 600 kg/mc0,16
Beton argilos expandat, 800 kg/mc0,21
Beton de argilă expandată, 1000 kg/mc0,27
Beton de argilă expandată, 1200 kg/mc0,36
Beton de argilă expandată, 1400 kg/mc0,47
Beton de argilă expandată, 1600 kg/mc0,58
Beton de argilă expandată, 1800 kg/mc0,66
scara din caramizi ceramice solide pe CPR0,56 0,7 0,81
Zidărie din cărămidă tubulară ceramică pe CPR, 1000 kg / m3)0,35 0,47 0,52
Zidărie din cărămidă tubulară din ceramică pe centrul de control central, 1300 kg / m3)0,41 0,52 0,58
Zidărie din cărămizi ceramice goale pe centrul de control central, 1400 kg / m3)0,47 0,58 0,64
Zidărie solidă de cărămidă nisip-var pe CPR, 1000 kg / m3)0,7 0,76 0,87
Zidărie de cărămidă de nisip-var pe CPR, 11 goluri0,64 0,7 0,81
Zidărie de cărămidă de nisip-var pe CPR, 14 goluri0,52 0,64 0,76
Calcar 1400 kg/mc0,49 0,56 0,58
Calcar 1 + 600 kg/mc0,58 0,73 0,81
Calcar 1800 kg/mc0,7 0,93 1,05
Calcar 2000 kg/mc0,93 1,16 1,28
Nisip de constructii, 1600 kg/mc0,35
Granit3,49
Marmură2,91
Argila expandata, pietris, 250 kg/mc0,1 0,11 0,12
Argila expandata, pietris, 300 kg/mc0,108 0,12 0,13
Argila expandata, pietris, 350 kg/mc0,115-0,12 0,125 0,14
Argila expandata, pietris, 400 kg/mc0,12 0,13 0,145
Argila expandata, pietris, 450 kg/mc0,13 0,14 0,155
Argila expandata, pietris, 500 kg/mc0,14 0,15 0,165
Argila expandata, pietris, 600 kg/mc0,14 0,17 0,19
Argila expandata, pietris, 800 kg/mc0,18
Placi de gips carton, 1100 kg/mc0,35 0,50 0,56
Placi de gips carton, 1350 kg/mc0,23 0,35 0,41
Argila, 1600-2900 kg/mc0,7-0,9
Argila refractară, 1800 kg/mc1,4
Argila expandata, 200-800 kg/mc0,1-0,18
Beton argilos expandat pe nisip de cuarț cu porizare, 800-1200 kg/mc0,23-0,41
Beton de argilă expandată, 500-1800 kg/mc0,16-0,66
Beton argilos expandat pe nisip perlit, 800-1000 kg/mc0,22-0,28
Cărămizi de clincher, 1800 - 2000 kg / m30,8-0,16
Caramizi ceramice, 1800 kg/mc0,93
Zidarie de moloz de densitate medie, 2000 kg/mc1,35
Foi de gips carton, 800 kg/mc0,15 0,19 0,21
Foi de gips carton, 1050 kg/mc0,15 0,34 0,36
Placaj, lipit0,12 0,15 0,18
Plăci din fibre, PAL, 200 kg/mc0,06 0,07 0,08
Plăci din fibre, PAL, 400 kg/mc0,08 0,11 0,13
Plăci din fibre, PAL, 600 kg/mc0,11 0,13 0,16
Plăci din fibre, PAL, 800 kg/mc0,13 0,19 0,23
Plăci din fibre, PAL, 1000 kg/mc0,15 0,23 0,29
Linoleum PVC pe bază de termoizolare, 1600 kg / m30,33
Linoleum PVC pe bază de termoizolare, 1800 kg / m30,38
Linoleum PVC pe bază de țesătură, 1400 kg / m30,2 0,29 0,29
Linoleum PVC pe bază de țesătură, 1600 kg / m30,29 0,35 0,35
Linoleum PVC pe bază de țesătură, 1800 kg / m30,35
Foi plate din azbociment, 1600-1800 kg/mc0,23-0,35
Covor, 630 kg/mc0,2
Policarbonat (foi), 1200 kg/mc0,16
Beton polistiren, 200-500 kg/mc0,075-0,085
Stâncă de scoici, 1000-1800 kg / m30,27-0,63
Fibră de sticlă, 1800 kg/m30,23
Placi de beton, 2100 kg/mc1,1
Placi ceramice, 1900 kg/mc0,85
Tigla PVC, 2000 kg/mc0,85
Tencuiala de var, 1600 kg/mc0,7
Tencuiala ciment-nisip, 1800 kg/mc1,2

Lemnul este unul dintre materialele de construcție cu o conductivitate termică relativ scăzută. Tabelul oferă date orientative pentru diferite rase. Când cumpărați, asigurați-vă că vă uitați la densitatea și coeficientul de conductivitate termică. Nu toate sunt aceleași cu cele menționate în documentele de reglementare.

NumeCoeficient de conductivitate termică
UscatLa umiditate normalăCu umiditate ridicată
Pin, molid peste bob0,09 0,14 0,18
Pin, molid de-a lungul bobului0,18 0,29 0,35
Stejar de-a lungul bobului0,23 0,35 0,41
Stejar peste bob0,10 0,18 0,23
Lemn de plută0,035
mesteacăn0,15
Cedru0,095
Cauciuc natural0,18
arțar0,19
Tei (15% umiditate)0,15
zada0,13
Rumeguş0,07-0,093
Remorcare0,05
Parchet stejar0,42
Parchet bucata0,23
Parchet panou0,17
Brad0,1-0,26
Plop0,17

Metalele conduc foarte bine căldura. Ele sunt adesea puntea rece din structură. Și acest lucru trebuie luat în considerare, pentru a exclude contactul direct prin folosirea de straturi și garnituri termoizolante, care se numesc ruptură termică. Conductivitatea termică a metalelor este rezumată într-un alt tabel.

NumeCoeficient de conductivitate termică NumeCoeficient de conductivitate termică
Bronz22-105 Aluminiu202-236
Cupru282-390 Alamă97-111
Argint429 Fier92
Staniu67 Oţel47
Aur318

Cum se calculează grosimea peretelui

Pentru ca casa sa fie calda iarna si racoroasa vara, este necesar ca structurile de inchidere (pereti, podea, tavan/acoperis) sa aiba o anumita rezistenta termica. Această valoare este diferită pentru fiecare regiune. Depinde de temperaturile medii și umiditatea dintr-o anumită zonă.

Rezistenta termica a carcasei
structuri pentru regiunile Rusiei

Pentru ca facturile de încălzire să nu fie prea mari, materialele de construcție și grosimea acestora trebuie selectate astfel încât rezistența lor termică totală să nu fie mai mică decât cea indicată în tabel.

Calculul grosimii peretelui, grosimii izolației, straturilor de finisare

Pentru construcția modernă, o situație este tipică când peretele are mai multe straturi. Pe lângă structura de susținere, există izolație, materiale de finisare. Fiecare dintre straturi are propria sa grosime. Cum se determină grosimea izolației? Calculul este simplu. Pe baza formulei:

R - rezistenta termica;

p este grosimea stratului în metri;

k - coeficient de conductivitate termică.

În primul rând, trebuie să decideți asupra materialelor pe care le veți folosi în construcții. Mai mult, trebuie să știi exact ce fel de material de perete, izolație, decorare etc. La urma urmei, fiecare dintre ele contribuie la izolarea termică, iar conductivitatea termică a materialelor de construcție este luată în considerare în calcul.

În primul rând, se ia în considerare rezistența termică a materialului structural (din care se va construi peretele, podeaua etc.), apoi se selectează grosimea izolației selectate „conform principiului rezidual”. De asemenea, puteți lua în considerare caracteristicile de termoizolație ale materialelor de finisare, dar de obicei sunt un „plus” față de cele principale. Așa se așează un anumit stoc „pentru orice eventualitate”. Această rezervă vă permite să economisiți la încălzire, care ulterior are un efect pozitiv asupra bugetului.

Un exemplu de calcul al grosimii izolației

Să luăm un exemplu. Urmează să construim un zid de cărămizi - o cărămidă și jumătate, îl vom izola cu vată minerală. Conform tabelului, rezistența termică a pereților pentru regiune ar trebui să fie de cel puțin 3,5. Calculul pentru această situație este prezentat mai jos.


Daca bugetul este limitat, poti lua 10 cm de vata minerala, iar cea care lipseste va fi acoperita cu materiale de finisare. Vor fi înăuntru și în exterior. Dar, dacă doriți ca facturile la încălzire să fie minime, este mai bine să începeți să terminați cu un „plus” la valoarea calculată. Aceasta este rezerva dumneavoastră pentru timpul celor mai scăzute temperaturi, deoarece normele de rezistență termică pentru anvelopele clădirilor sunt calculate pe baza temperaturii medii pe mai mulți ani, iar iernile sunt anormal de reci. Prin urmare, pur și simplu nu se ia în considerare conductivitatea termică a materialelor de construcție utilizate pentru decorare.

Construcția oricărei case, fie că este o cabană sau o casă de țară modestă, ar trebui să înceapă cu dezvoltarea unui proiect. În această etapă, nu este pus doar aspectul arhitectural al viitoarei structuri, ci și caracteristicile sale structurale și termice.

Sarcina principală în etapa de proiect va fi nu numai dezvoltarea de soluții de design puternice și durabile, care să poată menține cel mai confortabil microclimat cu costuri minime. Un tabel comparativ al conductivității termice a materialelor poate ajuta la determinarea alegerii.

Conceptul de conductivitate termică

În termeni generali, procesul de conductivitate termică se caracterizează prin transferul de energie termică de la particulele mai încălzite ale unui solid la cele mai puțin încălzite. Procesul va continua până când apare echilibrul termic. Cu alte cuvinte, până când temperaturile se egalează.

În ceea ce privește anvelopa clădirii (pereți, podea, tavan, acoperiș), procesul de transfer termic va fi determinat de timpul în care temperatura din interiorul încăperii este egală cu temperatura ambiantă.

Cu cât acest proces durează mai mult, cu atât camera se va simți mai confortabilă și mai economică din punct de vedere al costurilor de operare.

Numeric, procesul de transfer de căldură este caracterizat de coeficientul de conductivitate termică. Semnificația fizică a coeficientului arată câtă căldură trece pe unitatea de timp printr-o unitate de suprafață. Acestea. cu cât valoarea acestui indicator este mai mare, cu atât căldura este mai bine condusă, ceea ce înseamnă că procesul de schimb de căldură va avea loc mai rapid.

În consecință, în stadiul lucrărilor de proiectare, este necesar să se proiecteze structuri, a căror conductivitate termică ar trebui să fie cât mai mică posibil.

Înapoi la cuprins

Factori care afectează valoarea conductibilității termice

Conductivitatea termică a materialelor utilizate în construcții depinde de parametrii acestora:

  1. Porozitatea - prezența porilor în structura materialului încalcă omogenitatea acestuia. Când fluxul de căldură trece, o parte din energie este transferată prin volumul ocupat de pori și umplut cu aer. Se ia ca punct de referință pentru a lua conductivitatea termică a aerului uscat (0,02 W / (m * ° C)). În consecință, cu cât volumul este ocupat de porii de aer mai mare, cu atât conductivitatea termică a materialului va fi mai mică.
  2. Structura porilor - dimensiunea mică a porilor și natura lor închisă contribuie la scăderea ratei fluxului de căldură. În cazul utilizării materialelor cu pori mari comunicanți, pe lângă conductivitatea termică, procesele de transfer de căldură vor fi implicate în procesul de transfer de căldură prin convecție.
  3. Densitatea - la valori mari, particulele interacționează mai strâns între ele și într-o măsură mai mare contribuie la transferul de energie termică. În cazul general, valorile conductivității termice a unui material, în funcție de densitatea acestuia, sunt determinate fie pe baza datelor de referință, fie empiric.
  4. Umiditate - valoarea conductibilității termice pentru apă este (0,6 W / (m * ° C)). Când structurile de perete sau izolația devin umede, aerul uscat este îndepărtat din pori și înlocuit cu picături de aer lichid sau umed saturat. Conductivitatea termică în acest caz va crește semnificativ.
  5. Efectul temperaturii asupra conductivității termice a unui material este reflectat prin formula:

λ = λо * (1 + b * t), (1)

unde, λо - coeficient de conductivitate termică la o temperatură de 0 ° С, W / m * ° С;

b - valoarea de referinta a coeficientului de temperatura;

t este temperatura.

Înapoi la cuprins

Aplicarea practică a valorii conductibilității termice a materialelor de construcție

Conceptul de grosime a stratului de material decurge direct din conceptul de conductivitate termica pentru a obtine valoarea ceruta a rezistentei la fluxul de caldura. Rezistența termică este o valoare standardizată.

O formulă simplificată pentru grosimea stratului va arăta astfel:

unde, H - grosimea stratului, m;

R - rezistență la transferul de căldură, (m2 * ° С) / W;

λ - coeficient de conductivitate termică, W / (m * ° С).

Această formulă în raport cu un perete sau podea are următoarele ipoteze:

  • structura de închidere are o structură monolitică omogenă;
  • materialele de construcție folosite au umiditate naturală.

La proiectare, datele standardizate și de referință necesare sunt preluate din documentația de reglementare:

  • SNiP23-01-99 - Climatologie constructii;
  • SNiP 23-02-2003: Protectia termica a cladirilor;
  • SP 23-101-2004: Proiectarea protecției termice a clădirilor.

Înapoi la cuprins

Conductibilitatea termică a materialelor: parametri

A fost adoptată o împărțire condiționată a materialelor utilizate în construcții în materiale structurale și termoizolante.

Materialele structurale sunt utilizate pentru construcția structurilor de închidere (pereți, pereți despărțitori, pardoseli). Se disting prin valori ridicate ale conductibilității termice.

Valorile coeficienților de conductivitate termică sunt rezumate în tabelul 1:

tabelul 1

Înlocuind în formula (2) datele preluate din documentația de reglementare și datele din Tabelul 1, puteți obține grosimea necesară a peretelui pentru o anumită regiune climatică.

Când pereții sunt realizați numai din materiale structurale fără utilizarea izolației termice, grosimea lor necesară (în cazul utilizării betonului armat) poate ajunge la câțiva metri. Designul în acest caz se va dovedi a fi prohibitiv de mare și de greoi.

Permiteți construirea de pereți fără utilizarea izolației suplimentare, poate doar beton spumos și lemn. Și chiar și în acest caz, grosimea peretelui ajunge la jumătate de metru.

Materialele termoizolante au valori destul de mici ale coeficientului de conductivitate termică.

Gama lor principală se află în intervalul de la 0,03 la 0,07 W / (m * ° C). Cele mai comune materiale sunt spumă de polistiren extrudat, vată minerală, plastic spumă, vată de sticlă, materiale izolatoare pe bază de spumă poliuretanică. Utilizarea lor poate reduce semnificativ grosimea structurilor de închidere.


Este mai bine să începeți construcția fiecărui obiect cu planificarea proiectului și un calcul atent al parametrilor de inginerie termică. Datele precise vă vor permite să obțineți un tabel de conductivitate termică a materialelor de construcție. Construcția corectă a clădirilor contribuie la parametrii climatici optimi în cameră. Și tabelul vă va ajuta să alegeți materiile prime potrivite care vor fi folosite pentru construcție.

Conductivitatea termică a materialelor afectează grosimea peretelui

Conductivitatea termică este o măsură a transferului de energie termică de la obiectele încălzite dintr-o cameră la obiectele cu o temperatură mai scăzută. Procesul de schimb de căldură se efectuează până când indicatorii de temperatură se egalizează. Pentru a desemna energia termică, se folosește un coeficient special de conductivitate termică a materialelor de construcție. Tabelul vă va ajuta să vedeți toate valorile necesare. Parametrul indică câtă energie termică trece printr-o unitate de suprafață pe unitatea de timp. Cu cât această denumire este mai mare, cu atât transferul de căldură va fi mai bun. La ridicarea clădirilor, este necesar să se folosească un material cu o valoare minimă a conductibilității termice.

Coeficientul de conductivitate termică este o astfel de valoare care este egală cu cantitatea de căldură care trece printr-un metru de grosime a materialului pe oră. Utilizarea unei astfel de caracteristici este imperativă pentru a crea o mai bună izolare termică. Conductivitatea termică trebuie luată în considerare atunci când se selectează structuri de izolare suplimentare.

Ce influențează indicele de conductivitate termică?

Conductivitatea termică este determinată de astfel de factori:

  • porozitatea determină eterogenitatea structurii. Când căldura este trecută prin astfel de materiale, procesul de răcire este neglijabil;
  • o valoare crescută a densității afectează contactul apropiat al particulelor, ceea ce contribuie la un transfer mai rapid de căldură;
  • umiditatea ridicată crește acest indicator.

Folosind în practică valorile coeficientului de conductivitate termică

Materialele sunt prezentate în varietăți structurale și termoizolante. Primul tip are o conductivitate termică ridicată. Ele sunt utilizate pentru construcția de podele, garduri și pereți.

Cu ajutorul tabelului se determină posibilitățile de transfer termic al acestora. Pentru ca acest indicator să fie suficient de scăzut pentru un microclimat normal în cameră, pereții din unele materiale trebuie să fie deosebit de groși. Pentru a evita acest lucru, se recomandă utilizarea unor componente termoizolante suplimentare.

Indicatori de conductivitate termică pentru clădirile finite. Tipuri de izolare

Când creați un proiect, trebuie să luați în considerare toate metodele de scurgere de căldură. Poate ieși prin pereți și acoperișuri, precum și prin podele și uși. Dacă efectuați incorect calculele de proiectare, atunci va trebui să vă mulțumiți doar cu energia termică primită de la dispozitivele de încălzire. Clădirile construite din materii prime standard: piatră, cărămidă sau beton trebuie izolate suplimentar.

Izolarea termică suplimentară se realizează în clădirile cu cadru. În același timp, cadrul din lemn conferă rigiditate structurii, iar materialul izolator este așezat în spațiul dintre stâlpi. În clădirile din cărămizi și blocuri de zgârietură, izolarea se realizează în exteriorul structurii.

Atunci când alegeți încălzitoare, trebuie să acordați atenție unor factori precum nivelul de umiditate, efectul temperaturilor ridicate și tipul de structură. Luați în considerare anumiți parametri ai structurilor izolatoare:

  • indicele de conductivitate termică afectează calitatea procesului de termoizolare;
  • absorbția umidității este de mare importanță la izolarea elementelor externe;
  • grosimea afectează fiabilitatea izolației. Izolația subțire ajută la păstrarea suprafeței utile a încăperii;
  • inflamabilitatea este importantă. Materiile prime de înaltă calitate au capacitatea de a se autostinge;
  • stabilitatea termică reflectă capacitatea de a rezista la schimbările de temperatură;
  • respectarea mediului și siguranță;
  • izolarea fonică protejează împotriva zgomotului.

Următoarele tipuri sunt utilizate ca încălzitoare:

  • vata minerala este rezistenta la foc si ecologica. Caracteristicile importante includ conductivitate termică scăzută;
  • Styrofoam este un material ușor, cu proprietăți bune de izolare. Este ușor de instalat și este rezistent la umiditate. Recomandat pentru utilizare în clădiri nerezidenţiale;
  • vata bazaltica, spre deosebire de vata minerala, are indicatori mai buni de rezistenta la umiditate;
  • Penoplex este rezistent la umiditate, temperaturi ridicate si foc. Are o conductivitate termică excelentă, este ușor de instalat și durabil;
  • spuma poliuretanică este cunoscută pentru calități precum incombustibilitatea, proprietăți bune de respingere a apei și rezistență ridicată la foc;
  • spuma de polistiren extrudat suferă o prelucrare suplimentară în timpul producției. Are o structură uniformă;
  • penofolul este un strat izolator multistrat. Compoziția conține polietilenă spumă. Suprafața plăcii este acoperită cu folie pentru a oferi reflexie.

Pentru izolarea termică pot fi utilizate tipuri de materii prime în vrac. Acestea sunt pelete de hârtie sau perlit. Sunt rezistente la umiditate și foc. Soiurile organice includ fibre de lemn, in sau plută. Atunci când alegeți, acordați o atenție deosebită indicatorilor precum respectarea mediului și siguranța la incendiu.

Notă! Atunci când proiectați izolația termică, este important să luați în considerare instalarea unui strat de hidroizolație. Acest lucru va evita umiditatea ridicată și va crește rezistența la transferul de căldură.

Tabelul de conductivitate termică a materialelor de construcție: caracteristicile indicatorilor

Tabelul de conductivitate termică a materialelor de construcție conține indicatori ai diferitelor tipuri de materii prime care sunt utilizate în construcții. Folosind aceste informații, puteți calcula cu ușurință grosimea pereților și cantitatea de izolație.

Cum se utilizează tabelul de conductivitate termică a materialelor și izolație?

Cele mai populare materiale sunt prezentate în tabelul de rezistență la transferul de căldură al materialelor. Atunci când alegeți o opțiune specifică pentru izolarea termică, este important să luați în considerare nu numai proprietățile fizice, ci și caracteristici precum durabilitatea, prețul și ușurința de instalare.

Știați că cel mai simplu mod este să instalați izolație cu spumă și spumă poliuretanică. Se răspândesc pe suprafață sub formă de spumă. Astfel de materiale umplu cu ușurință cavitățile structurilor. Când se compară opțiunile dure cu spumă, trebuie subliniat faptul că spuma nu formează îmbinări.

Valorile coeficienților de transfer de căldură ai materialelor din tabel

Când faceți calcule, ar trebui să cunoașteți coeficientul de rezistență la transferul de căldură. Această valoare este raportul dintre temperaturile de pe ambele părți și cantitatea de flux de căldură. Pentru a afla rezistenta termica a anumitor pereti se foloseste un tabel de conductivitate termica.

Puteți face singuri toate calculele. Pentru aceasta, grosimea stratului izolator termic este împărțită la coeficientul de conductivitate termică. Această valoare este adesea indicată pe ambalaj dacă este vorba despre izolație. Materialele de uz casnic sunt măsurate independent. Aceasta se referă la grosime, iar coeficienții pot fi găsiți în tabele speciale.

Coeficientul de rezistență ajută la selectarea unui anumit tip de izolație termică și a grosimii stratului de material. Informații despre permeabilitatea la vapori și densitatea pot fi găsite în tabel.

Cu utilizarea corectă a datelor tabelare, puteți alege material de înaltă calitate pentru a crea un climat interior favorabil.

Conductibilitatea termică a materialelor de construcție (video)


Te-ar putea interesa și:

Cum să faci încălzire într-o casă privată din țevi de polipropilenă cu propriile mâini Săgeată hidro: scop, principiu de funcționare, calcule Schema de încălzire cu circulație forțată a unei case cu două etaje - rezolvarea problemei cu căldura

Conductivitate termică- capacitatea unui material de a transfera căldură dintr-o parte în alta datorită mișcării termice a moleculelor. Transferul de căldură într-un material se realizează prin conducție (prin contactul particulelor de material), convecție (mișcarea aerului sau a altui gaz în porii materialului) și radiație.


Conductivitate termică depinde de densitatea medie a materialului, structura acestuia, porozitatea, umiditatea și temperatura medie a stratului de material. Odată cu creșterea densității medii a materialului, conductivitatea termică crește. Cu cât porozitatea este mai mare, adică cu cât densitatea medie a materialului este mai mică, cu atât conductivitatea termică este mai mică. Odată cu creșterea conținutului de umiditate al materialului, conductivitatea termică crește brusc, în timp ce proprietățile sale de izolare termică scad. Prin urmare, toate materialele termoizolante dintr-o structură termoizolante sunt protejate de umiditate printr-un strat de acoperire - barieră de vapori.

Date comparative ale materialelor de construcție cu aceeași conductivitate termică

Coeficientul de conductivitate termică a materialelor

Material

Coeficientul de conductivitate termică, W / m * K

Dale de alabastru 0,47
azbest (ardezie) 0,35
Azbest fibros 0,15
Azbociment 1,76
Placi de azbest-ciment 0,35
Beton izolant 0,18
Bitum 0,47
Hârtie 0,14
Vata minerala usoara 0,045
Vată minerală grea 0,055
Lână de bumbac 0,055
Foi de vermiculit 0,1
Pâslă de lână 0,045
Gips de constructii 0,35
Alumină 2,33
Pietriș (umplutură) 0,93
Granit, bazalt 3,5
Sol 10% apă 1,75
Sol 20% apă 2,1
pământ nisipos 1,16
Solul este uscat 0,4
Sol compactat 1,05
Gudron 0,3
Scanduri 0,15
Lemn - placaj 0,15
lemn de esență tare 0,2
PAL PAL 0,2
Frasin de lemn 0,15
Yporka (rășină spumă) 0,038
Piatră 1,4
Carton multistrat de constructii 0,13
Cauciuc spumat 0,03
Cauciuc natural 0,042
Cauciuc fluorat 0,055
Beton de argilă expandată 0,2
Caramizi de silice 0,15
Caramida goala 0,44
Caramida de silicat 0,81
Caramida solida 0,67
Cărămidă de zgură 0,58
Plăci de silice 0,07
Rumeguș - rambleu 0,095
Rumeguș de lemn uscat 0,065
PVC 0,19
Beton spumos 0,3
Styrofoam 0,037
Polistiren expandat PS-B 0,04
Foi de spumă poliuretanică 0,035
Panouri din spuma poliuretanica 0,025
Sticlă spumă ușoară 0,06
Sticlă spumă grea 0,08
Glassine 0,17
Perlit 0,05
Placi de perlit-ciment 0,08
Nisip
0% umiditate 0,33
10% umiditate 0,97
20% umiditate 1,33
Gresie arsă 1,5
Placi de fațare 105
Placi termoizolante 0,036
Polistiren 0,082
Cauciuc spumă 0,04
Farfurie de pluta 0,043
Foi ușoare de plută 0,035
Foi de plută grele 0,05
Cauciuc 0,15
Material de acoperiș 0,17
Pin silvestru, molid, brad (450 ... 550 kg / metru cub, 15% umiditate) 0,15
Pin rășinos (600 ... 750 kg / metru cub, 15% umiditate) 0,23
Sticlă 1,15
Vata de sticla 0,05
Fibra de sticla 0,036
Laminat din fibra de sticla 0,3
Hârtie de acoperiș 0,23
Placi de ciment 1,92
Mortar de ciment-nisip 1,2
Fontă 56
Zgură granulată 0,15
Zgura cazanului 0,29
Beton de zgură 0,6
Tencuiala uscata 0,21
Tencuiala de ciment 0,9
Ebonită 0,16
Ebonită expandată 0,03
Tei, mesteacăn, arțar, stejar (15% umiditate) 0,15