Таблица коэффициент теплопроводности утеплителей: Таблица теплопроводности строительных материалов

Содержание

Сравнение теплопроводности строительных материалов

Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении.

Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров. Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.

Назначение теплопроводности

Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой. Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются. Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения. Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени. Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.

Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.

Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?

Теплопроводность определяется такими факторами:

• Пористость определяет неоднородность структуры. При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;

• Повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;

• Повышенная влажность увеличивает данный показатель.

Использование значений коэффициента теплопроводности на практике.

Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.

При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.

Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений.

При создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла. Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери. Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.

Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками. В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.

Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:

• Показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;

• Влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;

• Толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;

• Важна горючесть. Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;

• Термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;

• Экологичность и безопасность;

• Звукоизоляция защищает от шума.

В качестве утеплителей применяются следующие виды:

• Минеральная вата устойчива к огню и экологична. К важным характеристикам относится низкая теплопроводность;

• Пенопласт – это легкий материал с хорошими утеплительными свойствами. Он легко устанавливается и обладает влагоустойчивостью. Рекомендуется для применения в нежилых строениях;

• Базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;

• Пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;

• Пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;

• Экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;

• Пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт. В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.

Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит. Они имеют стойкость к влаге и к огню. А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.

Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей.

Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве. Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.

Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?

В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.

Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана. Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций. При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить , что пена не образует стыков.

Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице.

При произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.

Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности. Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция. Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.

Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.

При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении. опубликовано econet.ru 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Сравнение теплопроводности строительных материалов — изучаем важные показатели. Расчет теплопотерь Теплопроводность гидроизоляционных материалов

Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении.

Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров. Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.

Назначение теплопроводности

Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой. Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются. Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения. Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени. Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.


Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.

Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?

Теплопроводность определяется такими факторами:

Пористость определяет неоднородность структуры. При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;

Повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;

Повышенная влажность увеличивает данный показатель.

Использование значений коэффициента теплопроводности на практике.

Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.

При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.

Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений.

При создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла. Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери. Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.

Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками. В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.

Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:

Показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;

Влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;

Толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;

Важна горючесть. Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;

Термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;

Экологичность и безопасность;

Звукоизоляция защищает от шума.

В качестве утеплителей применяются следующие виды:

Минеральная вата устойчива к огню и экологична. К важным характеристикам относится низкая теплопроводность;

Пенопласт – это легкий материал с хорошими утеплительными свойствами. Он легко устанавливается и обладает влагоустойчивостью. Рекомендуется для применения в нежилых строениях;

Базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;

Пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;

Пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;

Экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;

Пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт. В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.

Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит. Они имеют стойкость к влаге и к огню. А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.

Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей.

Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве. Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.

Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?

В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.

Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана. Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций. При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить, что пена не образует стыков.


Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице.

При произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.

Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности. Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция. Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.

Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.

При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении. опубликовано

Отправим материал вам на e-mail

Любые строительные работы начинаются с создания проекта. При этом планируется как расположение комнат в здании, так и рассчитываются главные теплотехнические показатели. От данных значений зависит, насколько будущая постройка будет теплой, долговечной и экономичной. Позволит определить теплопроводность строительных материалов – таблица, в которой отображены основные коэффициенты. Правильные расчеты являются гарантией удачного строительства и создания благоприятного микроклимата в помещении.

Чтобы дом был теплым без утеплителя потребуется определенная толщина стен, которая отличается в зависимости от вида материала

Теплопроводность представляет собой процесс перемещения тепловой энергии от прогретых частей к холодным. Обменные процессы происходят до полного равновесия температурного значения.

Процесс теплопередачи характеризуется промежутком времени, в течение которого выравниваются температурные значения. Чем больше времени проходит, тем ниже теплопроводность строительных материалов, свойства которых отображает таблица. Для определения данного показателя применяется такое понятие как коэффициент теплопроводности. Он определяет, какое количество тепловой энергии проходит через единицу площади определенной поверхности. Чем данный показатель больше, тем с большей скоростью будет остывать здание. Таблица теплопроводности нужна при проектировании защиты постройки от теплопотерь. При этом можно снизить эксплуатационный бюджет.

Поэтому при возведении постройки стоит использовать дополнительные материалы. При этом значение имеет теплопроводность строительных материалов, таблица показывает все значения.

Полезная информация! Для построек из древесины и пенобетона не обязательно использовать дополнительное утепление. Даже применяя низкопроводной материал, толщина сооружения не должна быть менее 50 см.

Особенности теплопроводности готового строения

Планируя проект будущего дома, нужно обязательно учесть возможные потери тепловой энергии. Большая часть тепла уходит через двери, окна, стены, крышу и полы.

Если не выполнять расчеты по теплосбережению дома, то в помещении будет прохладно. Рекомендуется постройки из , бетона и камня дополнительно утеплять.

Полезный совет! Перед тем как утеплять жилище, необходимо продумать качественную гидроизоляцию. При этом даже повышенная влажность не повлияет на особенности теплоизоляции в помещении.

Разновидности утепления конструкций

Теплое здание получится при оптимальном сочетании конструкции из прочных материалов и качественного теплоизолирующего слоя. К подобным сооружениям можно отнести следующие:

  • здание из стандартных материалов: шлакоблоков или кирпича. При этом утепление часто проводится по наружной стороне.

Как определить коэффициенты теплопроводности строительных материалов: таблица

Помогает определить коэффициент теплопроводности строительных материалов – таблица. В ней собраны все значения самых распространенных материалов. Используя подобные данные, можно рассчитать толщину стен и используемый утеплитель. Таблица значений теплопроводности:

Чтобы определить величину теплопроводности используются специальные ГОСТы. Значение данного показателя отличается в зависимости от вида бетона. Если материал имеет показатель 1,75, то пористый состав обладает значением 1,4. Если раствор выполнен с применением каменного щебня, то его значение 1,3.

Потери через потолочные конструкции значительны для проживающих на последних этажах. К слабым участкам относится пространство между перекрытиями и стеной. Подобные участки считаются мостиками холода. Если над квартирой присутствует технический этаж, то при этом потери тепловой энергии меньше.

На верхнем этаже производится снаружи. Также потолок можно утеплить внутри квартиры. Для этого применяется пенополистирол или теплоизоляционные плиты.

Прежде чем утеплять любые поверхности, стоит узнать теплопроводность строительных материалов, таблица СНиПа поможет в этом. Утеплять напольное покрытие не так сложно как другие поверхности. В качестве утепляющих материалов применяются такие материалы как керамзит, стекловата ил пенополистирол.

Теплопроводность строительных материалов (таблица ее значений будет приведена в статье ниже) – это очень важный критерий, на который категорически нужно обращать внимание, во время такого этапа организации строительных работ, как: закупка сырья.

Этот показатель следует учитывать не только при возведении какого-либо объекта с нуля, а и при ремонтных работах, включающих в себя установку стен (как внешних, так и внутренних).

В основном, от теплопроводности выбранных материалов, зависит будущий уровень комфорта внутри помещения. Однако, данный критерий влияет и на некоторые технические показатели, о чем можно узнать более детально в этой статье.

Теплопроводность – определение

Перед тем, как определять коэффициент теплопроводности того, или иного материала, важно заранее знать: а что вообще представляет из себя данный термин.

Как правило, под определением «теплопроводность», принято понимать уровень теплообмена определенного материала, выраженный в ваттах/метр кельвина.

Более простым языком, данный коэффициент показывает способность получения материалом энергии от более нагретых тел, и уровень отдачи его энергии телам, с пониженной температурой. Как правило, этот показатель рассчитывается по одной, из двух основных формул: q = x*grad(T) или P=-x*.

Что влияет на теплопроводность

Коэффициент теплопроводности каждого строительного материала определяется строго индивидуально, на что следует обратить особое внимание, и зависит он от нескольких основных критериев:

  • плотности;
  • уровня пористости;
  • строения и формы пор;
  • природной температуры;
  • уровня влажности;
  • химической структуры (атомной группы).

К примеру, при наличии в структуре материала большого количества мелких пор, замкнутого типа, его уровень теплопроводности существенно понизится. Однако, при варианте с крупными порами, данный коэффициент будет наоборот повышен, за счет возникновения в порах конвективных воздушных потоков.

Таблица

Как было сказано ранее: каждый строительный материал имеет индивидуальный коэффициент теплопроводности, который рассчитывается исходя из некоторых характерных критериев.

Для более ясной картины, приведем в таблице примеры теплопроводности некоторых, самых распространенных материалов, используемых в строительстве:

Материал Плотность (кг*м3) Теплопроводность (Вт\(м*К))
Железобетон 2500 1,69
Бетон 2400 1,51
Керамзитобетон 1800 0,66
Пенобетон 1000 0,29
Минеральная вата От 50 до 200 От 0,04 до 0,07 соответственно
Пенополистирол От 33 до 150 От 0,03 до 0,05 соответственно
От 30 до 80 От 0,02 до 0,04 соответственно
Керамзит 800 0,18
Пеностекло 400 0,11

Разновидности утепления конструкций

Вермикулит

Подбор материала для утепления любой конструкции, в первую очередь осуществляется исходя из ее типа: наружная или внутренняя. В первом варианте, в качестве утеплителя хорошо подойдут вещества, не поддающиеся воздействию погодных условий, и других внешних факторов, а именно:

  • керамзит;
  • перлитовый щебень.

Для большего эффекта, утеплитель можно наносить в два слоя, где вышеперечисленные материалы будут считаться защитным слоем, а в качестве основы, вполне смогут выступить:

  • пенопласт;
  • пеноизол;
  • пенополистирол;
  • пенополиуретан.

Пеноизол

Что же касается исключительно внутреннего варианта утепления конструкций, то для этого вполне сгодятся такие материалы:

  • минеральная вата;
  • стекловата;
  • вата из базальтового волокна;

Помимо сферы применения, утеплители значительно отличаются между собой и своей стоимость, теплопроводностью, герметичностью, а также сроком службы, на что следует обратить внимание при их выборе.

При выборе утеплителя, в первую очередь, важно обращать внимание на сферу его применения. К примеру, подбирая материал утепления для наружной отделки объекта, следите за тем, чтоб его плотность была достаточно высокой, а его структура имела надежную защиту от перепадов температуры, попадания влаги, физического воздействия и т.д.

Также, старайтесь подбирать такие материалы, вес которых будет не очень большим, дабы не разрушать основу постройки. Ведь не редко, утеплитель приходится крепить на глиняную поверхность, или же поверх обычной «шубы», что вполне может стать причиной быстрого его разрушения.

Подводя итог, можно сделать вывод, что подборка подходящего материала для утепления какой-либо конструкции – процесс весьма тяжелый, требующий повышенного внимания. Помните, что в данном вопросе, лучше всего полагаться только на себя, и на свои знания, так как в большинстве случаев, консультанты магазинов могут советовать

Вам приобрести качественный дорогой утеплитель туда, где и без него вполне можно обойтись (к примеру, под линолеум, или на внутренние стенки). Поэтому, осуществляйте выбор самостоятельно, опираясь на характеристики материала, и на его качество. Также, важно помнить, что цена – это далеко не всегда важный критерий, на который стоит ориентироваться при выборе.

Смотрите в следующем видео пояснения таблицы теплопроводности материалов с примерами:

Термин «теплопроводность» применяется к свойствам материалов пропускать тепловую энергию от горячих участков к холодным. Теплопроводность основана на движении частиц внутри веществ и материалов. Способность передавать энергию тепла в количественном измерении – это коэффициент теплопроводности. Круговорот тепловой энергопередачи, или тепловой обмен, может проходить в любых веществах с неравнозначным размещением разных температурных участков, но коэффициент теплопроводности зависим от давления и температуры в самом материале, а также от его состояния – газообразного, жидкого или твердого.

Физически теплопроводность материалов равняется количеству тепла, которое перетекает через однородный предмет установленных габаритов и площади за определенный временной отрезок при установленной температурной разнице (1 К). В системе СИ единичный показатель, который имеет коэффициент теплопроводности, принято измерять в Вт/(м К).

Как рассчитать теплопроводность по закону Фурье

В заданном тепловом режиме плотность потока при передаче тепла прямо пропорциональна вектору максимального увеличения температуры, параметры которой изменяются от одного участка к другим, и по модулю с одинаковой скоростью увеличения температуры по направлению вектора:

q → = − ϰ х grad х (T), где:

  • q → – направление плотности предмета, передающего тепло, или объем теплового потока, который протекает по участку за заданную временную единицу через определенную площадь, перпендикулярный всем осям;
  • ϰ – удельный коэффициент теплопроводности материала;
  • T – температура материала.

При применении закона Фурье не принимают во внимание инерционность перетекания тепловой энергии, а это значит, что имеется в виду мгновенная передача тепла из любой точки на любое расстояние. Поэтому формулу нельзя использовать для расчетов передачи тепла при протекании процессов, имеющих высокую частоту повторения. Это ультразвуковое излучение, передача тепловой энергии волнами ударного или импульсного типа и т.д. Существует решение по закону Фурье с релаксационным членом:

τ х ∂ q / ∂ t = − (q + ϰ х ∇T) .

Если ре­лак­са­ция τ мгновенная, то формула превращается в закон Фурье.

Ориентировочная таблица теплопроводности материалов:

Основа Значение теплопроводности, Вт/(м К)
Жесткий графен 4840 + / – 440 – 5300 + / – 480
Алмаз 1001-2600
Графит 278,4-2435
Бора арсенид 200-2000
SiC 490
Ag 430
Cu 401
BeO 370
Au 320
Al 202-236
AlN 200
BN 180
Si 150
Cu 3 Zn 2 97-111
Cr 107
Fe 92
Pt 70
Sn 67
ZnO 54
Черная сталь 47-58
Pb 35,3
Нержавейка Теплопроводность стали – 15
SiO2 8
Высококачественные термостойкие пасты 5-12
Гранит

(состоит из SiO 2 68-73 %; Al 2 O 3 12,0-15,5 %; Na 2 O 3,0-6,0 %; CaO 1,5-4,0 %; FeO 0,5-3,0 %; Fe 2 O 3 0,5-2,5 %; К 2 О 0,5-3,0 %; MgO 0,1-1,5 %; TiO 2 0,1-0,6 %)

2,4
Бетонный раствор без заполнителей 1,75
Бетонный раствор со щебнем или с гравием 1,51
Базальт

(состоит из SiO 2 – 47-52%, TiO 2 – 1-2,5%, Al2O 3 – 14-18%, Fe 2 O 3 – 2-5%, FeO – 6-10%, MnO – 0,1-0,2%, MgO – 5-7%, CaO – 6-12%, Na 2 O – 1,5-3%, K 2 O – 0,1-1,5%, P 2 O 5 – 0,2-0,5 %)

1,3
Стекло

(состоит из SiO 2 , B 2 O 3 , P 2 O 5 , TeO 2 , GeO 2 , AlF 3 и т.д.)

1-1,15
Термостойкая паста КПТ-8 0,7
Бетонный раствор с наполнителем из песка, без щебня или гравия 0,7
Вода чистая 0,6
Силикатный

или красный кирпич

0,2-0,7
Масла

на основе силикона

0,16
Пенобетон 0,05-0,3
Газобетон 0,1-0,3
Дерево Теплопроводность дерева – 0,15
Масла

на основе нефти

0,125
Снег 0,10-0,15
ПП с группой горючести Г1 0,039-0,051
ЭППУ с группой горючести Г3, Г4 0,03-0,033
Стеклянная вата 0,032-0,041
Вата каменная 0,035-0,04
Воздушная атмосфера (300 К, 100 кПа) 0,022
Гель

на основе воздуха

0,017
Аргон (Ar) 0,017
Вакуумная среда 0

Приведенная таблица теплопроводности учитывает теплопередачу посредством теплового излучения и теплообмена частиц. Так как вакуум не передает тепло, то оно перетекает при помощи солнечного излучения или другого типа генерации тепла. В газовой или жидкой среде слои с разной температурой смешиваются искусственно или естественным способом.


Проводя расчет теплопроводности стены, необходимо принимать во внимание, что теплопередача сквозь стеновые поверхности меняется от того, что температура в здании и на улице всегда разная, и зависит от площади всех поверхностей дома и от теплопроводности стройматериалов.

Чтобы количественно оценить теплопроводность, ввели такое значение, как коэффициент теплопроводности материалов. Он показывает, как тот или иной материал способен передавать тепло. Чем выше это значение, например, коэффициент теплопроводности стали, тем эффективнее сталь будет проводить тепло.

  • При утеплении дома из древесины рекомендуется выбирать стройматериалы с низким коэффициентом.
  • Если стена кирпичная, то при значении коэффициента 0,67 Вт/(м2 К) и толщине стены 1 м при ее площади 1 м 2 при разнице наружной и внутридомовой температуры 1 0 С кирпич будет пропускать 0,67 Вт энергии. При разнице температур 10 0 С кирпич будет пропускать 6,7 Вт и т.д.

Стандартное значение коэффициента теплопроводимости теплоизоляции и других строительных материалов верно для толщины стены 1 м. Чтобы провести расчет теплопроводности поверхности другой толщины, следует коэффициент поделить на выбранное значение толщины стены (метры).

В СНиП и при проведении расчетов фигурирует термин «тепловое сопротивление материала», он означает обратную теплопроводность. То есть при теплопроводности листа пенопласта 10 см и его теплопроводности 0,35 Вт/(м 2 К) тепловое сопротивление листа – 1 / 0,35 Вт/(м 2 К) = 2,85 (м 2 К)/Вт.

Ниже – таблица теплопроводности для востребованных строительных материалов и теплоизоляторов:

Стройматериалы Коэффициент теплопроводимости, Вт/(м 2 К)
Плиты из алебастра 0,47
Al 230
Шифер асбоцементный 0,35
Асбест (волокно, ткань) 0,15
Асбоцемент 1,76
Асбоцементные изделия 0,35
Асфальт 0,73
Асфальт для напольного покрытия 0,84
Бакелит 0,24
Бетон с заполнителем щебнем 1,3
Бетон с заполнителем песком 0,7
Пористый бетон – пено- и газобетон 1,4
Сплошной бетон 1,75
Термоизоляционный бетон 0,18
Битумная масса 0,47
Бумажные материалы 0,14
Рыхлая минвата 0,046
Тяжелая минвата 0,05
Вата – теплоизолятор на основе хлопка 0,05
Вермикулит в плитах или листах 0,1
Войлок 0,046
Гипс 0,35
Глиноземы 2,33
Гравийный заполнитель 0,93
Гранитный или базальтовый заполнитель 3,5
Влажный грунт, 10% 1,75
Влажный грунт, 20% 2,1
Песчаники 1,16
Сухая почва 0,4
Уплотненный грунт 1,05
Гудроновая масса 0,3
Доска строительная 0,15
Фанерные листы 0,15
Твердые породы дерева 0,2
ДСП 0,2
Дюралюминиевые изделия 160
Железобетонные изделия 1,72
Зола 0,15
Известняковые блоки 1,71
Раствор на песке и извести 0,87
Смола вспененная 0,037
Природный камень 1,4
Картонные листы из нескольких слоев 0,14
Каучук пористый 0,035
Каучук 0,042
Каучук с фтором 0,053
Керамзитобетонные блоки 0,22
Красный кирпич 0,13
Пустотелый кирпич 0,44
Полнотелый кирпич 0,81
Сплошной кирпич 0,67
Шлакокирпич 0,58
Плиты на основе кремнезема 0,07
Латунные изделия 110
Лед при температуре 0 0 С 2,21
Лед при температуре -20 0 С 2,44
Лиственное дерево при влажности 15% 0,15
Медные изделия 380
Мипора 0,086
Опилки для засыпки 0,096
Сухие опилки 0,064
ПВХ 0,19
Пенобетон 0,3
Пенопласт марки ПС-1 0,036
Пенопласт марки ПС-4 0,04
Пенопласт марки ПХВ-1 0,05
Пенопласт марки ФРП 0,044
ППУ марки ПС-Б 0,04
ППУ марки ПС-БС 0,04
Лист из пенополиуретана 0,034
Панель из пенополиуретана 0,024
Облегченное пеностекло 0,06
Тяжелое вспененное стекло 0,08
Пергаминовые изделия 0,16
Перлитовые изделия 0,051
Плиты на цементе и перлите 0,085
Влажный песок 0% 0,33
Влажный песок 0% 0,97
Влажный песок 20% 1,33
Обожженный камень 1,52
Керамическая плитка 1,03
Плитка марки ПМТБ-2 0,035
Полистирол 0,081
Поролон 0,04
Раствор на основе цемента без песка 0,47
Плита из натуральной пробки 0,042
Легкие листы из натуральной пробки 0,034
Тяжелые листы из натуральной пробки 0,05
Резиновые изделия 0,15
Рубероид 0,17
Сланец 2,100
Снег 1,5
Хвойная древесина влажностью 15% 0,15
Хвойная смолистая древесина влажностью 15% 0,23
Стальные изделия 52
Стеклянные изделия 1,15
Утеплитель стекловата 0,05
Стекловолоконные утеплители 0,034
Стеклотекстолитовые изделия 0,31
Стружка 0,13
Тефлоновое покрытие 0,26
Толь 0,24
Плита на основе цементного раствора 1,93
Цементно-песчаный раствор 1,24
Чугунные изделия 57
Шлак в гранулах 0,14
Шлак зольный 0,3
Шлакобетонные блоки 0,65
Сухие штукатурные смеси 0,22
Штукатурный раствор на основе цемента 0,95
Эбонитовые изделия 0,15

Кроме того, необходимо учитывать теплопроводность утеплителей из-за их струйных тепловых потоков. В плотной среде возможно «переливание» квазичастиц из одного нагретого стройматериала в другой, более холодный или более теплый, через поры субмикронных размеров, что помогает распространять звук и тепло, даже если в этих порах будет абсолютный вакуум.

Строительство коттеджа или дачного дома — это сложный и трудоемкий процесс. И для того, чтобы будущее строение простояло не один десяток лет, нужно соблюдать все нормы и стандарты при его возведении. Поэтому каждый этап строительства требует точных расчетов и качественного выполнения необходимых работ.

Одним из самых важных показателей при строительстве и отделке строения является теплопроводность строительных материалов. СНИП (строительные нормы и правила) дает полный спектр информации по данному вопросу. Ее необходимо знать, чтобы будущее здание было комфортным для проживания как в летний, так и в зимний период.

Идеальный теплый дом

От конструктивных особенностей строения и применяемых при его возведении материалов зависит комфорт и экономичность проживания в нем. Комфорт заключается в создании оптимального микроклимата внутри вне зависимости от внешних погодных условий и температуры окружающей среды. Если материалы подобраны правильно, а котельное оборудование и вентиляция установлены согласно нормам, то в таком доме будет комфортная прохладная температура летом и тепло зимой. К тому же если все материалы, используемые при строительстве, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, то расходы на энергоносители при отоплении помещений будут минимальны.

Понятие теплопроводности

Теплопроводность — это передача тепловой энергии между непосредственно соприкасающимися телами или средами. Простыми словами теплопроводность — это способность материала проводить температуру. То есть, попадая в какую-то среду с отличающейся температурой, материал начинает принимать температуру этой среды.

Этот процесс имеет большое значение и в строительстве. Так, в доме с помощью отопительного оборудования поддерживается оптимальная температура (20-25°C). Если температура на улице будет ниже, то когда отключается отопление, все тепло из дома через некоторое время выйдет на улицу, и температура понизится. Летом происходит обратная ситуация. Чтобы сделать температуру в доме ниже уличной, приходится использовать кондиционер.

Коэффициент теплопроводности

Потеря тепла в доме неизбежна. Она происходит постоянно, когда температура снаружи меньше, чем в помещении. А вот ее интенсивность — это переменная величина. Она зависит от множества факторов, главными среди которых являются:

  • Площадь поверхностей, участвующих в теплообмене (крыша, стены, перекрытия, пол).
  • Показатель теплопроводности строительных материалов и отдельных элементов здания (окна, двери).
  • Разница между температурами на улице и внутри дома.
  • И другие.

Для количественной характеристики теплопроводности строительных материалов используют специальный коэффициент. Используя этот показатель, можно довольно просто рассчитать необходимую теплоизоляцию для всех частей дома (стены, крыша, перекрытия, пол). Чем выше коэффициент теплопроводности строительных материалов, тем больше интенсивность потери тепла. Таким образом, для постройки теплого дома лучше применять материалы с более низким показателем этой величины.

Коэффициент теплопроводности строительных материалов, как и любых других веществ (жидких, твердых или газообразных), обозначается греческой буквой λ. Единицей его измерения является Вт/(м*°C). При этом расчет ведется на один квадратный метр стены толщиной в один метр. Разница температур здесь берется 1°. Практически в любом строительном справочнике имеется таблица теплопроводности строительных материалов, в которой можно посмотреть значение этого коэффициента для различных блоков, кирпичей, бетонных смесей, пород дерева и других материалов.

Определение потерь тепла

Потери тепла в любом здании всегда есть, но в зависимости от материала они могут изменять свое значение. В среднем потеря тепла происходит через:

  • Крышу (от 15 % до 25 %).
  • Стены (от 15 % до 35 %).
  • Окна (от 5 % до 15 %).
  • Дверь (от 5 % до 20 %).
  • Пол (от 10 % до 20 %).

Для определения потерь тепла применяют специальный тепловизор, который определяет наиболее проблемные места. Они выделяются на нем красным цветом. Меньшая потеря тепла происходит в желтых зонах, далее — в зеленых. Зоны с наименьшей потерей тепла выделяются синим цветом. А определение теплопроводности строительных материалов должно проводиться в специальных лабораториях, о чем должен свидетельствовать сертификат качества, прилагаемый к продукции.

Пример расчета потерь тепла

Если взять, к примеру, стену из материала с коэффициентом теплопроводности 1, то при разности температур с двух сторон этой стены в 1°, потери тепла составят 1 Вт. Если же толщину стены взять не 1 метр, а 10 см, то потери составят уже 10 Вт. В случае, если разность температур будет 10°, то тепловые потери также составят 10 Вт.

Рассмотрим теперь на конкретном примере расчет потери тепла целого здания. Высоту его возьмем 6 метров (8 с коньком), ширину — 10 метров, а длину — 15 метров. Для простоты расчетов берем 10 окон площадью 1 м 2 . Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:

  • Окна — 10 м 2 .
  • Пол — 150 м 2 .
  • Стены — 300 м 2 .
  • Крыша (со скатами по длинной стороне) — 160 м 2 .

Формула теплопроводности строительных материалов позволяет вычислить коэффициенты для всех частей здания. Но проще использовать уже готовые данные из справочника. Там есть таблица теплопроводности строительных материалов. Рассмотрим каждый элемент по отдельности и определим его тепловое сопротивление. Оно рассчитывается по формуле R = d/λ, где d — толщина материала, а λ — коэффициент его теплопроводности.

Пол — 10 см бетона (R=0,058 (м 2 *°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м 2 *°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м 2 *°C)/Вт.

Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал — ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м 2 *°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна — 0,4 (м 2 *°C)/Вт.

Следующая формула позволяет выяснить потери тепловой энергии.

Q = S * T / R, где S — площадь поверхности, T — разница температур снаружи и внутри (40°C). Рассчитаем потери тепла для каждого элемента:

  • Для крыши: Q = 160*40/2,8=2,3 кВт.
  • Для стен: Q = 300*40/3,75=3,2 кВт.
  • Для окон: Q = 10*40/0,4=1 кВт.
  • Для пола: Q = 150*40/2,858=2,1 кВт.

Далее все эти показатели суммируются. Таким образом, для данного коттеджа тепловые потери составят 8,6 кВт. А для поддержания оптимальной температуры потребуется котельное оборудование мощностью не менее 10 кВт.

Материалы для внешних стен

На сегодняшний день существует множество стеновых строительных материалов. Но наибольшей популярностью в частном домостроении по-прежнему пользуются строительные блоки, кирпичи и дерево. Основные отличия — это плотность и теплопроводность строительных материалов. Сравнение дает возможность выбрать золотую середину в соотношении плотность/теплопроводность. Чем выше плотность материала, тем выше его несущая способность, а следовательно, и прочность конструкции в целом. Но при этом ниже его тепловое сопротивление, а как следствие, расходы на энергоносители выше. С другой стороны, чем выше тепловое сопротивление, тем ниже плотность материала. Меньшая плотность, как правило, подразумевает наличие пористой структуры.

Чтобы взвесить все за и против, необходимо знать плотность материала и его коэффициент теплопроводности. Следующая таблица теплопроводности строительных материалов для стен дает значение этого коэффициента и его плотность.

Материал

Теплопроводность, Вт/(м*°C)

Плотность, т/м 3

Железобетон

Керамзитобетонные блоки

Керамический кирпич

Силикатный кирпич

Газобетонные блоки

Утеплители для стен

При недостаточной тепловой сопротивляемости внешних стен могут применяться различные утеплители. Так как значения теплопроводности строительных материалов для утепления могут иметь весьма низкий показатель, то чаще всего толщины в 5-10 см будет достаточно для создания комфортной температуры и микроклимата в помещениях. Широкое применение на сегодняшний день получили такие материалы, как минеральная вата, пенополистирол, пенопласт, пенополиуритан и пеностекло.

Следующая таблица теплопроводности строительных материалов, используемых для утепления наружных стен, дает значение коэффициента λ.

Особенности применения стеновых утеплителей

Применение утеплителей для наружных стен имеет некоторые ограничения. Это прежде всего связанно с таким параметром, как паропроницаемость. Если стена сделана из пористого материала, такого как газобетон, пенобетон или керамзитобетон, то применять лучше минеральную вату, так как этот параметр у них практически одинаковый. Использование пенополистирола, пенополиуритана или пеностекла возможно только при наличии специального вентиляционного зазора между стеной и утеплителем. Для дерева это также критично. А вот для кирпичных стен данный параметр не так критичен.

Теплая кровля

Утепление кровли позволяет избежать ненужных перерасходов при отоплении дома. Для этого могут применяться все виды утеплителей как листового формата, так и напыляемые (пенополиуритан). При этом не следует забывать про пароизоляцию и гидроизоляцию. Это весьма важно, так как мокрый утеплитель (минеральная вата) теряет свои свойства по тепловой сопротивляемости. Если же кровля не утепляется, то необходимо основательно утеплить перекрытие между чердаком и последним этажом.

Пол

Утепление пола весьма важный этап. При этом также необходимо применять пароизоляцию и гидроизоляцию. В качестве утеплителя используется более плотный материал. Он, соответственно, имеет более высокий коэффициент теплопроводности, чем кровельный. Дополнительной мерой для утепления пола может послужить подвал. Наличие воздушной прослойки позволяет повысить тепловую защиту дома. А оборудование системы теплого пола (водяного или электрического) дает дополнительный источник тепла.

Заключение

При строительстве и отделке фасада необходимо руководствоваться точными расчетами по тепловым потерям и учитывать параметры используемых материалов (теплопроводность, паропроницаемость и плотность).

Коэффициент теплоизоляции материалов таблица. Сравнение теплопроводности различных строительных материалов и расчет толщины стен

Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров. Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.

Дерево полов с подогревом

Он определяет коэффициент теплопроводности для каждого типа древесины. Чем выше, тем больше тепла будет проходить через лес, и тем лучше будет на пол с подогревом. Виды древесины также зависят от того, как пол будет справляться с высокими.

Подогреватель без ошибок: установка и эксплуатация
Ошибка: новый нагреватель в старой установке. Когда вы покупаете нагреватель.

Теплый и сухой дом — защита от влаги и изоляция отдельных строительных элементов

Чем ниже пенополистирол, тем лучше он защищает от выхода тепла. Поэтому, если мы выберем лучший продукт, то есть нижний х, мы сможем сделать более тяжелый слой. Чем ниже, тем лучше материал защищает вас от жары. Если мы выберем продукт с лучшим рейтингом лямбда, мы сможем сделать более тяжелый слой изоляции или лучше нагревать дом. Торф, глина, песок, гравий, лава и кирпич. Это относится, в частности. для строительства зеленых крыш.

Теплопроводность материалов влияет на толщину стен

Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой. Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются. Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения. Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени. Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.

Настенная изоляция дома: 10 правил, которые нельзя забывать

Так как белый в первую очередь характеризуется коэффициентом теплопередачи — чем ниже, тем выше тепловое сопротивление и тем лучше теплоизоляция материала. Разница заключается в использовании графитовой добавки, которая увеличивает поглощение теплового излучения.

Изготовлен из прочной и несжатой низкопроницаемой полиэтиленовой пены с низкой теплопроводностью. Для жесткости конструкции и простоты монтажа теплоизоляция встроена в тонкий профиль из оцинкованной стали. Для конструкции рамы. Потепление не может быть тоньше, чем в проекте.


Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.

Что построить дом: двухслойные стены

Следует помнить, что каждый сантиметр «спасен» от толщины. Постороннее покрытие и избегайте резки в сегменты колена. Это «объемный» материал, не имеющий формы для формирования досок или мата.

Экспертное мнение о старом утеплении дома
Если мы удалили старое утепление, целесообразно изготовить новый материал из материала с более низкой теплопроводностью, что увеличит толщину изоляции только до необходимого минимума. Это важно для маленьких, затененных окон; Более широкая аура ограничит доступ к свету.


Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?

Теплопроводность определяется такими факторами:

  • пористость определяет неоднородность структуры. При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;
  • повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;
  • повышенная влажность увеличивает данный показатель.


Архитектор дома-строителя: какая стоящая и стоящая домашняя обстановка

Они могли рассчитывать на комфортные условия. Не бойтесь перегрева или охлаждения интерьера. Прежде чем покупать материал, вы должны посмотреть на богатое предложение. На рынке вы можете найти приличные материалы со стандартными коэффициентами проводимости. Вы также можете найти продукты, которые выделены жирным шрифтом.

Стоит добавить тепло к потолочному венку. Это требует уменьшения ширины в несколько сантиметров, но не влияет на прочность сварного шва. Венок хорошо изолирован. До недавнего времени потолок был во внешних стенах потенциально более тонким по термическим.

Использование значений коэффициента теплопроводности на практике

Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.

При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.

Вейльские минерально-сырьевые новинки

Минеральная вата — камень или стекло
Большая прочность на сжатие имеет минеральную вату. Пенополистирол — типы и разновидности полистирола. Пенополистирол — легкий материал, прочный и недорогой, но простой в обращении и установке. Этот материал не токсичен и не вреден для здоровья.

Сохранить невозобновляемую энергию — Потепление дома — часть 1

Проникновение тепла по полу на землю не может превышать 0. При таком требовании полы не должны быть изолированы изоляционным материалом. Тем не менее, при соединении строительных растворов в таких стенах следует использовать еще один раствор — не обычный, но теплый. Вся стена, построенная из теплого кирпича в сочетании с теплым раствором, будет почти однородной в термических условиях. Теплый раствор отличается от.


Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений

При создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла. Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери. Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.

Сколько разогревает пол на земле, Деньги лежат на здании, часть. 8

Использование материалов с такими параметрами гарантирует эффективную изоляцию и, в то же время, половину. Мы должны заказать песок и сложить его в слои.

Материалы для теплоизоляции крыши
Не будет потепления и грибка при разгоне. Одностенные стены — стена без шерсти и полистирола. Термостойкий раствор с коэффициентом теплопередачи = 0, 2, с толщиной шва от 8 до 15 мм. Стены, кроме обычных блоков, понадобятся для строительства стен, вагонов и других. Поэтому перед началом работы вы должны подготовить точные спецификации.


Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками. В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.

Детская комната — место для развлечения и отдыха

Посмотрим на коэффициенты теплопроводности, которые для пробкового пола — 0, 05, деревянные — 0, 18, тогда как для керамической плитки — 0, 90, а мрамора — 3, 00! Безопасность Первые школьные годы часто являются периодом акробатики. Трудоемкость подлежит постели.

Современное и модное строительство — разогрев дома

Это означает, что это конструкция с гораздо лучшей теплоизоляцией, чем высотные или железобетонные плиты. Благодаря этому дома нет тепловых мостов, как сзади. Бренд и качество изоляционных материалов. Они являются решающим фактором в количестве энергии, необходимой для разминки вашего дома. Самым популярным и экономичным изолятором в течение многих лет был пенополистирол. Ключевым параметром этого изолятора является коэффициент теплопроводности: λ-лямбда.

Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:

  • показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;
  • влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;
  • толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;
  • важна горючесть. Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;
  • термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;
  • экологичность и безопасность;
  • звукоизоляция защищает от шума.
  • базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;
  • пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;

  • Как гарантировать долговечность и эстетику фасада?

    Фундаментная пластина вместо традиционных фундаментов
    Теплоизоляция. Определяет коэффициент теплопередачи. В противном случае — минеральная минеральная вата; Он производится в основном из скал. Домашнее потепление: проверьте, что вы читаете на этикетке. Гарантия или гарантия Когда вы покупаете строительные материалы, мы хотим верить, что они хорошие.

    Электрическое напольное отопление: коврик или кабель

    Природный газ, но — примерно на 40% ниже, чем при нагревании с мазутом или жидким газом. В качестве дополнительного нагрева. В домах с высокими тепловыми потерями эффективность электрического подогрева пола может быть недостаточной для адекватного обогрева всех помещений во время.

    • пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;
    • экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;


    О минеральной вате почти ничего

    Это отличный нагреватель. Мокрая шерсть вместо ее изоляции становится тепловым мостом, местом с повышенным тепловым потоком. Водяной пар может также накапливаться в шерсти после того, как он был построен.

    Крутые крыши — строительство, предварительное спаривание, согревание
    Эй, на встречной стойке. Это намного лучшее решение, чем тот, который используется для создания прорези для шнура или тонкой проволоки. Изоляция Минеральная вата обычно используется для обогрева крыши. Он имеет очень хорошую теплоизоляцию — коэффициент лямбда-теплопередачи.
    • пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт. В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.

    Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит. Они имеют стойкость к влаге и к огню. А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность.

    Благодаря этому ячеистый бетон обладает хорошими тепловыми свойствами. Комнаты и районы с чрезвычайно большими нагрузками, например, в коммуникациях, и даже на погрузочных площадках и промышленных залах. Жесткая и плотная древесина более благоприятна для нагрева, поэтому она лучше подходит для напольного отопления. Пример: коэффициент проводимости.

    Домашнее потепление — что нужно разогреть чердак, подвалы и внешние стены

    В местах, подверженных высокой влажности, последний заменяется лучшим, но гораздо более дорогим экструдированным полистиролом.

    Зимний сад — лето весь год
    Важно, чтобы материал характеризовался не только его долговечностью, но прежде всего низким коэффициентом теплопроводности.
    Обратите внимание! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.

    Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей

    Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве. Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.


    Высокая химическая стойкость, гидрофобность, нечувствительность к коррозии, действие насекомых и грызунов положили ее на передние изоляторы. Они остаются в стене навсегда. Мобильная бетонная стена также представляет собой сборные сборные сборные балки. Это очень удобное решение, потому что их можно продолжить сразу же после их сборки на стене. Их коэффициент теплопередачи составляет около 0, 21 Вт.

    Окна на чердак — Третья дискуссия Академии строительства

    Сырости; дренажные канавы Для обеспечения жесткости конструкции и простоты сборки теплоизоляция встроена в тонкий профиль, выполненный из.

    На что обратить внимание при покупке кровли
    Спрос на энергию намного ниже, чем в случае традиционного строительства. Снижение энергопотребления связано прежде всего с постоянным улучшением технических параметров строительных материалов, коэффициенты теплопередачи которых все более благоприятны.

    Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?

    В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.

    Возвышение с древесиной в главной роли

    Паркет на пол с подогревом
    Толщина и ширина его элементов. Традиционные напольные покрытия и твердые половицы плохо способствуют нагреву, поэтому их укладка на подогрев пола в обход цели. Их высокая толщина приводит к слишком большим потерям тепла и, следовательно, снижает эффективность.

    Теплопроводность, в то время как поплавок на полах может уменьшить тепловую мощность из-за захваченного воздушного слоя, который препятствует потоку тепла в помещение. Паркет следует укладывать на предварительно загрунтованный пол. Использование материалов основано на физических и механических свойствах, которые делают их пригодными для работы. Эти свойства определяются в специализированных лабораториях посредством анализа и испытаний на образцах, собранных в соответствии с нормами.

    Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана. Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций. При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить, что пена не образует стыков.


    Анализ определяет химический и минералогический состав материала. Испытания позволяют определить физико-механические свойства материала, взятого в целом. Существуют две основные категории тестирования. Неразрушающие испытания. Испытания проводятся на образцах, полученных в стандартных условиях. Некоторые образцы представлены в виде типовых образцов стандартной формы и размера. Другие образцы состоят из количества материала, выбранного по различным критериям.

    Физические свойства материалов. Он определяется соответствующими методами для каждого типа материала. Очевидная низкая плотность указывает на хорошие звуковые и теплоизоляционные свойства. Вся кажущаяся плотность используется при вычислении веса конструкции.

    Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице

    При произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.

    Несколько значений этих функций приведены в таблице ниже. Плотность в граммах определяется для гранулированных материалов. Плотность в куче может быть выражена для богатого или устаревшего состояния материала. Плотность на стеке определяется, в частности, для древесины, но также может использоваться для сборных кирпичей и т.д.

    Уплотнение характеризует степень заполнения твердого материала пористой единицы единицы объема. Для компактных материалов это будет 100%. В котором он использовал вышеупомянутые обозначения. Пористость и объем пустот. Пористость представляет собой, в процентах, общий объем пор и пустот в единице объема пористого материала. Общая пористость может быть определена.


    Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности. Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция. Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.


    Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.

    При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении.

    Теплопроводность строительных материалов (видео)

    Строительство коттеджа или дачного дома — это сложный и трудоемкий процесс. И для того, чтобы будущее строение простояло не один десяток лет, нужно соблюдать все нормы и стандарты при его возведении. Поэтому каждый этап строительства требует точных расчетов и качественного выполнения необходимых работ.

    Одним из самых важных показателей при строительстве и отделке строения является теплопроводность строительных материалов. СНИП (строительные нормы и правила) дает полный спектр информации по данному вопросу. Ее необходимо знать, чтобы будущее здание было комфортным для проживания как в летний, так и в зимний период.

    Идеальный теплый дом

    От конструктивных особенностей строения и применяемых при его возведении материалов зависит комфорт и экономичность проживания в нем. Комфорт заключается в создании оптимального микроклимата внутри вне зависимости от внешних погодных условий и температуры окружающей среды. Если материалы подобраны правильно, а котельное оборудование и вентиляция установлены согласно нормам, то в таком доме будет комфортная прохладная температура летом и тепло зимой. К тому же если все материалы, используемые при строительстве, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, то расходы на энергоносители при отоплении помещений будут минимальны.

    Понятие теплопроводности

    Теплопроводность — это передача тепловой энергии между непосредственно соприкасающимися телами или средами. Простыми словами теплопроводность — это способность материала проводить температуру. То есть, попадая в какую-то среду с отличающейся температурой, материал начинает принимать температуру этой среды.

    Этот процесс имеет большое значение и в строительстве. Так, в доме с помощью отопительного оборудования поддерживается оптимальная температура (20-25°C). Если температура на улице будет ниже, то когда отключается отопление, все тепло из дома через некоторое время выйдет на улицу, и температура понизится. Летом происходит обратная ситуация. Чтобы сделать температуру в доме ниже уличной, приходится использовать кондиционер.

    Коэффициент теплопроводности

    Потеря тепла в доме неизбежна. Она происходит постоянно, когда температура снаружи меньше, чем в помещении. А вот ее интенсивность — это переменная величина. Она зависит от множества факторов, главными среди которых являются:

    • Площадь поверхностей, участвующих в теплообмене (крыша, стены, перекрытия, пол).
    • Показатель теплопроводности строительных материалов и отдельных элементов здания (окна, двери).
    • Разница между температурами на улице и внутри дома.
    • И другие.

    Для количественной характеристики теплопроводности строительных материалов используют специальный коэффициент. Используя этот показатель, можно довольно просто рассчитать необходимую теплоизоляцию для всех частей дома (стены, крыша, перекрытия, пол). Чем выше коэффициент теплопроводности строительных материалов, тем больше интенсивность потери тепла. Таким образом, для постройки теплого дома лучше применять материалы с более низким показателем этой величины.

    Коэффициент теплопроводности строительных материалов, как и любых других веществ (жидких, твердых или газообразных), обозначается греческой буквой λ. Единицей его измерения является Вт/(м*°C). При этом расчет ведется на один квадратный метр стены толщиной в один метр. Разница температур здесь берется 1°. Практически в любом строительном справочнике имеется таблица теплопроводности строительных материалов, в которой можно посмотреть значение этого коэффициента для различных блоков, кирпичей, бетонных смесей, пород дерева и других материалов.

    Определение потерь тепла

    Потери тепла в любом здании всегда есть, но в зависимости от материала они могут изменять свое значение. В среднем потеря тепла происходит через:

    • Крышу (от 15 % до 25 %).
    • Стены (от 15 % до 35 %).
    • Окна (от 5 % до 15 %).
    • Дверь (от 5 % до 20 %).
    • Пол (от 10 % до 20 %).


    Для определения потерь тепла применяют специальный тепловизор, который определяет наиболее проблемные места. Они выделяются на нем красным цветом. Меньшая потеря тепла происходит в желтых зонах, далее — в зеленых. Зоны с наименьшей потерей тепла выделяются синим цветом. А определение теплопроводности строительных материалов должно проводиться в специальных лабораториях, о чем должен свидетельствовать сертификат качества, прилагаемый к продукции.


    Пример расчета потерь тепла

    Если взять, к примеру, стену из материала с коэффициентом теплопроводности 1, то при разности температур с двух сторон этой стены в 1°, потери тепла составят 1 Вт. Если же толщину стены взять не 1 метр, а 10 см, то потери составят уже 10 Вт. В случае, если разность температур будет 10°, то тепловые потери также составят 10 Вт.

    Рассмотрим теперь на конкретном примере расчет потери тепла целого здания. Высоту его возьмем 6 метров (8 с коньком), ширину — 10 метров, а длину — 15 метров. Для простоты расчетов берем 10 окон площадью 1 м 2 . Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:

    • Окна — 10 м 2 .
    • Пол — 150 м 2 .
    • Стены — 300 м 2 .
    • Крыша (со скатами по длинной стороне) — 160 м 2 .

    Формула теплопроводности строительных материалов позволяет вычислить коэффициенты для всех частей здания. Но проще использовать уже готовые данные из справочника. Там есть таблица теплопроводности строительных материалов. Рассмотрим каждый элемент по отдельности и определим его тепловое сопротивление. Оно рассчитывается по формуле R = d/λ, где d — толщина материала, а λ — коэффициент его теплопроводности.

    Пол — 10 см бетона (R=0,058 (м 2 *°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м 2 *°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м 2 *°C)/Вт.

    Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал — ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м 2 *°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна — 0,4 (м 2 *°C)/Вт.

    Следующая формула позволяет выяснить потери тепловой энергии.

    Q = S * T / R, где S — площадь поверхности, T — разница температур снаружи и внутри (40°C). Рассчитаем потери тепла для каждого элемента:

    • Для крыши: Q = 160*40/2,8=2,3 кВт.
    • Для стен: Q = 300*40/3,75=3,2 кВт.
    • Для окон: Q = 10*40/0,4=1 кВт.
    • Для пола: Q = 150*40/2,858=2,1 кВт.

    Далее все эти показатели суммируются. Таким образом, для данного коттеджа тепловые потери составят 8,6 кВт. А для поддержания оптимальной температуры потребуется котельное оборудование мощностью не менее 10 кВт.

    Материалы для внешних стен

    На сегодняшний день существует множество стеновых строительных материалов. Но наибольшей популярностью в частном домостроении по-прежнему пользуются строительные блоки, кирпичи и дерево. Основные отличия — это плотность и теплопроводность строительных материалов. Сравнение дает возможность выбрать золотую середину в соотношении плотность/теплопроводность. Чем выше плотность материала, тем выше его несущая способность, а следовательно, и прочность конструкции в целом. Но при этом ниже его тепловое сопротивление, а как следствие, расходы на энергоносители выше. С другой стороны, чем выше тепловое сопротивление, тем ниже плотность материала. Меньшая плотность, как правило, подразумевает наличие пористой структуры.


    Чтобы взвесить все за и против, необходимо знать плотность материала и его коэффициент теплопроводности. Следующая таблица теплопроводности строительных материалов для стен дает значение этого коэффициента и его плотность.

    Материал

    Теплопроводность, Вт/(м*°C)

    Плотность, т/м 3

    Железобетон

    Керамзитобетонные блоки

    Керамический кирпич

    Силикатный кирпич

    Газобетонные блоки


    Утеплители для стен

    При недостаточной тепловой сопротивляемости внешних стен могут применяться различные утеплители. Так как значения теплопроводности строительных материалов для утепления могут иметь весьма низкий показатель, то чаще всего толщины в 5-10 см будет достаточно для создания комфортной температуры и микроклимата в помещениях. Широкое применение на сегодняшний день получили такие материалы, как минеральная вата, пенополистирол, пенопласт, пенополиуритан и пеностекло.


    Следующая таблица теплопроводности строительных материалов, используемых для утепления наружных стен, дает значение коэффициента λ.


    Особенности применения стеновых утеплителей

    Применение утеплителей для наружных стен имеет некоторые ограничения. Это прежде всего связанно с таким параметром, как паропроницаемость. Если стена сделана из пористого материала, такого как газобетон, пенобетон или керамзитобетон, то применять лучше минеральную вату, так как этот параметр у них практически одинаковый. Использование пенополистирола, пенополиуритана или пеностекла возможно только при наличии специального вентиляционного зазора между стеной и утеплителем. Для дерева это также критично. А вот для кирпичных стен данный параметр не так критичен.

    Теплая кровля

    Утепление кровли позволяет избежать ненужных перерасходов при отоплении дома. Для этого могут применяться все виды утеплителей как листового формата, так и напыляемые (пенополиуритан). При этом не следует забывать про пароизоляцию и гидроизоляцию. Это весьма важно, так как мокрый утеплитель (минеральная вата) теряет свои свойства по тепловой сопротивляемости. Если же кровля не утепляется, то необходимо основательно утеплить перекрытие между чердаком и последним этажом.

    Пол

    Утепление пола весьма важный этап. При этом также необходимо применять пароизоляцию и гидроизоляцию. В качестве утеплителя используется более плотный материал. Он, соответственно, имеет более высокий коэффициент теплопроводности, чем кровельный. Дополнительной мерой для утепления пола может послужить подвал. Наличие воздушной прослойки позволяет повысить тепловую защиту дома. А оборудование системы теплого пола (водяного или электрического) дает дополнительный источник тепла.

    Заключение

    При строительстве и отделке фасада необходимо руководствоваться точными расчетами по тепловым потерям и учитывать параметры используемых материалов (теплопроводность, паропроницаемость и плотность).

    Рекомендуем также

    Теплопроводность и другие характеристики строительных материалов в цифрах. Сравнение теплопроводности строительных материалов

    Теплопрово́дность — способность материальных тел проводить энергию (теплоту) от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела путём хаотического движения частиц тела (атомов, молекул, электронов и т. п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.

    От чего зависят тепловые потери в доме

    Климатические условия

    Регион РФ

    Допустимая энергоэффективность окна (м²×°C/Вт)

    Алтай

    0,64

    Адыгея

    0,35

    Астраханская область

    0,48
    Башкортостан 0,6
    Бурятия 0,67
    Дагестан 0,35
    Калининградская область 0,42
    Коми 0,69
    Краснодарский край 0,35
    Ленинградская область 0,54
    Московская область 0,52
    Магаданская область 0,77
    Омская область 0,64
    Орловская область 0,5
    Ростовская область 0,42
    Татарстан 0,58
    Саха (Якутия) 0,8

    Что такое теплопроводность и её значимость?

    Теплопроводность – это количественное свойство веществ пропускать тепло, которое определяется коэффициентом. Этот показатель равен суммарному количеству тепла, которое проходит сквозь однородный материал, имеющий единицу длины, площади и времени при одинарной разнице в температурах. Система СИ преобразует эту величину в коэффициент теплопроводности, это в буквенном обозначении выглядит так – Вт/(м*К). Тепловая энергия распространяется по материалу посредством быстро движущихся нагретых частиц, которые при столкновении с медленными и холодными частицами передают им долю тепла. Чем лучше нагретые частицы будут защищены от холодных, тем лучше будет сохраняться накопленное тепло в материале.

    Движение молекул тепла

    Что такое теплопроводность: определение

    При возведении зданий и сооружений могут использоваться разные материалы. Жилые и производственные постройки в условиях российского климата обычно утепляются. То есть, при их строительстве применяются специальные изоляторы, основным назначением которых является поддержание комфортной температуры внутри помещений. При расчете необходимого количества минеральной ваты или пенополистирола в обязательном порядке принимается во внимание теплопроводность использованного для возведения ограждающих конструкций основного материала.

    Очень часто здания и сооружения в нашей стране строятся из разных видов бетона. Также для этой цели используются кирпич и дерево. Собственно самой теплопроводностью называется способность вещества к переносу энергии в своей толще в силу движения молекул. Идти подобный процесс может, как в твердых частях материала, так и в его порах. В первом случае он называется кондукцией, во втором — конвекцией. Остывание материала гораздо быстрее идет в его твердых частях. Воздух, заполняющий поры, задерживает тепло, конечно же, лучше.

    Теплопроводность – что это

    Сам термин «теплопроводность» определяет передачу энергии тепловой от предметов с более высокой температурой – предметам с более низкой. Сам теплообмен осуществляется до тех пор, пока температура обоих предметов не станет одинаковой. Чтобы обозначить энергию тепловую был создан коэффициент теплопроводности, применяемый для строительных материалов. Этот параметр дает четкое понимание того, какое количество энергии тепловой проходит в единицу времени через единицу площади. Чем выше этот показатель – тем лучше теплообмен. Чем меньше теплопроводность материал – тем более он пригоден для строительства жилых и отапливаемых помещений. Согласно строительным нормам толщина стен, препятствующая теплопотерям в зданиях должна соответствовать:

    1. Кирпич — 210 см
    2. Керамзитобетон — 90 см
    3. Дерево — 53 см
    4. Газобетон — 44 см
    5. Минеральная вата — 18 см
    6. Пенополистерол — 12 см

    Теплопроводный коэффициент характеризуется показателем количества теплоты, проходящего сквозь метр толщины материала в единицу времени, равную 60 минут. При создании лучшей теплоизоляции профессионалы рекомендуют использовать эту характеристику в обязательном порядке. Также на нее стоит обратить внимание при необходимости подобрать дополнительные утепляющие материалы и конструкции. Рассмотрим соотношение материала и коэффициента теплопроводности, измеренного в Ваттах на метр квадратный Кельвин:

    алюминий асбест асфальтобетон асбесто-цементные плиты бетон, желоззобетон битум бронза винипласт вода при температурі вище 0 войлок шерстяной гипсокартон гранит древесина из дуба, волокна размещены вдоль древесина из дуба, волокна размещены поперек древесина из сосны или ели, волокна размещены вдоль древесина из сосны или ели, волокна размещены поперекдо 221 Вт/м2 0,151 Вт/м2*К 1,05 Вт/м2*К 0,35 Вт/м2*К до 1,51 Вт/м2*К 0,27 Вт/м2*К 64 Вт/м2 0,163 Вт/м2*К 0,6 Вт/м2*К 0,047 Вт/м2*К 0,15 Вт/м2*К 3,49 Вт/м2*К 0,23 Вт/м2*К 0,1 Вт/м2*К 0,18 Вт/м2*К до 0,15 Вт/м2*Кплита древесно-стружечная или плита ориентировано-стружечная железобетон Картон используемый для облицовки Керамзит, плотность 200кг / м3 Керамзит, плотность 800кг / м3 Керамзитобетон, плотность 500кг / м3 Керамзитобетон, плотность 1800кг / м3 Кирпич керамический, пустотелый брутто 1000, плотность 1200кг / м3 Кирпич керамический, пустотелый брутто брутто 1400, плотность 1600кг / м3 Кирпич красный глиняный Кирпич силикатный Кладка из изоляционного кирпича Кладка из обыкновенного кирпича Кладка из огнеупорного кирпича Краска масляная0,15 Вт / м2К 1,69 Вт / м2К 0,18 Вт / м2К 0,1 Вт / м2К 0,18 Вт / м2К 0,14 Вт / м2К 0,66 Вт / м2К 0,35 Вт / м2К 0,41 Вт / м2К 0,56 Вт / м2К 0,7 Вт / м2К до 0,209 Вт / м2К до 0,814 Вт / м2К 1,05 Вт / м2К 0,233 Вт / м2К

    О понятии теплопроводности

    Теплопроводностью обладают все твердые, жидкие и газообразные вещества. Энергию от нагретого участка более холодному передают хаотично движущиеся частицы — молекулы, атомы, электроны. Чем ближе друг к другу они расположены, тем активнее происходит теплообмен.

    Плотность материала напрямую влияет на его способность проводить тепло. Например, кирпич по сравнению с ячеистым бетоном более плотный, лучше проводит тепловую энергию. Кирпичная стена толщиной 500 мм также защищает помещение от теплопотерь, как легкобетонная толщиной 300 мм. Железобетон плотнее керамзитобетона в три раза, соответственно, он более теплопроницаемый.

    Бетон представляет собой сложную неоднородную структуру. Входящие в состав компоненты обладают разной способностью теплопередачи. Наименьшую имеет воздух в капиллярах цементного камня и микрополостях внутри заполнителя. Чем материал пористее, тем хуже передается тепловая энергия.

    Закономерную связь между видом заполнителя и теплопроводностью бетона подтверждают опыты материаловедов Довжика В. Г., Миснара А. Они установили, что чем мельче размер замкнутых пор в теле монолита, тем хуже передается тепло.

    Третий фактор, влияющий на теплопроводность — влажность. Вода проводит тепло в 20 раз лучше воздуха. Заполняя поры бетона, она ухудшает теплоизоляционные качества. Зимой возможно промерзание увлажненного слоя ограждающей конструкции.

    Таблица: коэффициентов теплопроводности металлов, полупроводников и изоляторов

    Теплопроводность многих металлов следует соотношению k = 2,5·10-8σT, где Т обозначает температуру в °К, а σ — электропроводность в единицах (ом·см)-1. Это соотно­шение, которое лучше всего оправдывается для хороших проводников электричества и при высоких температурах, можно применять и для определения коэффициентов тепло­проводности.

    Соотношение kpcp=const, где р обозначает плотность, а ср — удельную теплоем­кость при постоянном давлении, было предложено Стормом для того, чтобы объяснить температурные изменения этих величин для некоторых металлов и сплавов.

    Таблица коэффициента теплопроводности металлов

    Элементы с металлической электропроводностью.

    Металл Коэффициент теплопроводности металлов (при температуре, °С) — 100 100 300 700
    Алюминий2,452,382,302,260,9
    Бериллий4,12,31,71,250,9
    Ванадий0,310,34
    Висмут0,110,080,070,11*0,15*
    Вольфрам2,051,901,651,451,2
    Гафний0,220,21
    Железо0,940,760,690,550,34
    Золото3,33,13,1
    Индий0,25
    Иридий1,511,481,43
    Кадмий0,960,920,900,950,44 (400°)*
    Калий0,990,42*0,34*
    Кальций0,98
    Кобальт0,69
    Литий0,710,73
    Магний1,61,51,51,45
    Медь4,053,853,823,763,50
    Молибден1,41,431,04 (1000°)
    Натрий1,351,350,85*0,76*0,60*
    Никель0,970,910,830,640,66
    Ниобий0,490,490,510,56
    Олово0,740,640,600,33
    Палладий0,690,670,74
    Платина0,680,690,720,760,84
    Рений0,71
    Родий1,541,521,47
    Ртуть0,330,090.10,115
    Свинец0,370,350,3350,3150,19
    Серебро4,224,184,173,62
    Сурьма0,230,180,170,170,21*
    Таллий0,410,430,490,25 (400 0)*
    Тантал0,540,54
    Титан0,160,15
    Торий0,410,390,400,45
    Уран0,240,260,310,40
    Хром0,860,850,800,63
    Цинк1,141,131,091,000,56*
    Цирконий0,210,200,19

    * числа, набранные курсивом, относятся к жидкой фазе.

    Таблица коэффициента теплопроводности полупроводников и изоляторов

    Вещество Коэффициент теплопроводности при температура, °С — 100 100 500 700
    Германий1,050,63
    Графит0,5—4,00,5—3,00,4-1,70,4-0,9
    Йод0,004
    Углерод0,0160,0170,0190,023
    Селен0,0024
    Кремний0,84
    Сера0,00290,0023
    Теллур0,015

    Закон теплопроводности Фурье

    В установившемся режиме плотность потока энергии, передающейся посредством теплопроводности, пропорциональна градиенту температуры:

    где  — вектор плотности теплового потока — количество энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной каждой оси,  — коэффициент теплопроводности (удельная теплопроводность),  — температура. Минус в правой части показывает, что тепловой поток направлен противоположно вектору (то есть в сторону скорейшего убывания температуры). Это выражение известно как закон теплопроводности Фурье.

    В интегральной форме это же выражение запишется так (если речь идёт о стационарном потоке тепла от одной грани параллелепипеда к другой):

    где  — полная мощность тепловых потерь,  — площадь сечения параллелепипеда,  — перепад температур граней,  — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями.

    Связь с электропроводностью

    Связь коэффициента теплопроводности с удельной электрической проводимостью в металлах устанавливает закон Видемана — Франца:

    где  — постоянная Больцмана,  — заряд электрона,  — абсолютная температура.

    Коэффициент теплопроводности газов

    В газах коэффициент теплопроводности может быть найден по приближённой формуле

    где  — плотность газа,  — удельная теплоёмкость при постоянном объёме,  — средняя длина свободного пробега молекул газа,  — средняя тепловая скорость. Эта же формула может быть записана как

    где  — сумма поступательных и вращательных степеней свободы молекул (для двухатомного газа , для одноатомного ),  — постоянная Больцмана,  — молярная масса,  — абсолютная температура,  — эффективный (газокинетический) диаметр молекул,  — универсальная газовая постоянная. Из формулы видно, что наименьшей теплопроводностью обладают тяжелые одноатомные (инертные) газы, наибольшей — легкие многоатомные (что подтверждается практикой, максимальная теплопроводность из всех газов — у водорода, минимальная — у радона, из нерадиоактивных газов — у ксенона).

    Теплопроводность в сильно разреженных газах

    Приведённое выше выражение для коэффициента теплопроводности в газах не зависит от давления. Однако если газ сильно разрежен, то длина свободного пробега определяется не столкновениями молекул друг с другом, а их столкновениями со стенками сосуда. Состояние газа, при котором длина свободного пробега молекул ограничивается размерами сосуда называют высоким вакуумом. При высоком вакууме теплопроводность убывает пропорционально плотности вещества (то есть пропорциональна давлению в системе): , где  — размер сосуда,  — давление.

    Таким образом коэффициент теплопроводности вакуума тем ближе к нулю, чем глубже вакуум. Это связано с низкой концентрацией в вакууме материальных частиц, способных переносить тепло. Тем не менее, энергия в вакууме передаётся с помощью излучения. Поэтому, например, для уменьшения теплопотерь стенки термоса делают двойными, серебрят (такая поверхность лучше отражает излучение), а воздух между ними откачивают.

    Факторы, влияющие на теплопропускаемость бетона

    Из-за неоднородности структуры бетонных конструкций и разных условий эксплуатации коэффициент теплопроводности в этом случае – величина условная. На этот параметр оказывают влияние:

    • Плотность. Чем плотнее материал, тем ближе друг к другу находятся его частицы, тем быстрее передается тепло. Это значит, что тяжелые бетоны имеют больший коэффициент теплопроводности, по сравнению с легкими (керамзитовыми, вермикулитовыми, перлитовыми).
    • Пористость и структура пор. Чем больше объем, занятый воздухом, тем лучше материал задерживает тепло. Но на теплоизоляционные характеристики влияет не только процентное содержание воздуха, но и размеры, а также замкнутость пор. Лучше всего прохождению тепла препятствуют мелкие замкнутые поры. Крупные поры, которые сообщаются между собой, увеличивают теплопередачу.
    • Влажность. Это еще один фактор, влияющий на коэффициент теплопередачи бетона. Вода способна проводить тепло в 20 раз лучше воздуха. Поэтому увлажненный материал резко теряет теплоизоляционные характеристики. При отрицательных температурах вода в увлажненном слое замерзает, вызывая не только повышенные теплопотери здания, но и быстрое разрушение строительного материала. В таблицах, применяемых при точных теплотехнических расчетах, часто указывают три значения коэффициента теплопроводности – в сухом виде, при нормальной влажности, в увлажненном состоянии.
    • Температура. С повышением температуры коэффициент теплопроводности увеличивается.

    Сравнение коэффициента теплопроводности тяжелого бетона, пено- и газобетона, керамзитобетона, фибробетона.

    Наиболее высоким коэффициентом теплопроводности обладает тяжелый бетон, армированный стальными стержнями или проволокой (железобетон) – до 2,04 Вт/(м*C). Немного ниже этот показатель у неармированных бетонных элементов.

    Более низким коэффициентом теплопроводности и повышенными теплоизоляционными характеристиками обладают: керамзитобетон, изготовленный с использованием кварцевого или перлитового песка, сухой пено- и газобетон. Уровень теплопередачи фибробетона сравним с аналогичным показателем плотного керамзитобетона.

    Таблица коэффициентов теплопроводности различных видов бетона

    Вид бетона Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*C)
    Тяжелый армированный бетон 1,68- 2,04
    Тяжелый бетон 1,29-1,52
    Керамзитобетон (в зависимости от плотности) 0,14-0,66
    Пенобетон (в зависимости от плотности) 0,08-0,37
    Газобетон разной плотности 0,1-0,3
    Фибробетон 0,52-0,75

    Правильное проведение теплотехнических расчетов позволяет определить оптимальную толщину стен, что обеспечивает уменьшение расходов на отопление и комфортный микроклимат внутри здания.

    Поделиться ссылкой:

    Производим и предлагаем продукцию:

    Читайте также:

    • Бетон для системы «теплый пол»
    • Плотность бетона: что это такое, на что влияет?
    • Влияние температуры на бетон
    • Водонепроницаемость бетона
    • Морозостойкость бетона

    Виды утеплителей

    Из утеплителей меньшей теплопроводностью обладают пенополистирол и экструдированный пенополиуретан. Это жесткие, хрупкие материалы, выпускающиеся в плитах, и имеющие ячеистую структуру. Но нужно учесть, что при увеличении плотности структуры материала, увеличивается и его способность пропускать тепло.

    Минеральные утеплители кроме хорошей сохранности тепла, обладают отличными звукоизоляционными свойствами: они гасят звуки, не позволяя им проникнуть в помещение.

    Производится минвата в виде плит или в рулонах. Плитами обкладываются стены, кровля, пол. Рулонный утеплитель пригоден для укрытия труб водоснабжения и отопления.

    • Таблица теплопроводности утеплителей
    • Утеплитель Басвул
    • Керамический кирпич — Теплопроводность

    Коэффициент теплопроводности материалов.

    Ниже в таблице приведены значения коэффициента теплопроводности для некоторых материалов применяемых в строительстве.

    МатериалКоэфф. тепл. Вт/(м2*К)
    Алебастровые плиты0,470
    Алюминий230,0
    Асбест (шифер)0,350
    Асбест волокнистый0,150
    Асбестоцемент1,760
    Асбоцементные плиты0,350
    Асфальт0,720
    Асфальт в полах0,800
    Бакелит0,230
    Бетон на каменном щебне1,300
    Бетон на песке0,700
    Бетон пористый1,400
    Бетон сплошной1,750
    Бетон термоизоляционный0,180
    Битум0,470
    Бумага0,140
    Вата минеральная легкая0,045
    Вата минеральная тяжелая0,055
    Вата хлопковая0,055
    Вермикулитовые листы0,100
    Войлок шерстяной0,045
    Гипс строительный0,350
    Глинозем2,330
    Гравий (наполнитель)0,930
    Гранит, базальт3,500
    Грунт 10% воды1,750
    Грунт 20% воды2,100
    Грунт песчаный1,160
    Грунт сухой0,400
    Грунт утрамбованный1,050
    Гудрон0,300
    Древесина – доски0,150
    Древесина – фанера0,150
    Древесина твердых пород0,200
    Древесно-стружечная плита ДСП0,200
    Дюралюминий160,0
    Железобетон1,700
    Зола древесная0,150
    Известняк1,700
    Известь-песок раствор0,870
    Ипорка (вспененная смола)0,038
    Камень1,400
    Картон строительный многослойный0,130
    Каучук вспененный0,030
    Каучук натуральный0,042
    Каучук фторированный0,055
    Керамзитобетон0,200
    Кирпич кремнеземный0,150
    Кирпич пустотелый0,440
    Кирпич силикатный0,810
    Кирпич сплошной0,670
    Кирпич шлаковый0,580
    Кремнезистые плиты0,070
    Латунь110,0
    Лед 0°С2,210
    Лед -20°С2,440
    Липа, береза, клен, дуб (15% влажности)0,150
    Медь380,0
    Мипора0,085
    Опилки – засыпка0,095
    Опилки древесные сухие0,065
    ПВХ0,190
    Пенобетон0,300
    Пенопласт ПС-10,037
    Пенопласт ПС-40,040
    Пенопласт ПХВ-10,050
    Пенопласт резопен ФРП0,045
    Пенополистирол ПС-Б0,040
    Пенополистирол ПС-БС0,040
    Пенополиуретановые листы0,035
    Пенополиуретановые панели0,025
    Пеностекло легкое0,060
    Пеностекло тяжелое0,080
    Пергамин0,170
    Перлит0,050
    Перлито-цементные плиты0,080
    Песок 0% влажности0,330
    Песок 10% влажности0,970
    Песок 20% влажности1,330
    Песчаник обожженный1,500
    Плитка облицовочная1,050
    Плитка термоизоляционная ПМТБ-20,036
    Полистирол0,082
    Поролон0,040
    Портландцемент раствор0,470
    Пробковая плита0,043
    Пробковые листы легкие0,035
    Пробковые листы тяжелые0,050
    Резина0,150
    Рубероид0,170
    Сланец2,100
    Снег1,500
    Сосна обыкновенная, ель, пихта (450…550 кг/куб.м, 15% влажности)0,150
    Сосна смолистая (600…750 кг/куб.м, 15% влажности)0,230
    Сталь52,0
    Стекло1,150
    Стекловата0,050
    Стекловолокно0,036
    Стеклотекстолит0,300
    Стружки – набивка0,120
    Тефлон0,250
    Толь бумажный0,230
    Цементные плиты1,920
    Цемент-песок раствор1,200
    Чугун56,0
    Шлак гранулированный0,150
    Шлак котельный0,290
    Шлакобетон0,600
    Штукатурка сухая0,210
    Штукатурка цементная0,900
    Эбонит0,160

    Технологии укладки

    Воздушные зазоры делаются в кирпичной кладке для уменьшения накопления влаги в стенах и снижения коэффициента теплоотдачи.

    Прослойку воздуха в стенах правильно обеспечивают следующим образом:

    1. Раствором не заполняют воздушные зазоры толщиной до 10 мм между изделиями начиная с 1 ряда. 1 метр — распространенный шаг между зазорами.
    2. По типу фасада с вентиляцией зазор воздуха толщиной 25-30 мм оставляют по всей высоте кладки между теплоизолятором и кирпичом. При работе зимой отопительной системы температура в доме будет оставаться постоянной. Свойства стены сохранять тепло обеспечат постоянные воздушные потоки, которые будут проходить по предусмотренным воздушным каналам.

    Постоянная циркуляция по каналам воздуха внутри кладки возможна, если она на последнем ряду не закрывается перекрытием из любых стройматериалов или стяжкой из раствора.

    Для частного строительства важно, чтобы, не понеся больших расходов, добиться от кирпичной стены существенного снижения коэффициента λ.

    Как рассчитать необходимую теплопроводимость?

    Стены из газоблоков должны иметь достаточную ширину, чтобы в помещении сохранялось тепло. Если сделать их слишком тонкими, то здание будет выхолаживаться. Чтобы не столкнуться с такой проблемой, необходимо правильно выполнить расчеты. Не допустить ошибку помогают правила СНИП, которые имеются для каждого региона страны. Влажностный режим бывает 3 типов:

    • Влажный – 1.
    • Нормальный – 2.
    • Сухой – 3.

    Понять, в каком регионе проживает человек, поможет специальная карта:

    Чем выше уровень влажности воздуха в регионе проживания, тем толще и плотнее должны быть стены, так как сырость способствует быстрым теплопотерям.

    Без учета коэффициента теплопроводности газобетонного блока невозможно правильно определить толщину стены строящегося здания. Чтобы точно высчитать толщину стен, прибегают к специальной формуле. Она выглядит следующим образом:

    T=Rreg x λ, где:

    • T – это толщина стены.
    • Rreg – необходимое сопротивление по теплопередаче для разных городов РФ.
    • λ — это коэффициент теплопроводности для газоблока (зависит от его плотности).

    Пользоваться этой формулой очень просто. Практический пример:

    Rreg для Москвы – 3,28. λ для газоблока марки D500, 5% влажности – 0,14. Итого: Т= 3,28 x 0,147 = 0,48.

    Значит, толщина стены в Москве с учетом теплопроводности выбранного газоблока должна составлять не менее 48 см.

    Для примера приведена минимальная толщина стен из газоблоков марки D500 для разных городов России:

    • Москва – 35 см.
    • Новосибирск – 45 см.
    • Якутск – 65 см.

    Чем выше показатели влажности в регионе и чем там холоднее, тем толще должны быть стены. В противном случае добиться качественной теплоизоляции не удастся.

    Неопытные строители часто возводят слишком тонкие стены, руководствуясь рекомендациями производителей газоблоков, которые не учитывают множество факторов в виде мостиков холода, климатических особенностей региона и пр.

    Специалисты в этом вопросе приходят к единому мнению: стена из газобетона не должна быть тоньше 350 мм.

    Показатели влажности ячеистого бетона

    Европейский и Международный комитеты по бетону, проходящие в 1977 году в Лондоне, в связи с существенными различиями в применении в строительстве и физико-техническими свойствами между бетонами на легких заполнителях и ячеистыми бетонами, создали рабочую группу по ячеистому бетону, которая выявила, что эксплуатационная влажность – его важнейший показатель. Значение влажности ячеистого бетона составляет 4-5% от его массы и устанавливается примерно через 2-3 года. Пределы значения отпускной влажности — 25 – 35%.

    Способность внутренней влаги передавать тепло обуславливает основную теплопередачу. Ячеистый бетон имеет свойство линейно повышать теплопроводность, по мере увеличения такого показателя как сорбционное влагопотребление до 15%. Дальнейший рост этого показателя влияет уже несущественно.

    Есть ряд особенностей эксплуатации ячеистого бетона для того, чтобы получать заявленную теплопроводность. Так, например, обязательно использовать грунтовку для предохранения стен от увлажнения. На наружных стенах грунтовка должна быт паропроницаемая.

    Проектирование стен осуществляется в зависимости от климатической зоны и режима влажности помещений. Эти показатели определяются СНиПом II-3-79**. Норма для условий эксплуатации согласно СНиПу II-3-79**:

    описание различных пород, необходимость таблицы коэффициентов теплопроводности

    Древесина — экологически чистый и практичный материал. Дерево активно применяется для внутренней отделки помещений. Материал также используется в строительстве загородных домов и заведений для туристов, в которых большую роль играет экологичность здания. При строительстве важно учесть теплопроводность дерева и многие другие параметры. Внутренняя отделка тоже требует внимания к характеристикам, ведь породы по-разному реагируют на тепло и влагу.

    Разновидности и использование древесины

    В строительстве применяются разнообразные породы древесины, которые принято разделять на хвойные и лиственные. К хвойным относятся такие виды:

    1. Сосна. Прочный и практичный материал для выполнения строительных работ. В нем собрано большое количество смолы, за счет чего он справляется с излишней влагой, при этом не поддается коррозии при сушке.
    2. Ель и пихта. Довольно прочные, но сучковатые материалы. Имеют приятый оттенок и незначительное количество смолы. При строительстве применяются как материал для элементов второстепенной важности.
    3. Кедр. Невзирая на то, что материал мягкий, он довольно прочный.

    Лиственные породы делятся на мягкие и твердые. Это такие виды:

    1. Дуб. Высококачественный материал, обладающей высокой прочностью и надежностью. У дуба натуральный и приятный для глаза цвет. Как правило, он применяется для изготовления мебели, при возведении лестничного марша. Наиболее роскошно выглядит настоящий мореный дуб (выдержанный в воде около двух лет).
    2. Береза. Не столь прочный материал, зато однородный, за счет чего имеет максимально четко выраженную структуру. Из этого вида древесины получается качественная фанера, которая легко окрашивается и полируется.
    3. Осина. Слишком мягкий, но при этом практически не имеющий сучков вид древесины. Легко поддается обработке, но мелкие детали из осины делать не стоит.
    4. Липа. Широко применяется в производстве мебели. Прекрасно сохраняет свой первозданный вид даже после сушки. Липа устойчива к влаге.
    5. Клен. Довольно практичный материал, но весьма быстро рушится под воздействием влаги и вредителей. Неплохо красится, обрабатывается и проклеивается. Широко применяется как в строительстве, так и в изготовлении мебели.
    6. К лиственному типу также относится красное дерево. Красивый, дорогой и прочный материал. Чаще всего используется для элитного мебельного производства.

    Чтобы выбрать подходящую породу, важно изучить таблицу теплопроводности древесины.

    Достоинства материала

    Строительство с использованием древесины имеет свои преимущества и недостатки. Главными плюсами при выборе такого материала будут:

    1. Экологичность. Самый весомый аргумент в пользу древесины — экологическая чистота. Некоторые современные материалы могут выделять пары тяжелых металлов и прочих химических элементов, что пагубно повлияет на здоровье жильцов дома.
    2. Ремонтопригодность. Части, сделанные из древесины, будет довольно легко отремонтировать в случае поломки или износа.
    3. Прочность и устойчивость ко многим внешним факторам, что делает долгим срок службы изделий из древесины. При правильной обработке этот материал будет безотказно служить долгие годы.
    4. Простота обработки.
    5. Плохая теплопроводность.
    6. Хорошие звукоизоляционные свойства.

    Довольно обширный список. При этом маленькое число недостатков:

    1. Сильная зависимость свойств материала от того, в каких условиях росло дерево. Выбрать из-за этого качественный экземпляр бывает трудно.
    2. Изменения размеров из-за воздействия влажности и сухости. Но этот недостаток легко поправим обработкой.
    3. Легкая воспламеняемость.

    Нельзя не учитывать высокую стоимость, связанную со сложностью добычи высококачественной древесины.

    Влияние теплопроводности

    От коэффициента теплопроводности древесины напрямую зависит ее способность сохранять температуру в помещении. Лидирующую позицию по сбережению тепла занимает кедр. Немного отстают ель, лиственница и другие сосновые породы. Все зависит напрямую от размера бревна (его диаметра), влажности материала, подгонки и утепления стыков.

    Строение из сосны толщиной всего в 10 см можно сравнить со стеной из кирпича шириной в 58 см или железобетонной — 113 см. Правильно возведенный из дерева дом будет довольно компактным и теплым. Поэтому при строительстве нужно учитывать таблицу теплопроводности дерева.

    Максимально тяжелое хвойное дерево лиственница — победитель сосны по теплопроводности. Она имеет более низкий коэффициент.

    Теплопроводность дерева, позволяющая сохранять тепло, — не единственное достоинство лиственницы. Структура этого материла устойчива к влаге и довольно красива.

    Сосна — наиболее распространенное и часто применяемое для строительства дерево. Более того, с финансовой стороны вопроса это еще и максимально бюджетный вариант. Сосна легко поддается обработке, способна украсить дом или баню своим внешним видом.

    Теплопроводность кирпичной стены

    Теплопроводность – один из важнейших показателей, характеризующих качество возводимого сооружения. И это неудивительно: ведь от этого коэффициента зависят не только затраты на отопление помещений, но и степень комфортности проживания в доме. Также в строительных расчетах часто фигурирует коэффициент теплосопротивления (сопротивление теплоотдаче), обратный теплопроводности (чем выше первый, тем ниже второй, и наоборот).

    Теплопроводность сооружения зависит от показателей используемого вида кирпича, от параметров раствора, типа кладки, применяемых строительных технологий и утепляющих материалов.

    Коэффициент теплопроводности кирпичей

    Данный коэффициент обозначается буквой λ и выражается в W/(m*K).

    Показатель λ достаточно широко варьируется, в зависимости от типа кирпичей и способа их изготовления. В основном, на данный коэффициент влияют материал кирпича (клинкерный, силикатный, керамический) и относительное содержание пустот. До 13% пустотности кирпичи считаются полнотелыми, выше – пустотелыми. По уменьшению коэффициента λ линейка строительной продукции будет выглядеть следующим образом:

    1. Клинкерный кирпич λ= от 0,8 до 0,9. Этот тип стройматериалов не предназначен для строительства утеплённых стен и чаще используется для изготовления полов и мощёных дорог.
    2. Силикатный кирпич полнотелого типа λ= от 0,7 до 0,8. Чуть ниже, чем у предыдущего типа, но строительство стены с его использованием требует серьёзных мер по утеплению.
    3. Керамический кирпич полнотелый λ= от 0,5 до 0,8 (в зависимости от сорта).
    4. Силикатный, с техническими пустотами λ= 0,66.
    5. Керамический кирпич пустотелого исполнения λ= 0,57.
    6. Керамический кирпич щелевого типа λ= 0,4.
    7. Силикатный кирпич щелевого типа – показатель λ аналогичен керамическому щелевому (0,4).
    8. Керамический поризованный λ= 0,22.
    9. Тёплая керамика λ= 0,11. Имея отличные показатели теплосопротивления, тёплая керамика уступает прочим видам кирпичной продукции по прочности, и поэтому применение её ограничено.

    Важно при расчёте также учитывать, что для различных климатических регионов сопротивление теплоотдаче материалов будут варьироваться, в достаточно широких пределах Информацию о соотнесении теплоотдачи с климатическими параметрами, можно почерпнуть в СНиПе 23-02-2003.

    Теплопроводность кладки

    Теплосопротивление кирпичей является важнейшим коэффициентом и в ряде случаев является определяющим параметром при проектировании здания и выбора кладки. Вместе с тем, сопротивление

    теплоотдачи сооружения зависит не только от показателя λ используемых кирпичей, но и от применяемого строительного раствора.

    Наиболее частым является случай, когда теплосопротивление раствора существенно ниже, чем сопротивление кирпича.

    Так, коэффициент теплоотдачи раствора на основе цемента и песка равен 0,93 W/(m*K), а цементно-шлакового раствора – 0,64.

    Путем суммирования коэффициентов сопротивления теплоотдаче кирпича и раствора разработаны специальные таблицы коэффициента теплопередачи, которые можно посмотреть в ГОСТе 530-2007. Ниже приведена выдержка из таблицы:

    Таблица – Теплопроводность кладки

    Тип кирпичаТип раствораТеплоотдача
    ГлиняныйЦементно-песчаный0,81
    Цементно-шлаковый0,76
    Цементно-перлитовый0,7
    СиликатныйЦементно-песчаный0,87
    Керамический пустотный 1,4т/м3Цементно-песчаный0,64
    Керамический пустотный 1,3т/м30,58
    Керамический пустотный 1,0т/м30,52
    Силикатный, 11-ти пустотныйЦементно-песчаный0,81
    Силикатный, 14-ти пустотный0,76

    Расчет стены

    Для того, чтобы использовать коэффициент теплосопротивления кирпичной стенки на практике, необходимо воспользоваться следующей формулой:

    r = (толщина кладки, м)/(теплоотдача, W/(m * K)),

    где r – сопротивление теплоотдаче кирпичной стены. При расчетах также необходимо учитывать степень влажности помещения и климатический регион.

    Уменьшение коэффициента теплоотдачи стены

    В ряде случаев коэффициент λ оставляет желать много лучшего. К тому же нарушение технологии строительства может привести к изменению теплоотдачи в большую сторону. Если применять жидкий раствор при возведении стены из щелевого кирпича, то связующий материал проникнет в пустоты и отрицательно скажется на показателях теплосбережения (сопротивление теплопередаче уменьшится).

    Что делать, чтобы увеличить сопротивление теплоотдаче?

    Методы уменьшения теплопередачи стены:

    1. Применение более энергосберегающих материалов (кирпичей с большей степенью пустотности).
    2. При строительстве из щелевого кирпича применять густой раствор.
    3. Прокладывание во внутреннем слое теплоизолирующих материалов. На рынке представлен огромный выбор теплоизоляции. Из наиболее популярных можно назвать стекло- и минераловатные материалы, пенополистирол, керамзит и другие. При применении утеплителей необходимо обеспечить пароизоляцию стены, чтобы избежать разрушения материалов.
    4. Оштукатуривание поверхности.

    Выбираем кирпич: о «теплых» и «холодных» стройматериалах

    Кирпич обладает долговечностью, механической прочностью, морозостойкостью, хорошими звукоизоляционными свойствами и безопасен с точки зрения экологии. Все эти качества делают кирпич одним из самых востребованных стройматериалов на рынке. Но, есть и ещё одно важное свойство кирпича — его теплотехнические параметры. Ведь именно теплопроводность кирпича, из которого выложены стены, влияет на микроклимат помещения в этом здании.

    Немного физики или от чего зависит теплопроводность кирпича

    Теплопроводность — это способность материала проводить тепло через свой объём. Количественно выражается она коэффициентом теплопроводности (λ, «лямбда») и определяется в Вт/м². Проще говоря, чем меньше теряется энергии, тем лучше, а значит, чем меньше коэффициент λ, тем «теплее» материал. Фактически на теплопроводность влияет плотность кирпича. Чем она меньше, тем меньше теплопроводность. Самый прочный и тяжелый клинкерный кирпич имеет самый высокий коэффициент λ, а лёгкий и менее прочный керамический, соответственно, самый низкий коэффициент теплопроводности.

    Виды кирпича и их коэффициент проводимости тепла

    В строительстве могут быть использованы разные виды кирпича. Перед тем, как приступить к возведению дома, имеет смысл узнать, насколько «теплыми» или «холодными» являются наиболее востребованные виды этого керамического материала.

    • Клинкерный — самый прочный и тяжелый кирпич с высоким коэффициентом теплопроводности — 0,8-0,9.
    • Силикатный кирпич — легкий кирпич, имеет меньший коэффициент теплопроводности — 0,4.
    • С техническими пустотами — 0,66.
    • Полнотелый кирпич — 0,8.
    • Щелевой кирпич — 0,34-0,43;
    • Кирпич поризованный — 0,22;

    Теплопроводность кирпича может меняться в зависимости от его объема, плотности и расположения пустот. Специалисты рекомендуют применять в строительстве для лучшего сохранения тепла материалы с низкой теплопроводностью. Для того чтобы уберечься от холода или спастись от жары, при строительстве вашего дома необходимо учитывать теплопроводность кирпича. Ведь мы строим наши дома для того, чтобы жить в нём с комфортом.

    Понятие теплопроводности

    Она является интенсивной физической величиной, то есть величиной, которая описывает свойство материи, не зависящей от количества последней. Интенсивными величинами также являются температура, давление, электропроводность, то есть эти характеристики одинаковы в любой точке одного и того же вещества. Другой группой физических величин являются экстенсивные, которые определяются количеством вещества, например, масса, объем, энергия и другие.

    Противоположной величиной для теплопроводности является теплосопротивляемость, которая отражает способность материала препятствовать переносу проходящего через него тепла. Для изотропного материала, то есть материала, свойства которого одинаковы во всех пространственных направлениях, теплопроводность является скалярной величиной и определяется, как отношение потока тепла через единичную площадь за единицу времени к градиенту температуры. Так, теплопроводность, равная одному ватту на метр-Кельвин, означает, что тепловая энергия в один Джоуль переносится через материал:

    • за одну секунду;
    • через площадь один метр квадратный;
    • на расстояние один метр;
    • когда разница температур на поверхностях, находящихся на расстоянии один метр друг от друга в материале, равна один Кельвин.

    Понятно, что чем больше значение теплопроводности, тем лучше материал проводит тепло, и наоборот. Например, значение этой величины для меди равно 380 Вт/(м*К), и этот металл в 10 000 раз лучше переносит тепло, чем полиуретан, теплопроводность которого составляет 0,035 Вт/(м*К).

    Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

    Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:

    • Пенобетон. Производится с добавлением пенообразующих веществ, за счет которых характеризуется пористой структурой с плотностью 500-1000 кг/м3. При этом способность передавать тепло определяется значением 0,1-0,37Вт/м*К.
    • Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают пустотелые блоки, которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то плотность керамзитобетона составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.
    • Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м3). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.

    Что такое коэффициент теплопроводности

    Физический смысл коэффициента теплопроводности — это количество тепла, которое проходит через образец единичного объема за одну секунду при разнице температур в один Кельвин (градус Цельсия). Единица измерения — Вт/(м °К), обозначение — λ, k, ϰ.

    Чем выше значение коэффициента, тем большей способностью к передаче тепла обладает материал. В абсолютном вакууме λ=0, максимальный — у алмаза и графена, применяемого в наноразработках.

    У бетона значение коэффициента теплопроводности находится в пределах 0,05 -2,02 Вт/(м °К) в зависимости от плотности и влажности материала. У ячеистого автоклавного бетона марки М150 λ=0,055 Вт/(м °К), а тяжелые бетоны М800-1000 характеризуются показателем 2,02 Вт/(м °К).

    В строительстве при расчете конструкций на сопротивление теплопередаче используют таблицу с точными значениями коэффициента. Его указывают для трех состояний материала:

    • в сухом виде;
    • при нормальной влажности;
    • при повышенной влажности.

    Теплотехнический расчет проводят в соответствии с условиями эксплуатации бетона.

    От чего зависит величина коэффициента

    Коэффициент теплопроводности бетона определяют опытным путем. Поскольку у материала неоднородная структура, то величина непостоянна и носит условный характер.

    Параметры, от которых зависит показатель:

    • Плотность. Тепловую энергию передают друг другу частицы, поэтому чем ближе они расположены, тем быстрее этот процесс. Соответственно, рыхлые материалы с меньшей плотностью способны лучше противостоять теплопередаче.
    • Пористость материала. Тепловой поток перемещается сквозь толщу монолита, часть которого составляют воздушные пустоты. Теплопроводность воздуха очень мала — 0,02 Вт/(м °К). Чем больше занятый воздухом объем, тем коэффициент λ ниже.
    • Структура пор — размеры и замкнутость. Мелкие полости снижают скорость передачи энергии, в то время как в крупных сообщающихся отверстиях теплообмен совершается конвекционным путем, увеличивая тем самым общую теплопередачу.
    • Влажность. Коэффициент теплопроводности воды 0,6 Вт/м К, это достаточно большой показатель. Проникая в полости бетона, влага уменьшает способность материала сохранять тепло.
    • Температура. Чем она у вещества выше, тем быстрее движутся молекулы. Зависимость от температуры линейная, выражается формулой λ=λо х (1+b х t), где λ и λо — искомый и начальный коэффициенты теплопроводности, b — справочная величина, t — температура в градусах.

    Сравнительная таблица по теплопроводности строительных материалов. Сравнение теплопроводности строительных материалов по толщине. Коэффициент теплопроводности воздушной прослойки

    Последние годы при строительстве дома или его ремонте большое внимание уделяется энергоэффективности. При уже существующих ценах на топливо это очень актуально. Причем похоже что дальше экономия будет приобретать все большую важность. Чтобы правильно подобрать состав и толщин материалов в пироге ограждающих конструкций (стены, пол, потолок, кровля) необходимо знать теплопроводность строительных материалов. Эта характеристика указывается на упаковках с материалами, а необходима она еще на стадии проектирования. Ведь надо решить из какого материала строить стены, чем их утеплять, какой толщины должен быть каждый слой.

    Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

    При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

    Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

    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. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

    Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

    Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.

    При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

    Наименование материала Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
    В сухом состоянии При нормальной влажности При повышенной влажности
    Войлок шерстяной 0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
    Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3 0,036 0,042 0,045
    Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3 0,035 0,041 0,044
    Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3 0,036 0,042 0,045
    Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3 0,037 0,043 0,0456
    Каменная минеральная вата 180 кг/м3 0,038 0,045 0,048
    Стекловата 15 кг/м3 0,046 0,049 0,055
    Стекловата 17 кг/м3 0,044 0,047 0,053
    Стекловата 20 кг/м3 0,04 0,043 0,048
    Стекловата 30 кг/м3 0,04 0,042 0,046
    Стекловата 35 кг/м3 0,039 0,041 0,046
    Стекловата 45 кг/м3 0,039 0,041 0,045
    Стекловата 60 кг/м3 0,038 0,040 0,045
    Стекловата 75 кг/м3 0,04 0,042 0,047
    Стекловата 85 кг/м3 0,044 0,046 0,050
    Пенополистирол (пенопласт, ППС) 0,036-0,041 0,038-0,044 0,044-0,050
    Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS) 0,029 0,030 0,031
    Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3 0,14 0,22 0,26
    Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3 0,11 0,14 0,15
    Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3 0,15 0,28 0,34
    Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3 0,13 0,22 0,28
    Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3 0,043-0,06
    Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3 0,06-0,063
    Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3 0,066-0,073
    Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3 0,085-0,1
    Пеноблок 100 — 120 кг/м3 0,043-0,045
    Пеноблок 121- 170 кг/м3 0,05-0,062
    Пеноблок 171 — 220 кг/м3 0,057-0,063
    Пеноблок 221 — 270 кг/м3 0,073
    Эковата 0,037-0,042
    Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3 0,029 0,031 0,05
    Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3 0,035 0,036 0,041
    Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3 0,041 0,042 0,04
    Пенополиэтилен сшитый 0,031-0,038
    Вакуум 0
    Воздух +27°C. 1 атм 0,026
    Ксенон 0,0057
    Аргон 0,0177
    Аэрогель (Aspen aerogels) 0,014-0,021
    Шлаковата 0,05
    Вермикулит 0,064-0,074
    Вспененный каучук 0,033
    Пробка листы 220 кг/м3 0,035
    Пробка листы 260 кг/м3 0,05
    Базальтовые маты, холсты 0,03-0,04
    Пакля 0,05
    Перлит, 200 кг/м3 0,05
    Перлит вспученный, 100 кг/м3 0,06
    Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3 0,054
    Полистиролбетон, 150-500 кг/м3 0,052-0,145
    Пробка гранулированная, 45 кг/м3 0,038
    Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3 0,076-0,096
    Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3 0,078
    Пробка техническая, 50 кг/м3 0,037

    Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.

    Таблица теплопроводности строительных материалов

    Стены, перекрытия, пол, делать можно из разных материалов, но так повелось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой. Этот материал знаю все, с ним проще проводить ассоциации. Наиболее популярны диаграммы, на которых наглядно продемонстрирована разница между различными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно потому для стен из кирпича и другого материала с высокой теплопроводностью выбирают теплоизоляционные материалы. Чтобы было проще подбирать, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу.

    Название материала, плотность Коэффициент теплопроводности
    в сухом состоянии при нормальной влажности при повышенной влажности
    ЦПР (цементно-песчаный раствор) 0,58 0,76 0,93
    Известково-песчаный раствор 0,47 0,7 0,81
    Гипсовая штукатурка 0,25
    Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м3 0,14 0,22 0,26
    Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м3 0,21 0,33 0,37
    Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м3 0,29 0,38 0,43
    Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м3 0,15 0,28 0,34
    Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м3 0,23 0,39 0,45
    Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м3 0,31 0,48 0,55
    Оконное стекло 0,76
    Арболит 0,07-0,17
    Бетон с природным щебнем, 2400 кг/м3 1,51
    Легкий бетон с природной пемзой, 500-1200 кг/м3 0,15-0,44
    Бетон на гранулированных шлаках, 1200-1800 кг/м3 0,35-0,58
    Бетон на котельном шлаке, 1400 кг/м3 0,56
    Бетон на каменном щебне, 2200-2500 кг/м3 0,9-1,5
    Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м3 0,3-0,7
    Керамическийй блок поризованный 0,2
    Вермикулитобетон, 300-800 кг/м3 0,08-0,21
    Керамзитобетон, 500 кг/м3 0,14
    Керамзитобетон, 600 кг/м3 0,16
    Керамзитобетон, 800 кг/м3 0,21
    Керамзитобетон, 1000 кг/м3 0,27
    Керамзитобетон, 1200 кг/м3 0,36
    Керамзитобетон, 1400 кг/м3 0,47
    Керамзитобетон, 1600 кг/м3 0,58
    Керамзитобетон, 1800 кг/м3 0,66
    ладка из керамического полнотелого кирпича на ЦПР 0,56 0,7 0,81
    Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3) 0,35 0,47 0,52
    Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1300 кг/м3) 0,41 0,52 0,58
    Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1400 кг/м3) 0,47 0,58 0,64
    Кладка из полнотелого силикатного кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3) 0,7 0,76 0,87
    Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 11 пустот 0,64 0,7 0,81
    Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 14 пустот 0,52 0,64 0,76
    Известняк 1400 кг/м3 0,49 0,56 0,58
    Известняк 1+600 кг/м3 0,58 0,73 0,81
    Известняк 1800 кг/м3 0,7 0,93 1,05
    Известняк 2000 кг/м3 0,93 1,16 1,28
    Песок строительный, 1600 кг/м3 0,35
    Гранит 3,49
    Мрамор 2,91
    Керамзит, гравий, 250 кг/м3 0,1 0,11 0,12
    Керамзит, гравий, 300 кг/м3 0,108 0,12 0,13
    Керамзит, гравий, 350 кг/м3 0,115-0,12 0,125 0,14
    Керамзит, гравий, 400 кг/м3 0,12 0,13 0,145
    Керамзит, гравий, 450 кг/м3 0,13 0,14 0,155
    Керамзит, гравий, 500 кг/м3 0,14 0,15 0,165
    Керамзит, гравий, 600 кг/м3 0,14 0,17 0,19
    Керамзит, гравий, 800 кг/м3 0,18
    Гипсовые плиты, 1100 кг/м3 0,35 0,50 0,56
    Гипсовые плиты, 1350 кг/м3 0,23 0,35 0,41
    Глина, 1600-2900 кг/м3 0,7-0,9
    Глина огнеупорная, 1800 кг/м3 1,4
    Керамзит, 200-800 кг/м3 0,1-0,18
    Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м3 0,23-0,41
    Керамзитобетон, 500-1800 кг/м3 0,16-0,66
    Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м3 0,22-0,28
    Кирпич клинкерный, 1800 — 2000 кг/м3 0,8-0,16
    Кирпич облицовочный керамический, 1800 кг/м3 0,93
    Бутовая кладка средней плотности, 2000 кг/м3 1,35
    Листы гипсокартона, 800 кг/м3 0,15 0,19 0,21
    Листы гипсокартона, 1050 кг/м3 0,15 0,34 0,36
    Фанера клеенная 0,12 0,15 0,18
    ДВП, ДСП, 200 кг/м3 0,06 0,07 0,08
    ДВП, ДСП, 400 кг/м3 0,08 0,11 0,13
    ДВП, ДСП, 600 кг/м3 0,11 0,13 0,16
    ДВП, ДСП, 800 кг/м3 0,13 0,19 0,23
    ДВП, ДСП, 1000 кг/м3 0,15 0,23 0,29
    Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1600 кг/м3 0,33
    Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1800 кг/м3 0,38
    Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м3 0,2 0,29 0,29
    Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м3 0,29 0,35 0,35
    Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м3 0,35
    Листы асбоцементные плоские, 1600-1800 кг/м3 0,23-0,35
    Ковровое покрытие, 630 кг/м3 0,2
    Поликарбонат (листы), 1200 кг/м3 0,16
    Полистиролбетон, 200-500 кг/м3 0,075-0,085
    Ракушечник, 1000-1800 кг/м3 0,27-0,63
    Стеклопластик, 1800 кг/м3 0,23
    Черепица бетонная, 2100 кг/м3 1,1
    Черепица керамическая, 1900 кг/м3 0,85
    Черепица ПВХ, 2000 кг/м3 0,85
    Известковая штукатурка, 1600 кг/м3 0,7
    Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м3 1,2

    Древесина — один из строительных материалов с относительно невысокой теплопроводностью. В таблице даны ориентировочные данные по разным породам. При покупке обязательно смотрите плотность и коэффициент теплопроводности. Далеко не у всех они такие, как прописаны в нормативных документах.

    Наименование Коэффициент теплопроводности
    В сухом состоянии При нормальной влажности При повышенной влажности
    Сосна, ель поперек волокон 0,09 0,14 0,18
    Сосна, ель вдоль волокон 0,18 0,29 0,35
    Дуб вдоль волокон 0,23 0,35 0,41
    Дуб поперек волокон 0,10 0,18 0,23
    Пробковое дерево 0,035
    Береза 0,15
    Кедр 0,095
    Каучук натуральный 0,18
    Клен 0,19
    Липа (15% влажности) 0,15
    Лиственница 0,13
    Опилки 0,07-0,093
    Пакля 0,05
    Паркет дубовый 0,42
    Паркет штучный 0,23
    Паркет щитовой 0,17
    Пихта 0,1-0,26
    Тополь 0,17

    Металлы очень хорошо проводят тепло. Именно они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключать прямой контакт используя теплоизолирующие прослойки и прокладки, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.

    Название Коэффициент теплопроводности Название Коэффициент теплопроводности
    Бронза 22-105 Алюминий 202-236
    Медь 282-390 Латунь 97-111
    Серебро 429 Железо 92
    Олово 67 Сталь 47
    Золото 318

    Как рассчитать толщину стен

    Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.

    Термическое сопротивление ограждающих
    конструкций для регионов России

    Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

    Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

    Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:

    R — термическое сопротивление;

    p — толщина слоя в метрах;

    k — коэффициент теплопроводности.

    Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.

    Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

    Пример расчета толщины утеплителя

    Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.


    Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными. Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание.

    Процесс передачи энергии от более нагретой части тела к менее нагретой называется теплопроводностью. Числовое значение такого процесса отражает коэффициент теплопроводности материала. Это понятие является очень важным при строительстве и ремонте зданий. Правильно подобранные материалы позволяют создать в помещении благоприятный микроклимат и сэкономить на отоплении существенную сумму.

    Понятие теплопроводности

    Теплопроводность — процесс обмена тепловой энергией, который происходит за счет столкновения мельчайших частиц тела. Причем этот процесс не прекратится, пока не наступит момент равновесия температур. На это уходит определенный промежуток времени. Чем больше времени затрачивается на тепловой обмен, тем ниже показатель теплопроводности.

    Данный показатель выражают как коэффициент теплопроводности материалов. Таблица содержит уже измеренные значения для большинства материалов. Расчет производится по количеству тепловой энергии, прошедшей сквозь заданную площадь поверхности материала. Чем больше вычисленное значение, тем быстрее объект отдаст все свое тепло.

    Факторы, влияющие на теплопроводность

    Коэффициент теплопроводности материала зависит от нескольких факторов:

    • При повышении данного показателя взаимодействие частиц материала становится прочнее. Соответственно, они будут передавать температуру быстрее. А это значит, что с повышением плотности материала улучшается передача тепла.
    • Пористость вещества. Пористые материалы являются неоднородными по своей структуре. Внутри них находится большое количество воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицами будет сложно перемещать тепловую энергию. Соответственно, коэффициент теплопроводности повышается.
    • Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Мокрые поверхности материала пропускают большее количество тепла. В некоторых таблицах даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.

    Выбирая материал для утепления помещений, важно учитывать также условия, в которых он будет эксплуатироваться.

    Понятие теплопроводности на практике

    Теплопроводность учитывается на этапе проектирования здания. При этом берется во внимание способность материалов удерживать тепло. Благодаря их правильному подбору жильцам внутри помещения всегда будет комфортно. Во время эксплуатации будут существенно экономиться денежные средства на отопление.

    Утепление на стадии проектирования является оптимальным, но не единственным решением. Не составляет трудности утеплить уже готовое здание путем проведения внутренних или наружных работ. Толщина слоя изоляции будет зависеть от выбранных материалов. Отдельные из них (к примеру, дерево, пенобетон) могут в некоторых случаях использоваться без дополнительного слоя термоизоляции. Главное, чтобы их толщина превышала 50 сантиметров.

    Особенное внимание следует уделить утеплению кровли, оконных и дверных проемов, пола. Сквозь эти элементы уходит больше всего тепла. Зрительно это можно увидеть на фотографии в начале статьи.

    Конструкционные материалы и их показатели

    Для строительства зданий используют материалы с низким коэффициентом теплопроводности. Наиболее популярными являются:


    • Железобетон, значение теплопроводности которого составляет 1,68Вт/м*К. Плотность материала достигает 2400-2500 кг/м 3 .
    • Древесина, издревле использующаяся как строительный материал. Ее плотность и теплопроводность в зависимости от породы составляют 150-2100 кг/м 3 и 0,2-0,23Вт/м*К соответственно.

    Еще один популярный строительный материал — кирпич. В зависимости от состава он обладает следующими показателями:

    • саманный (изготовленный из глины): 0,1-0,4 Вт/м*К;
    • керамический (изготовленный методом обжига): 0,35-0,81 Вт/м*К;
    • силикатный (из песка с добавлением извести): 0,82-0,88 Вт/м*К.

    Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

    Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:

    • Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.
    • Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м 3). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.

    Показатели теплоизоляционных материалов

    Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, наиболее популярных в наше время:

    • пенополистирол, плотность которого такая же, как и у предыдущего материала. Но при этом коэффициент передачи тепла находится на уровне 0,029-0,036Вт/м*К;
    • стекловата. Характеризуется коэффициентом, равным 0,038-0,045Вт/м*К;
    • с показателем 0,035-0,042Вт/м*К.

    Таблица показателей

    Для удобства работы коэффициент теплопроводности материала принято заносить в таблицу. В ней кроме самого коэффициента могут быть отражены такие показатели как степень влажности, плотность и другие. Материалы с высоким коэффициент теплопроводности сочетаются в таблице с показателями низкой теплопроводности. Образец данной таблицы приведен ниже:

    Использование коэффициента теплопроводности материала позволит возвести желаемую постройку. Главное: выбрать продукт, отвечающий всем необходимым требованиями. Тогда здание получится комфортным для проживания; в нем будет сохраняться благоприятный микроклимат.

    Правильно подобранный снизит по причине чего больше не нужно будет «отапливать улицу». Благодаря этому финансовые затраты на отопление существенно снизятся. Такая экономия позволит в скором времени вернуть все деньги, которые будут затрачены на приобретение теплоизолятора.

    Строительство частного дома – очень непростой процесс от начала и до конца. Одним из основных вопросов данного процесса является выбор строительного сырья. Этот выбор должен быть очень грамотным и обдуманным, ведь от него зависит большая часть жизни в новом доме. Особняком в этом выборе стоит такое понятие, как теплопроводность материалов. От неё будет зависеть, насколько в доме будет тепло и комфортно.

    Теплопроводность – это способность физических тел (и веществ, из которых они изготовлены) передавать тепловую энергию. Объясняя более простым языком, это перенос энергии от тёплого места к холодному. У некоторых веществ такой перенос будет происходить быстро (например, у большинства металлов), а у некоторых, наоборот – очень медленно (резина).

    Если говорить ещё более понятно, то в некоторых случаях, материалы, имея толщину в несколько метров, будут проводить тепло гораздо лучше, чем другие материалы, с толщиной в несколько десятков сантиметров. Например, несколько сантиметров гипсокартона смогут заменить внушительную стену из кирпича.

    Основываясь на этих знаниях, можно предположить, что наиболее правильным будет выбор материалов с низкими значениями этой величины , чтобы дом быстро не остывал. Для наглядности, обозначим процентное соотношение потерь тепла в разных участках дома:

    От чего зависит теплопроводность?

    Значения данной величины могут зависеть от нескольких факторов . Например, коэффициент теплопроводности, о котором мы поговорим отдельно, влажность строительного сырья, плотность и так далее.

    • Материалы, имеющие высокие показатели плотности, имеют, в свою очередь, и высокую способность к теплоотдаче, за счёт плотного скопления молекул внутри вещества. Пористые материалы, наоборот, будут нагреваться и остывать медленнее.
    • На теплопередачу оказывает влияние и влажность материалов. Если материалы промокнут, то их теплоотдача возрастёт.
    • Также, сильно влияет на этот показатель структура материала. Например, дерево с поперечными и продольными волокнами будет иметь разные значения теплопроводности.
    • Показатель изменяется и при изменениях таких параметров, как давление и температура. С ростом температуры он увеличивается, а с ростом давления, наоборот – уменьшается.

    Коэффициент теплопроводности

    Для количественной оценки такого параметра, используются специальные коэффициенты теплопроводности , строго задекларированные в СНИП. Например, коэффициент теплопроводности бетона равен 0,15-1,75 ВТ/(м*С) в зависимости от типа бетона. Где С – градусы Цельсия. На данный момент расчёт коэффициентов есть практически для всех существующих типов строительного сырья, применяющихся при строительстве. Коэффициенты теплопроводности строительных материалов очень важны в любых архитектурно-строительных работах.

    Для удобного подбора материалов и их сравнения, используются специальные таблицы коэффициентов теплопроводности, разработанные по нормам СНИП(строительные нормы и правила). Теплопроводность строительных материалов , таблица на которых будет приведена ниже, очень важна при строительстве любых объектов.

    • Древесные материалы. Для некоторых материалов параметры будут приведены как вдоль волокон(Индекс 1, так и поперёк – индекс 2)
    • Различные типы бетона.
    • Различные виды строительного и декоративного кирпича.

    Расчёт толщины утеплителя

    Из вышеприведённых таблиц мы видим, насколько могут отличаться коэффициенты проводимости тепла у разных материалов. Для расчёта теплосопротивления будущей стены, существует нехитрая формула , которая связывает толщину утеплителя и коэффициент его теплопроводности.

    R = p / k , где R -показатель теплосопротивления, p -толщина слоя, k – коэффициент.

    Из этой формулы несложно выделить и формулу расчёта толщины слоя утеплителя для требуемого теплосопротивления. P = R * k . Значение теплосопротивление разное для каждого региона. Для этих значений тоже существует специальная таблица, где их и можно посмотреть при расчёте толщины утеплителя.

    Теперь приведём примеры некоторых наиболее популярных утеплителей и их технических характеристик.

    Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров. Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.

    Теплопроводность материалов влияет на толщину стен

    Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой. Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются. Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения. Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени. Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.

    Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.

    Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?

    Теплопроводность определяется такими факторами:

    • пористость определяет неоднородность структуры. При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;
    • повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;
    • повышенная влажность увеличивает данный показатель.

    Использование значений коэффициента теплопроводности на практике

    Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.

    При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.

    Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений

    При создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла. Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери. Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.

    Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками. В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.

    Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:

    • показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;
    • влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;
    • толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;
    • важна горючесть. Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;
    • термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;
    • экологичность и безопасность;
    • звукоизоляция защищает от шума.

    В качестве утеплителей применяются следующие виды:

    • минеральная вата устойчива к огню и экологична. К важным характеристикам относится низкая теплопроводность;
    • пенопласт – это легкий материал с хорошими утеплительными свойствами. Он легко устанавливается и обладает влагоустойчивостью. Рекомендуется для применения в нежилых строениях;
    • базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;
    • пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;
    • пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;
    • экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;
    • пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт. В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.

    Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит. Они имеют стойкость к влаге и к огню. А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность.

    Обратите внимание! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.

    Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей

    Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве. Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.

    Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?

    В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.

    Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана. Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций. При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить, что пена не образует стыков.

    Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице

    При произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.

    Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности. Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция. Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.

    Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.

    При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении.

    Теплопроводность строительных материалов (видео)

    Возможно Вам также будет интересно:

    Как сделать отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками Гидрострелка: назначение, принцип работы, расчеты Схема отопления с принудительной циркуляцией двухэтажного дома – решение проблемы с теплом

    Строительство любого дома, будь то коттедж или скромный дачный домик, должно начинаться с разработки проекта. На этом этапе закладывается не только архитектурный облик будущего строения, но и его конструктивные и теплотехнические характеристики.

    Основной задачей на этапе проекта будет не только разработка прочных и долговечных конструктивных решений, способных поддерживать наиболее комфортный микроклимат с минимальными затратами. Помочь определиться с выбором может сравнительная таблица теплопроводности материалов.

    Понятие теплопроводности

    В общих чертах процесс теплопроводности характеризуется передачей тепловой энергии от более нагретых частиц твердого тела к менее нагретым. Процесс будет идти до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие. Другими словами, пока не сравняются температуры.

    Применительно к ограждающим конструкциям дома (стены, пол, потолок, крыша) процесс теплопередачи будет определяться временем, в течение которого температура внутри помещения сравняется с температурой окружающей среды.

    Чем более продолжителен по времени будет этот процесс, тем помещение будет более комфортным по ощущениям и экономичным по эксплуатационным расходам.

    Численно процесс переноса тепла характеризуется коэффициентом теплопроводности. Физический смысл коэффициента показывает, какое количество тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Т.е. чем выше значение этого показателя, тем лучше проводится тепло, значит, тем быстрее будет происходить процесс теплообмена.

    Соответственно, на этапе проектных работ необходимо спроектировать конструкции, теплопроводность которых должна иметь по возможности наименьшее значение.

    Вернуться к оглавлению

    Факторы, влияющие на величину теплопроводности

    Теплопроводность материалов, используемых в строительстве, зависит от их параметров:

    1. Пористость – наличие пор в структуре материала нарушает его однородность. При прохождении теплового потока часть энергии передается через объем, занятый порами и заполненный воздухом. Принято за отсчетную точку принимать теплопроводность сухого воздуха (0,02 Вт/(м*°С)). Соответственно, чем больший объем будет занят воздушными порами, тем меньше будет теплопроводность материала.
    2. Структура пор – малый размер пор и их замкнутый характер способствуют снижению скорости теплового потока. В случае использования материалов с крупными сообщающимися порами в дополнение к теплопроводности в процессе переноса тепла будут участвовать процессы передачи тепла конвекцией.
    3. Плотность – при больших значениях частицы более тесно взаимодействуют друг с другом и в большей степени способствуют передаче тепловой энергии. В общем случае значения теплопроводности материала в зависимости от его плотности определяются либо на основе справочных данных, либо эмпирически.
    4. Влажность – значение теплопроводности для воды составляет (0,6 Вт/(м*°С)). При намокании стеновых конструкций или утеплителя происходит вытеснение сухого воздуха из пор и замещение его каплями жидкости или насыщенным влажным воздухом. Теплопроводность в этом случае значительно увеличится.
    5. Влияние температуры на теплопроводность материала отражается через формулу:

    λ=λо*(1+b*t), (1)

    где, λо – коэффициент теплопроводности при температуре 0 °С, Вт/м*°С;

    b – справочная величина температурного коэффициента;

    t – температура.

    Вернуться к оглавлению

    Практическое применение значения теплопроводности строительных материалов

    Из понятия теплопроводности напрямую вытекает понятие толщины слоя материала для получения необходимого значения сопротивления теплового потока. Тепловое сопротивление – нормируемая величина.

    Упрощенная формула, определяющая толщину слоя, будет иметь вид:

    где, H – толщина слоя, м;

    R – сопротивление теплопередаче, (м2*°С)/Вт;

    λ – коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).

    Данная формула применительно к стене или перекрытию имеет следующие допущения:

    • ограждающая конструкция имеет однородное монолитное строение;
    • используемые стройматериалы имеют естественную влажность.

    При проектировании необходимые нормируемые и справочные данные берутся из нормативной документации:

    • СНиП23-01-99 – Строительная климатология;
    • СНиП 23-02-2003 – Тепловая защита зданий;
    • СП 23-101-2004 – Проектирование тепловой защиты зданий.

    Вернуться к оглавлению

    Теплопроводность материалов: параметры

    Принято условное разделение материалов, применяемых в строительстве, на конструкционные и теплоизоляционные.

    Конструкционные материалы применяются для возведения ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий). Они отличаются большими значениями теплопроводности.

    Значения коэффициентов теплопроводности сведены в таблицу 1:

    Таблица 1

    Подставляя в формулу (2) данные, взятые из нормативной документации, и данные из Таблицы 1, можно получить требуемую толщину стен для конкретного климатического района.

    При выполнении стен только из конструкционных материалов без использования теплоизоляции их необходимая толщина (в случае использования железобетона) может достигать нескольких метров. Конструкция в этом случае получится непомерно большой и громоздкой.

    Допускают возведение стен без использования дополнительного утепления, пожалуй, только пенобетон и дерево. И даже в этом случае толщина стены достигает полуметра.

    Теплоизоляционные материалы имеют достаточно малые величины значения коэффициента теплопроводности.

    Основной их диапазон лежит в пределах от 0,03 до 0,07 Вт/(м*°С). Наиболее распространенные материалы – это экструдированный пенополистирол, минеральная вата, пенопласт, стекловата, утепляющие материалы на основе пенополиуретана. Их использование позволяет значительно снизить толщину ограждающих конструкций.

    Коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица значений

    Комфорт в построенном здании зависит от многих факторов. На микроклимат в помещении, к примеру, оказывает влияние коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица данных параметров позволит выбрать наиболее подходящий материал для создания комфортных условий в доме.

    Благодаря правильно приозведенному расчету, в дальнейшем можно сэкономить на отоплении дома. Даже если на начальном этапе строительство производить из более дорогих материалов, со временем они полностью окупятся. В случае если для строительства используются материалы, интенсивно пропускающие тепло, необходимо проводить дополнительный объем работ по утеплению дома. Его осуществляют и снаружи, и внутри зданий. Но в любом случае это несет дополнительные затраты и времени, и средств.

    Понятие теплопроводности

    В физике под теплопроводностью понимают передачу теплоты от более нагретых частиц к менее нагретым в результате их непосредственного соприкосновения. Под частицами здесь понимают атомы, молекулы или свободные электроны.

    Если говорить простым языком, то теплопроводность – это способность конкретного материала пропускать тепло. Стоит отметить, что перемещение тепла будет продолжаться, пока не наступит равновесие температур.

    Потери тепла для разных участков зданий различны. Если говорить о частном доме, до теплопотери будут происходить:

    • через крышу — до 30 процентов;
    • через дымоходы, естественную вентиляцию и так далее — до 25 процентов;
    • через стены — до 15 процентов;
    • через пол — до 15 процентов;
    • через окна — до 15 процентов;
    • через примыкание — до 15 процентов.

    Для многоквартирных домов эти показатели немного отличаются. Потери через крышу и стены будут ниже. А вот через окна будет уходить гораздо больше тепла.

    Коэффициент теплопроводности

    Теплопроводность материала характеризуется временным интервалом, в течение которого температурные показатели достигнут равновесия. Об этом свидетельствует коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица показывает, что между временем и теплопроводностью в данном случае существует обратная зависимость. То есть чем меньше времени уходит на передачу тепла, тем больше значение теплопроводности.

    На практике это значит, что здание будет остывать быстрее, если больше будет коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица значений в данном случае просто необходима. В ней видно, сколько тепла потеряет здание через единицу площади.

    Рассмотрим пример. Кирпич обладает теплопроводностью 0,67 кВт/(м2*К) (значение взято из соответствующих таблиц). Это значит, что 1 квадратный метр поверхности с толщиной один метр будет пропускать 0,67 ватт тепла. Это значение будет при условии, что разница в температурах двух поверхностей составляет один градус. При увеличении разности до 10 градусов теплопотери составят уже 6,7 ватт. В таких условиях при уменьшении толщины стены в 10 раз (то есть до 10 сантиметров), потери тепла составят 67 ват.

    Изменение теплопроводности

    На коэффициенты теплопроводности строительных материалов оказывают влияние различного рода факторы. Основными параметрами являются:

    • Плотность материала. Если плотность выше, значит, частицы внутри материала взаимодействуют друг с другом сильнее. Соответственно, передача тепловой энергии и установление равновесия температур произойдет быстрее. Следовательно, чем больше плотность, тем лучше материал пропускает тепло.
    • Пористость. Здесь наблюдается противоположная ситуация. Материалы с большой пористостью обладают неоднородной структурой. Большую часть объема занимает воздух, обладающий минимальным коэффициентом. Передача тепловой энергии через маленькие поры затруднена. Соответственно, теплопроводность будет увеличиваться.
    • Влажность. С увеличением влажности будет выше и коэффициент теплопроводности строительных материалов.

    Таблица, приведенная выше, показывает точные значения для некоторых материалов.

    Сравнение теплопроводности материалов на практике

    Неопытному человеку сложно понять, что же собой представляют коэффициенты теплопроводности строительных материалов. СНиП дает точные значения, которые содержатся в таблице.

    Чтобы лучше понять разницу данных значений, рассмотрим пример. Сравним несколько различных материалов. Количество пропускаемого ими тепла можно сделать одинаковым, если изменять толщину стены. Так, стена из бетонных панелей (с утеплителем) толщиной 14 сантиметров будет соответствовать деревянной стене с толщиной 15 сантиметров. То же значение теплопроводности будет характерно для керамзитобетона толщиной 30 сантиметров, пустотелого кирпича толщиной 51 сантиметр. Если брать обычный кирпич, то для получения данной теплопроводности необходимо построить стену толщиной 64 сантиметра.

    Государственные стандарты

    Определяется коэффициент теплопроводности строительных материалов (таблица) СНиП и другими документами. Так, для составления таблицы, которая размещена выше, были использованы такие документы, как СНиП 11-3-79, СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012.

    Если стандарты не дают значения коэффициента теплопроводности необходимого строительного материала, его можно узнать у производителя. Посмотрите на упаковке, не указан ли данный параметр там. Еще один выход – зайти на официальный сайт производителя.

    Как видно, расчет теплопотерь играет важную роль в процессе строительства зданий. От этого будет зависеть уровень комфортного нахождения внутри помещения. Поэтому еще на этапе проектирования необходимо со всей тщательностью подходить к вопросу выбора строительных материалов. Это позволит снизить расход финансовых средств на отопление. При этом толщина выбранного материала для каждого региона будет отличаться. И зависеть она будет от климатических условий зоны проживания.

    Сравнительная таблица утеплителей по теплопроводности, толщине и плотности


    Чтобы правильно организовать утепление стен, потолка и пола помещений нужно знать определённые особенности и свойства материалов. От качественного подбора необходимых значений напрямую зависит тепловая устойчивость вашего дома, ведь ошибившись, в первоначальных расчётах вы рискуете сделать утепление здания неполноценным. В помощь вам предоставляется подробная таблица теплопроводности строительных материалов, описанная в этой статье.

    Правильно утеплённый дом

    Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

    При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

    Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

    Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

    Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

    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. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

    Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

    Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.

    Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций

    При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

    Наименование материалаКоэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
    В сухом состоянииПри нормальной влажностиПри повышенной влажности
    Войлок шерстяной0,036-0,0410,038-0,0440,044-0,050
    Каменная минеральная вата 25-50 кг/м30,0360,0420,,045
    Каменная минеральная вата 40-60 кг/м30,0350,0410,044
    Каменная минеральная вата 80-125 кг/м30,0360,0420,045
    Каменная минеральная вата 140-175 кг/м30,0370,0430,0456
    Каменная минеральная вата 180 кг/м30,0380,0450,048
    Стекловата 15 кг/м30,0460,0490,055
    Стекловата 17 кг/м30,0440,0470,053
    Стекловата 20 кг/м30,040,0430,048
    Стекловата 30 кг/м30,040,0420,046
    Стекловата 35 кг/м30,0390,0410,046
    Стекловата 45 кг/м30,0390,0410,045
    Стекловата 60 кг/м30,0380,0400,045
    Стекловата 75 кг/м30,040,0420,047
    Стекловата 85 кг/м30,0440,0460,050
    Пенополистирол (пенопласт, ППС)0,036-0,0410,038-0,0440,044-0,050
    Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS)0,0290,0300,031
    Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м30,140,220,26
    Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м30,110,140,15
    Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м30,150,280,34
    Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м30,130,220,28
    Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м30,043-0,06
    Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м30,06-0,063
    Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м30,066-0,073
    Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м30,085-0,1
    Пеноблок 100 — 120 кг/м30,043-0,045
    Пеноблок 121- 170 кг/м30,05-0,062
    Пеноблок 171 — 220 кг/м30,057-0,063
    Пеноблок 221 — 270 кг/м30,073
    Эковата0,037-0,042
    Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м30,0290,0310,05
    Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м30,0350,0360,041
    Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м30,0410,0420,04
    Пенополиэтилен сшитый0,031-0,038
    Вакуум0
    Воздух +27°C. 1 атм0,026
    Ксенон0,0057
    Аргон0,0177
    Аэрогель (Aspen aerogels)0,014-0,021
    Шлаковата0,05
    Вермикулит0,064-0,074
    Вспененный каучук0,033
    Пробка листы 220 кг/м30,035
    Пробка листы 260 кг/м30,05
    Базальтовые маты, холсты0,03-0,04
    Пакля0,05
    Перлит, 200 кг/м30,05
    Перлит вспученный, 100 кг/м30,06
    Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м30,054
    Полистиролбетон, 150-500 кг/м30,052-0,145
    Пробка гранулированная, 45 кг/м30,038
    Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м30,076-0,096
    Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м30,078
    Пробка техническая, 50 кг/м30,037

    Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.

    От чего зависит проводимость тепла

    Теплопроводность напрямую зависит от следующих факторов:

    • Плотность. Чем ближе молекулы вещества находятся друг к другу, тем быстрее идет обмен энергией. Значит, повышение плотности ведет к снижению теплозащиты.
    • Структура. В пористых материалах содержатся капсулы с воздухом, который существенно затормаживает процесс улетучивания тепла. Пористый — значит более теплый.
    • Влажность. У воды показатель λ при температуре +20°C в 23 раза больше, чем у воздуха. Поэтому промокший кирпич остывает быстрее.

    На основе уровня влажности мы вычислим условия эксплуатации, необходимые для уточнения поиска значений теплопроводности в таблице.

    Таблица теплопроводности строительных материалов

    Стены, перекрытия, пол, делать можно из разных материалов, но так повелось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой. Этот материал знаю все, с ним проще проводить ассоциации. Наиболее популярны диаграммы, на которых наглядно продемонстрирована разница между различными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно потому для стен из кирпича и другого материала с высокой теплопроводностью выбирают теплоизоляционные материалы. Чтобы было проще подбирать, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу.

    Сравнивают самые разные материалы

    Название материала, плотностьКоэффициент теплопроводности
    в сухом состояниипри нормальной влажностипри повышенной влажности
    ЦПР (цементно-песчаный раствор)0,580,760,93
    Известково-песчаный раствор0,470,70,81
    Гипсовая штукатурка0,25
    Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м30,140,220,26
    Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м30,210,330,37
    Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м30,290,380,43
    Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м30,150,280,34
    Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м30,230,390,45
    Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м30,310,480,55
    Оконное стекло0,76
    Арболит0,07-0,17
    Бетон с природным щебнем, 2400 кг/м31,51
    Легкий бетон с природной пемзой, 500-1200 кг/м30,15-0,44
    Бетон на гранулированных шлаках, 1200-1800 кг/м30,35-0,58
    Бетон на котельном шлаке, 1400 кг/м30,56
    Бетон на каменном щебне, 2200-2500 кг/м30,9-1,5
    Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м30,3-0,7
    Керамическийй блок поризованный0,2
    Вермикулитобетон, 300-800 кг/м30,08-0,21
    Керамзитобетон, 500 кг/м30,14
    Керамзитобетон, 600 кг/м30,16
    Керамзитобетон, 800 кг/м30,21
    Керамзитобетон, 1000 кг/м30,27
    Керамзитобетон, 1200 кг/м30,36
    Керамзитобетон, 1400 кг/м30,47
    Керамзитобетон, 1600 кг/м30,58
    Керамзитобетон, 1800 кг/м30,66
    ладка из керамического полнотелого кирпича на ЦПР0,560,70,81
    Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3)0,350,470,52
    Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1300 кг/м3)0,410,520,58
    Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1400 кг/м3)0,470,580,64
    Кладка из полнотелого силикатного кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3)0,70,760,87
    Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 11 пустот0,640,70,81
    Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 14 пустот0,520,640,76
    Известняк 1400 кг/м30,490,560,58
    Известняк 1+600 кг/м30,580,730,81
    Известняк 1800 кг/м30,70,931,05
    Известняк 2000 кг/м30,931,161,28
    Песок строительный, 1600 кг/м30,35
    Гранит3,49
    Мрамор2,91
    Керамзит, гравий, 250 кг/м30,10,110,12
    Керамзит, гравий, 300 кг/м30,1080,120,13
    Керамзит, гравий, 350 кг/м30,115-0,120,1250,14
    Керамзит, гравий, 400 кг/м30,120,130,145
    Керамзит, гравий, 450 кг/м30,130,140,155
    Керамзит, гравий, 500 кг/м30,140,150,165
    Керамзит, гравий, 600 кг/м30,140,170,19
    Керамзит, гравий, 800 кг/м30,18
    Гипсовые плиты, 1100 кг/м30,350,500,56
    Гипсовые плиты, 1350 кг/м30,230,350,41
    Глина, 1600-2900 кг/м30,7-0,9
    Глина огнеупорная, 1800 кг/м31,4
    Керамзит, 200-800 кг/м30,1-0,18
    Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м30,23-0,41
    Керамзитобетон, 500-1800 кг/м30,16-0,66
    Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м30,22-0,28
    Кирпич клинкерный, 1800 — 2000 кг/м30,8-0,16
    Кирпич облицовочный керамический, 1800 кг/м30,93
    Бутовая кладка средней плотности, 2000 кг/м31,35
    Листы гипсокартона, 800 кг/м30,150,190,21
    Листы гипсокартона, 1050 кг/м30,150,340,36
    Фанера клеенная0,120,150,18
    ДВП, ДСП, 200 кг/м30,060,070,08
    ДВП, ДСП, 400 кг/м30,080,110,13
    ДВП, ДСП, 600 кг/м30,110,130,16
    ДВП, ДСП, 800 кг/м30,130,190,23
    ДВП, ДСП, 1000 кг/м30,150,230,29
    Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1600 кг/м30,33
    Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1800 кг/м30,38
    Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м30,20,290,29
    Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м30,290,350,35
    Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м30,35
    Листы асбоцементные плоские, 1600-1800 кг/м30,23-0,35
    Ковровое покрытие, 630 кг/м30,2
    Поликарбонат (листы), 1200 кг/м30,16
    Полистиролбетон, 200-500 кг/м30,075-0,085
    Ракушечник, 1000-1800 кг/м30,27-0,63
    Стеклопластик, 1800 кг/м30,23
    Черепица бетонная, 2100 кг/м31,1
    Черепица керамическая, 1900 кг/м30,85
    Черепица ПВХ, 2000 кг/м30,85
    Известковая штукатурка, 1600 кг/м30,7
    Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м31,2

    Древесина — один из строительных материалов с относительно невысокой теплопроводностью. В таблице даны ориентировочные данные по разным породам. При покупке обязательно смотрите плотность и коэффициент теплопроводности. Далеко не у всех они такие, как прописаны в нормативных документах.

    НаименованиеКоэффициент теплопроводности
    В сухом состоянииПри нормальной влажностиПри повышенной влажности
    Сосна, ель поперек волокон0,090,140,18
    Сосна, ель вдоль волокон0,180,290,35
    Дуб вдоль волокон0,230,350,41
    Дуб поперек волокон0,100,180,23
    Пробковое дерево0,035
    Береза0,15
    Кедр0,095
    Каучук натуральный0,18
    Клен0,19
    Липа (15% влажности)0,15
    Лиственница0,13
    Опилки0,07-0,093
    Пакля0,05
    Паркет дубовый0,42
    Паркет штучный0,23
    Паркет щитовой0,17
    Пихта0,1-0,26
    Тополь0,17

    Металлы очень хорошо проводят тепло. Именно они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключать прямой контакт используя теплоизолирующие прослойки и прокладки, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.

    НазваниеКоэффициент теплопроводностиНазваниеКоэффициент теплопроводности
    Бронза22-105Алюминий202-236
    Медь282-390Латунь97-111
    Серебро429Железо92
    Олово67Сталь47
    Золото318

    Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

    Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:

    • Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.
    • Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м 3). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.

    Как рассчитать толщину стен

    Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.

    Термическое сопротивление ограждающих конструкций для регионов России

    Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

    Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

    Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:

    Формула расчета теплового сопротивления

    R — термическое сопротивление;

    p — толщина слоя в метрах;

    k — коэффициент теплопроводности.

    Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.

    Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

    Пример расчета толщины утеплителя

    Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.

    1. Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5 кирпича.
    2. Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.

      Рассчитывать придется все ограждающие конструкции

    3. Считаем толщину минеральной ваты. Ее коэффициент теплопроводности 0,045. Толщина слоя будет: 2,82*0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. То есть, чтобы обеспечить требуемый уровень утепления, толщина слоя минеральной ваты должна быть не меньше 13 см.

    Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными. Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание.

    Экономичная штукатурная теплоизоляция.

    Полимерные штукатурки можно только купить, их не изготовить самостоятельно. Но растворы на минеральных вяжущих экономичнее смешивать своими руками.

    Заказать работу наемным рабочим дорого. Но, если смесь изготовить самостоятельно, общая цена несколько упадет. Многие застройщики экономят таким образом: нанимают штукатуров, а сами выполняют для них «черную» работу. С учетом того, что помощь подсобника оплачивается не за м2, а по дням, экономия может быть не значительной. Приблизительно 800-1200 руб/день.

    Еще дешевле самостоятельная подготовка стены, выставление маяков и грубое оштукатуривание. «Спецам» останется только выровнять покрытие и нанести декоративный раствор.

    Теплоизоляционная дешевая штукатурка для наружных работ.


    Изолирующие смеси дороже обычных, поскольку сложнее. Своими руками, к тому же, можно сделать далеко не все.

    Однако изготовление раствора на основе цемента под силам любому начинающему строителю и способно ощутимо снизить расход средств. В качестве наполнителя можно использовать как влагостойкие насыпные материалы (вспененное стекло, керамзитовые пески), так и не влагостойкое (опилки, перлит, вермикулит). Последние лишь защищают слоем плотного бетона.

    Для внешней теплоизоляционной штукатурки возможно применение полистирольных наполнителей. Самый экономичный наполнитель – измельченный пенополистирол. Его стоимость нулевая, он бесплатен. Если использовать для измельчения пенопластовую упаковку.

    Такой бетон широко применяется в России и за ее пределами. Он не плотен и не применим в конструкциях, требующих высокой прочности. Но для внешних утепляющих штукатурок вполне подходит.

    Теплоизоляционная штукатурка своими руками для внутренних работ.

    За квадратный метр отделки без наполнителя застройщики отдают меньше, чем за смесь с наполнителем. Поэтому некоторые, особенно «предприимчивые» строители, пытаются добавлять утепляющие подсыпки в готовые смеси. Это запрещено: такие манипуляции сильно ослабляют раствор, снижают его прочность и долговечность.

    Чтобы снизить стоимость за кв. м. проще сделать замес самому, используя недорогие наполнители и вяжущее. Так глиняно-опилочный раствор практически бесплатен, хотя и не уступает по прочности гипсовому.
    data-matched-content-ui-type=»image_stacked» data-matched-content-rows-num=»2″ data-matched-content-columns-num=»3″ data-ad-format=»autorelaxed»>

    Общие коэффициенты теплообмена

    Теплообмен через поверхность, как стена, могут быть рассчитаны как

    Q = UA DT (1)

    , где

    q = теплообмен (W (J / S ), BTU / H)

    U = общий коэффициент теплообмена (W / (M 2 K), BTU / (FT 2 H O F) )

    A = площадь настенного (M 2 , FT 2 )

    DT = (T 1 — T 2 )

    = Температурная разница на стене ( o C, o F)

    Общий коэффициент теплопередачи для многослойной стенки, трубы или теплообменника – с потоком жидкости с каждой стороны стенки – можно рассчитать как

    1/UA = 1/ч ci A i + Σ (s n 90 045 / K N A N ) + 1 / H N ) + 1 / H CO A O O

    , где

    U = общий коэффициент теплообмена (W / (M 2 K), BTU / (FT 2 H O F) )

    K N = Теплопроводность материала в слое N (W / (m k), btu / (hr ft ° F) )

    H CI, O CI, O = Внутри или наружная стена Отдельная жидкость Конвекция Коэффициент теплообмена (W / (M 2 K), BTU / (Ft 2 H O F) )

    0

    S N = Толщина слоя n (м, футов)

    А Самолетная стена с одинаковой областью во всех слоях — может быть упрощена до

    1 / U = 1 / H CI + σ (S N / K N CO (3 )

    Теплопроводность — k — для некоторых типичных материалов (не то, чтобы проводимость является свойством, которое может меняться в зависимости от температуры)

    • Полипропилен PP: 0.1–0,22 Вт/(м·К)
    • Нержавеющая сталь: 16–24 Вт/(м·К)
    • Алюминий: 205–250 Вт/ (м·К) 6
        4 Метрические и имперские единицы
        • 1 Вт / (m k) = 0.5779 btu / (ft h o f)
        • 81 1 с K) = 0.85984 KCAL / (HM 2 O C) = 0.1761 BTU / (FT 2 H O F) F)

        Коэффициент конвекционной теплопередачи — H — зависит от

        • тип жидкости — если это газ или жидкость
        • свойства потока, такие как скорость
        • другие свойства, зависящие от потока и температуры

        коэффициент конвективной теплопередачи для некоторых обычных жидкостей:

        • воздух — от 10 до 100 Вт/м 2 К
        • Вода — 500 до 10 000 Вт/м 2 K

        Многослойные стены — Калькулятор теплопередачи

        Этот калькулятор можно использовать для расчета общего коэффициента теплопередачи и теплопередачи через многослойную стену.Калькулятор является универсальным и может использоваться для метрических или имперских единиц, если использование единиц является последовательным.

        A — площадь (M 2 , FT 2 )

        T

        T 1 — Температура 1 ( O C, O F)

        T 2 — Температура 2 ( O C, O F)

        H

        H CI — конвективное коэффициент теплопередачи внутри стены (W / (M 2 K), BTU / ( ft 2 h o f) ) )

        S 1

        S 1

        S 1

        S 1

        (M, Ft)

        K 1 — Теплопроводность 1 (W / (M k), BTU / (HR FT ° F) )

        0

        S 2 — Толщина 2 (M, Ft)

        K 2 — теплопроводность 2 ( Вт/(м·К), БТЕ/(ч·фут·°F) )

        s 3 — толщина 3 (м, фут)

        k 3 — теплопроводность 3 (Вт/(м·К), БТЕ/(ч·фут·°F)

        8 )

        8

        8

        H CO — Кондиционительная теплопередача Коэффициент наружного стены (W / (M 2 K), BTU / (FT 2 H O F) )


        2

        Тепловое сопротивление теплообмена

        Теплообмен Сопротивление Может быть выражено как

        R = 1 / U (4) R = 1 / U (4)

        , где

        R = сопротивление теплоносителям (M 2 К/Вт, футов 2 ч°F / БТЕ)

        Стенка разделена на участки теплового сопротивления, где

        • теплопередача между жидкостью и стенкой равна одному сопротивлению
        • 90 181 сама стена является одним сопротивлением
        • переход между стеной и второй жидкостью является тепловым сопротивлением

        Поверхностные покрытия или слои «обожженного» продукта добавляют стене дополнительное тепловое сопротивление, уменьшая общий коэффициент теплопередачи.

        Некоторые типичные сопротивления теплопередаче
        • статический слой воздуха, 40 мм (1,57 дюйма)   : R = 0,18 м 2 К/Вт
        • R = 3 90,00 сопротивление теплопередаче, горизонтальный ток0: м 2 K/Вт
        • внешнее сопротивление теплопередаче, горизонтальный ток: R = 0,04 м 2 K/Вт
        • внутреннее сопротивление теплопередаче, тепловой поток снизу вверх: R = 0,10 м 2 K/W
        • внешнее сопротивление теплопередаче, поток тепла сверху вниз: R = 0.17 м 2 К/Вт

        Пример — теплопередача в теплообменнике воздух-воздух

        Пластинчатый теплообменник воздух-воздух площадью 2 м 2 и толщиной стенки 0,1 мм полипропилен ПП, алюминий или нержавеющая сталь.

        Коэффициент конвекции теплопередачи для воздуха  50 Вт/м 2 K . Внутренняя температура в теплообменнике 100 o C и наружная температура 20 o C .

        Общий коэффициент теплопередачи U на единицу площади можно рассчитать, изменив (3) на

        U = 1 / (1 / ч ci + s / k + 1 / h co ) (3b)

        Общий коэффициент теплообмена для теплообменника в

        • полипропилен с теплопроводностью 0,1 Вт / мк составляет

          4

          U PP = 1 / (1 / ( 50 Вт/м 2 K ) + ( 0.1 мм ) (10 -3 м / мм) / ( 0,1 Вт / мк ) + 1/ ( 50 Вт / м 2 K ) )

          = 24.4 W / M 2 K

          Тепловой перенос составляет

          q = ( 24,4 Вт / м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 o C ) — (2 0 o C ))

             = 3904 Вт

          =  9 кВт

              1 нержавеющая сталь с теплопроводностью 16 Вт / мк :

            U SS = 1 / (1 / ( 50 Вт / м 2 K ) + ( 0,1 MM ) (10 -3 м / мм) / (9003 16 Вт / мк ) + 1/ ( 50 Вт / м 2 K ) )

            = 25 W / M 2 K

            Тепловой перенос составляет

            q = ( 25 Вт / м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 o c ) — (2 0 O C ))

            = 4000 W

            = 4 кВт

              1 Алюминий с теплопроводностью 205 Вт /мК :

            U Al = 1 / (1 / ( 50 Вт/м 2 K 90 076 ) + ( 0.1 мм ) (10 -3 м / мм) / ( 205 Вт / мк ) + 1/ ( 50 Вт / м 2 K ) )

            = 25 Вт / м 2 K

            Тепловой перенос составляет

            q = ( 25 Вт / м 2 K ) ( 2 м 2 ) (( 100 O C ) — (2 0 O C ))

            = 4000 W

            = 4 кВт

            • 1 с (M 2 К) = 0.85984 KCAL / (HM 2 O C) = 0.1761 BTU / (FT 2 H O F) 9002 F)

            Типичные общие коэффициенты теплопередачи

            • Бесплатная конвекционная газа — бесплатная конвекционная газа: U = 1–2 Вт/м 2 K (обычное окно, воздух из помещения через стекло)
            • Свободная конвекция Газ – принудительная жидкость (текущая) вода: U = 5–15 Вт/м 2 K (типовой радиатор центрального отопления)
            • Свободная конвекция Газ — Конденсация пара Вода: U = 5 — 20 Вт/м 2 K (типичные паровые радиаторы)
            • Принудительная конвекция (проточная) Газ — Свободная конвекция Газ: U = 3–10 Вт/м 2 K (пароперегреватели)
            • Принудительная конвекция (проточная) Газ — Принудительная конвекция Газ: U = 10–30 Вт/м 2 K (теплообменные газы)
            • 4
            • 4
            • 4
            • 4
            • 4
            • 4
            • 4
            • 4
            • 4 Принудительная конвекция (текущая) Газ — Принудительная жидкая (текущая) вода  : U = 10–50 Вт/м 2 9 0021 K (газоохладители)
            • Принудительная конвекция (проточная) Газ – конденсация паров воды  : U = 10–50 Вт/м 2 K (воздухонагреватели)
            • Свободная конвекция жидкости – Принудительная конвекция Газ: = 10 — 50 Вт/м 2 K (газовый котел)
            • Жидкость Свободная конвекция — Свободная конвекция Жидкость: U = 25 — 500 Вт/м 2 K (масляная ванна для нагрева)
            • Жидкость бесплатно Конвекция – принудительный поток жидкости (вода): U = 50–100 Вт/м 2 K (нагревательный змеевик в воде резервуара, вода без управления), 500–2000 Вт/м 2 K (нагревательный змеевик в воде резервуара
            • Свободная конвекция жидкости — конденсация паров воды: U = 300 — 1000 Вт/м 2 K (паровые рубашки вокруг сосудов с мешалками, вода), 150 — 500 Вт/м 2 K (другие жидкости)
            • Жидкостная (текущая) вода — свободная конвекция Газ: U = 10 — 40 Вт/м 2 K (комбинированный охлаждающая камера + излучение)
            • Принудительная жидкость (текущая) вода — Свободная конвекция Жидкость: U = 500 — 1500 Вт/м 2 K (охлаждающий змеевик — перемешивание)
            • Принудительная жидкость (текущая) вода — Принудительная жидкость (текущая) вода: U = 900 — 2500 Вт/м 2 K (теплообменник вода/вода)
            • Жидкая (текущая) вода — Конденсирующая паровая вода: U = 1000 — 4000 Вт/м 2 K (водяной пар конденсаторов)
            • Кипящая жидкая вода — Свободная конвекция Газ: U = 10 — 40 Вт/м 2 K (паровой котел + излучение)
            • Кипящая жидкая вода — Принудительное протекание жидкости (вода) : U = 300 — 1000 Вт/м 2 K (испарение в холодильниках или охладителях рассола)
            • Кипящая жидкая вода — Конденсация водяного пара: U = 1500 — 6000 Вт/м 2 K (испарители пар/ вода)

            Таблицы общего коэффициента теплопередачи и уравнение 90 001

            Таблицы общего коэффициента теплопередачи и уравнение

            Каталог термодинамики | Каталог теплопередачи

            Таблица общего коэффициента теплопередачи Таблица:

            Коэффициент теплопередачи – это коэффициент пропорциональности между тепловым потоком и термодинамической движущей силой потока тепла (т.е., разность температур, ΔT):

            ч = q/(Ц — К)

            где:

            q: количество требуемого тепла (Тепловой поток), Вт/м2, т. е. тепловая мощность на единицу площади, q = d\dot{Q}/dA
            h: коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 K)
            Ц = Температура твердой поверхности
            K = Окружающая область жидкости Температура

            Он используется при расчете теплопередачи, как правило, путем конвекции или фазового перехода между жидкостью и твердым телом.Коэффициент теплопередачи имеет единицы СИ в ваттах на квадратный метр-кельвин: Вт/(м 2 К). Коэффициент теплопередачи обратно пропорционален теплоизоляции. Это используется для строительных материалов (значение R) и для изоляции одежды.

            Связанные ресурсы:

            Таблица общего коэффициента теплопередачи Таблица Трубы и трубки

            Типы

            Применение

            Общий коэффициент теплопередачи — U —

            Вт/(м 2 К) БТЕ/(фут 2 o F ч)
            Трубчатые, нагревательные или охлаждающие Газ при атмосферном давлении внутри и снаружи труб 5 — 35 1 — 6
            Газ высокого давления внутри и снаружи труб 150 — 500 25 — 90
            Жидкость снаружи (внутри) и газ при атмосферном давлении внутри (снаружи) труб 15 — 70 3 — 15
            Газ под высоким давлением внутри и жидкость снаружи труб 200 — 400 35 — 70
            Жидкости внутри и снаружи труб 150 — 1200 25 — 200
            Пар снаружи и жидкость внутри труб 300 — 1200 50 — 200
            Трубчатый, конденсационный Пар снаружи и охлаждающая вода внутри труб 1500 — 4000 250 — 700
            Органические пары или аммиак снаружи и охлаждающая вода внутри труб 300 — 1200 50 — 200
            Трубчатый, испарительный пар снаружи и высоковязкая жидкость внутри труб, естественная циркуляция 300 — 900 50 — 150
            пар снаружи и маловязкая жидкость внутри труб, естественная циркуляция 600 — 1700 100 — 300
            пар снаружи и жидкость внутри труб, принудительная циркуляция 900 — 3000 150 — 500
            Теплообменники с воздушным охлаждением Охлаждение воды 600 — 750 100 — 130
            Охлаждение жидких легких углеводородов 400 — 550 70 — 95
            Охлаждение смолы 30 — 60 5 — 10
            Охлаждение воздуха или дымовых газов 60 — 180 10 — 30
            Охлаждение углеводородного газа 200 — 450 35 — 80
            Конденсация пара низкого давления 700 — 850 125 — 150
            Конденсация органических паров 350 — 500 65 — 90
            Пластинчатый теплообменник жидкость в жидкость 1000 — 4000 150 — 700
            Спиральный теплообменник жидкость в жидкость 700 — 2500 125 — 500
            конденсация пара в жидкость 900 — 3500 150 — 700

            Таблица общего коэффициента теплопередачи Теплообменники

            Нагреватели (без фазового перехода)

            Горячая жидкость Холодная жидкость Общий U
            (БТЕ/ч-фут 2 -F)
            Пар Воздух 10 – 20
            Пар Вода 250 – 750
            Пар Метанол 200 – 700
            Пар Аммиак 200 – 700
            Пар Водные растворы 100 – 700
            Пар Легкие углеводороды
            (вязкость < 0.5 сп)
            100 – 200
            Пар Средние углеводороды
            (0,5 сП < вязкость < 1 сП)
            50 – 100
            Пар Тяжелые углеводороды
            (вязкость > 1)
            6 – 60
            Пар Газы 5 – 50
            Даутерм Газы 4 – 40
            Даутерм Тяжелые масла 8 – 60
            Дымовой газ Ароматические углеводороды и пар 5 – 10

            Таблица общего коэффициента теплопередачи Промышленные испарители

            Испарители

            Горячая жидкость Холодная жидкость Общий U
            (БТЕ/ч-фут 2 -F)
            Пар Вода 350 – 750
            Пар Органические растворители 100 – 200
            Пар Легкие масла 80 – 180
            Пар Тяжелые масла (вакуум) 25 – 75
            Вода Хладагент 75 – 150
            Органические растворители Хладагент 30 – 100

            Таблица общего коэффициента теплопередачи Промышленные охладители

            Охладители (без фазового перехода)

            Холодная жидкость Горячая жидкость Общий U
            (БТЕ/ч-фут 2 -F)
            Вода Вода 150 – 300
            Вода Органический растворитель 50 – 150
            Вода Газы 3 – 50
            Вода Легкие масла 60 – 160
            Вода Тяжелые масла 10 – 50
            Легкое масло Органический растворитель 20 – 70
            Рассол Вода 100 – 200
            Рассол Органический растворитель 30 – 90
            Рассол Газы 3 – 50
            Органические растворители Органические растворители 20 – 60
            Тяжелые масла Тяжелые масла 8 – 50

            Таблица общего коэффициента теплопередачи Промышленные конденсаторы

            Конденсаторы

            Холодная жидкость Горячая жидкость Общий U
            (БТЕ/ч-фут 2 -F)
            Вода Пар (давление) 350 -750
            Вода Пар (вакуум) 300 – 600
            Вода или рассол Органический растворитель (насыщенный, атмосферный) 100 – 200
            Вода или рассол Органический растворитель (атмосферный, с высокой степенью неконденсации) 20 – 80
            Вода или рассол Органический растворитель (насыщенный, вакуум) 50 – 120
            Вода или рассол Органический растворитель (вакуум, высокая неконденсируемость) 10 – 50
            Вода или рассол Ароматические пары (атмосферные с неконденсируемыми газами) 5 – 30
            Вода Низкокипящий углеводород (атмосферный) 80 – 200
            Вода Высококипящий углеводород (вакуум) 10 – 30

            Таблица общего коэффициента теплопередачи Различные жидкости

            без изменения фазы

            Жидкость Коэффициент пленки
            (БТЕ/час-фут 2 -F)
            Вода 300 – 2000
            Газы 3 – 50
            Органические растворители 60 – 500
            Масла 10 – 120

            Таблица общего коэффициента теплопередачи Конденсирующие жидкости

            Конденсация

            Жидкость Коэффициент пленки
            (БТЕ/час-фут 2 -F)
            Пар 1000 – 3000
            Органические растворители 150 – 500
            Легкие масла 200 – 400
            Тяжелые масла (вакуум) 20 – 50
            Аммиак 500 – 1000

            Таблица общего коэффициента теплопередачи Испарение

             
               
               
               
               
               
               

            Таблица общего коэффициента теплопередачи Различные жидкости (жидкости и газы)

            Топ-10 теплопроводных материалов

            Теплопроводность — это мера способности материалов пропускать через себя тепло.Материалы с высокой теплопроводностью могут эффективно передавать тепло и легко поглощать тепло из окружающей среды. Плохие теплопроводники сопротивляются тепловому потоку и медленно получают тепло из окружающей среды. Теплопроводность материала измеряется в ваттах на метр на градус Кельвина (Вт/м•К) в соответствии с рекомендациями S.I (Международная система).

            10 наиболее теплопроводных материалов с измеренной теплопроводностью и их значения приведены ниже. Эти значения проводимости являются средними из-за различий в теплопроводности в зависимости от используемого оборудования и окружающей среды, в которой были получены измерения.

            Теплопроводящие материалы

            1. Алмаз – 2000 – 2200 Вт/м•К

              Алмаз является ведущим теплопроводным материалом, и его значения проводимости в 5 раз выше, чем у меди, наиболее производимого металла в Соединенных Штатах. Атомы алмаза состоят из простой углеродной цепи, которая представляет собой идеальную молекулярную структуру для эффективной теплопередачи. Часто материалы с простейшим химическим составом и молекулярным строением имеют самые высокие значения теплопроводности.

              Diamond является важным компонентом многих современных портативных электронных устройств. Их роль в электронике заключается в облегчении рассеивания тепла и защите чувствительных частей компьютера. Высокая теплопроводность алмазов также оказывается полезной при определении подлинности камней в ювелирных изделиях. Использование небольшого количества алмаза в инструментах и ​​технологиях может оказать существенное влияние на свойства теплопроводности.

            2. Серебро – 429 Вт/м•K

              Серебро

              является относительно недорогим и распространенным теплопроводником.Серебро входит в состав многочисленных приборов и является одним из самых универсальных металлов благодаря своей ковкости. 35% серебра, производимого в США, используется для электрических инструментов и электроники (US Geological Survey Mineral Community 2013). Побочный продукт серебра, серебряная паста, пользуется все большим спросом из-за его использования в качестве экологически чистой альтернативы энергии. Серебряная паста используется в производстве фотогальванических элементов, которые являются основным компонентом панелей солнечной энергии.

            3. Медь – 398 Вт/м•K

              Медь является наиболее часто используемым металлом для производства токопроводящих приборов в Соединенных Штатах.Медь имеет высокую температуру плавления и умеренную скорость коррозии. Это также очень эффективный металл для минимизации потерь энергии при передаче тепла. Металлические кастрюли, трубы с горячей водой и автомобильные радиаторы — все это приборы, в которых используются проводящие свойства меди.

            4. Золото – 315 Вт/м•K

              Золото

              — это редкий и дорогой металл, который используется для специальных электропроводных применений. В отличие от серебра и меди, золото редко тускнеет и может выдерживать условия сильной коррозии.

            5. Нитрид алюминия – 310 Вт/м•K

              Нитрид алюминия часто используется в качестве замены оксида бериллия. В отличие от оксида бериллия, нитрид алюминия не представляет опасности для здоровья при производстве, но по-прежнему демонстрирует химические и физические свойства, аналогичные оксиду бериллия. Нитрид алюминия является одним из немногих известных материалов, обладающих электроизоляционными свойствами наряду с высокой теплопроводностью. Он обладает исключительной стойкостью к тепловому удару и действует как электрический изолятор в механических микросхемах.

            6. Карбид кремния – 270 Вт/м•K

              Карбид кремния представляет собой полупроводник, состоящий из сбалансированной смеси атомов кремния и углерода. При изготовлении и сплавлении кремний и углерод образуют чрезвычайно твердый и прочный материал. Эта смесь часто используется в качестве компонента автомобильных тормозов, турбинных машин и сталеплавильных смесей.

            7. Алюминий – 247 Вт/м•К

              Алюминий

              обычно используется в качестве экономичной замены меди.Хотя алюминий не обладает такой проводимостью, как медь, он широко распространен и с ним легко манипулировать из-за его низкой температуры плавления. Алюминий является важнейшим компонентом светодиодов L.E.D. Смеси меди с алюминием набирают популярность, поскольку они могут использовать свойства как меди, так и алюминия и могут производиться с меньшими затратами.

            8. Вольфрам – 173 Вт/м•K

              Вольфрам имеет высокую температуру плавления и низкое давление паров, что делает его идеальным материалом для приборов, подвергающихся воздействию высоких уровней электричества.Химическая инертность вольфрама позволяет использовать его в электродах, входящих в состав электронных микроскопов, без изменения электрического тока. Он также часто используется в лампочках и как компонент электронно-лучевых трубок.

            9. Графит 168 Вт/м•К

              Графит — это распространенная, недорогая и легкая альтернатива по сравнению с другими аллотропами углерода. Он часто используется в качестве добавки к полимерным смесям для улучшения их теплопроводности. Батареи — известный пример устройства, использующего высокую теплопроводность графита.

            10. Цинк 116 Вт/м•К

              Цинк — один из немногих металлов, которые можно легко комбинировать с другими металлами для создания металлических сплавов (смесь двух или более металлов). 20% цинковых приборов в США состоят из цинковых сплавов. При цинковании используется 40% производимого чистого цинка. Цинкование — это процесс нанесения цинкового покрытия на сталь или железо, которое предназначено для защиты металла от атмосферных воздействий и ржавчины.

            Каталожные номера

            Мохена, Т.К., Мочане, М.Дж., Сефади, Дж.С., Мотлунг, С.В., и Андала, Д.М. (2018). Теплопроводность полимерных композитов на основе графита. Влияние теплопроводности на энергетические технологии. doi:10.5772/intechopen.75676
            Нитрид алюминия. (н.д.). Получено с https://precision-ceramics.com/materials/alluminum-nitride/

            .

            База данных материалов Thermtest. https://thermtest.com/база данных материалов

            Автор: Каллиста Уилсон, младший технический писатель Thermtest

            Тепловые свойства | SpringerLink

            Часть Справочники Спрингера книжная серия (ШБ)

            Реферат

            Если материалы — твердые тела, жидкости или газы — нагреваются или охлаждаются, многие их свойства изменяются.Это связано с тем, что тепловая энергия, подводимая к образцу или отводимая от него, изменяет либо кинетическую, либо потенциальную энергию составляющих его атомов или молекул. В первом случае изменяется температура образца, поскольку температура является мерой средней кинетической энергии элементарных частиц образца. Во втором случае, т.е. энергия связи этих частиц изменяется, что может вызвать фазовый переход.

            Термические свойства связаны с зависимой от материала реакцией, когда тепло передается твердому телу, жидкости или газу.Такой реакцией может быть повышение температуры, фазовый переход, изменение длины или объема, начало химической реакции или изменение какой-либо другой физической или химической величины.

            По сути, почти все другие свойства материалов, рассматриваемые в , часть C , а именно механические, электрические, магнитные или оптические свойства, зависят от температуры (за исключением материалов, специально разработанных для устойчивости к колебаниям температуры).Например, температура влияет на механическую твердость, электрическое сопротивление, магнетизм или оптическую излучательную способность. Температура также важна для характеристики характеристик материала (, часть D ), поскольку она влияет на целостность материалов при коррозии, трении и износе, биогенном воздействии или взаимодействии материала с окружающей средой. Температурные эффекты, связанные с этими областями, рассматриваются в других главах этой книги, посвященных этим темам. Только в том случае, если эти свойства необходимы для объяснения методов измерения в этой главе, они описаны в следующих разделах.

            В этой главе выбран ряд свойств материалов, названных тепловыми свойствами , где эффект обработки тепловой энергией играет основную роль по сравнению с электрическими, магнитными, химическими или другими эффектами. Презентация методов измерения тепловых свойств состоит из пяти частей, относящихся к:

            1. 1.

              Теплопроводные свойства, такие как теплопроводность, температуропроводность или удельная теплоемкость, характеризующие способность материалов проводить, передавать, хранить и выделять тепло.

               

            2. 2.

              Фазовые переходы и химические реакции материалов. Представлены различные калориметрические методы, которые используются, например, для исследования фазовые переходы, процессы адсорбции и смешения. Типичными примерами являются переходы первого рода, такие как кипение и плавление, а также процессы горения и растворения.

               

            3. 3.

              Физические свойства, на которые влияет подвод тепла к телу.Для определения температурной зависимости этих величин необходимо знание тепловых методов измерения. Среди многих различных физических величин наиболее важными для приложений в материаловедении и технике являются длина и ее связь с тепловым расширением.

               

            4. 4.

              Термогравиметрия, имеющая важное значение в химическом анализе, см. гл. 4.

               

            5. 5.

              Методы измерения температуры, поскольку эти методы необходимы для всех других измерений, описанных выше.Составлены температурные шкалы и принципы, типы и области применения датчиков температуры.

               

            Ключевые слова

            Удельная теплоемкость Измерение теплопроводности Радиационный термометр Тепловая эффузивность Тепловой поток

            Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами. Этот процесс является экспериментальным, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

            Сокращения

            МКМВ

            Международный комитет мер и весов

            КТР

            коэффициент температурного расширения

            ДСК

            дифференциальная сканирующая калориметрия

            LVDT

            линейный регулируемый дифференциальный трансформатор

            МС

            масс-спектрометр

            НИСТ

            Национальный институт стандартов и технологий

            ЯМР

            ядерный магнитный резонанс

            СКВИД

            сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство

            Это предварительный просмотр содержимого подписки,

            войдите в систему

            для проверки доступа.

            Ссылки

            1. 8.1.

              К. Маглич, А. Чезаирлиян, В. Э. Пелецкий (ред.):

              Сборник методов измерения теплофизических свойств

              , Vol. 1:

              Обзор методов измерения

              (1984), Vol. 2:

              Рекомендуемые методики и методы измерения

              (1992) (Пленум, Нью-Йорк, 1984/1992)

              Google Scholar
            2. 8.2.

              М. Дж. Ассаэль, М. Дикс, К. Гиалоу, Л. Возар, В.А. Уэйкхэм: Применение метода нестационарной горячей проволоки для измерения теплопроводности твердых тел, Int. Дж. Термофиз.

              23

              , 615–633 (2002)

              CrossRefGoogle Scholar
            3. 8.3.

              С. Э. Густафссон, Э. Каравацкий, М. Н. Хан: Переходный метод горячей полосы для одновременного измерения теплопроводности, температуропроводности твердых тел, жидкостей, J. Appl. физ.

              12

              , 1411–1421 (1979)

              Google Scholar
            4. 8.4.

              У. Хаммершмидт, В. Сабуга: Метод переходной горячей полосы (THS): оценка неопределенности, Int. Дж. Термофиз.

              21

              , 217–248 (2000)

              CrossRefGoogle Scholar
            5. 8.5.

              H. Watanabe: Дальнейшее изучение метода нестационарной горячей проволоки для одновременного измерения теплопроводности и температуропроводности, Metrologia

              39

              , 65–81 (2002)

              CrossRefGoogle Scholar
            6. 8.6.

              Вт.Дж. Паркер, Дж. Р. Дженкинс, П. К. Батлер, Б. Л. Эбботт: Флэш-метод определения теплоемкости, теплопроводности, J. Appl. физ.

              32

              , 1679–1684 (1961)

              CrossRefGoogle Scholar
            7. 8.7.

              М. Огава, К. Мукаи, Т. Фукуи, Т. Баба: Разработка эталонного материала для коэффициента температуропроводности с использованием оксида алюминия, Измер. науч. Технол.

              12

              , 2058–2063 (2001)

              CrossRefGoogle Scholar
            8. 8.8.

              Б.Хэй, Дж.-Р. Filtz, J. Hameury, L. Rongione: Неопределенность измерений температуропроводности методом лазерной вспышки, Tech. Копать. 15-й симпозиум по теплофизическим свойствам, Боулдер (2003 г.)

              Google Scholar
            9. 8.9.

              Л. Возар, В. Хоэнауэр: Неопределенность измерения температуропроводности методом лазерной вспышки, Тех. Копать. 15-й симпозиум по теплофизическим свойствам, Боулдер (2003 г.)

              Google Scholar
            10. 8.10.

              Д. П. Алмонд, П. М. Патель:

              Photothermal Science and Techniques

              (Kluwer Academic, Dordrecht 1996)

              Google Scholar
            11. 8.11.

              Д. Л.Мартин: Калориметр лоткового типа для температурного диапазона 15–300 К: Медь как эталон удельной теплоемкости в этом диапазоне, Rev.Sci. Инструм.

              58

              , 639–646 (1987)

              CrossRefGoogle Scholar
            12. 8.12.

              Д. А. Дитмарс, С. Ишихара, С. С. Чанг, Г. Бернштейн, Э. Д. Уэст: Эталонный образец энтальпии, теплоемкости: синтетический сапфир (

              α

              -Al

              2

              O

              3

              ) от 10 до 2250 К, Дж.Рез. Нац. Бур. Стоять.

              87

              , 159–163 (1982)

              Google Scholar
            13. 8.13.

              С. Рудч: Погрешность измерения теплоемкости дифференциальными сканирующими калориметрами, Термохим. Acta

              382

              , 17–25 (2002)

              CrossRefGoogle Scholar
            14. 8.14.

              Ф. Ригини, Г. К. Буссолино: Импульсная калориметрия при высоких температурах, Термохим. Acta

              347

              , 93–102 (2000)

              CrossRefGoogle Scholar
            15. 8.15.

              S. M.Sarge, G. W. H.Höhne, H. K.Cammenga, W.Eysel, E.Gmelin: Калибровка температуры, тепла, теплового потока сканирующих калориметров в режиме охлаждения, Термохим. Acta

              361

              , 1–20 (2000)

              CrossRefGoogle Scholar
            16. 8.16.

              Д. Г. Арчер, Д. Р. Кирклин: NIST, стандарты для калориметрии, Термохим. Acta

              347

              , 21–30 (2000)

              CrossRefGoogle Scholar
            17. 8.17.

              С. Столен, Ф.Грёнволд: Критическая оценка энтальпии плавления металлов, используемых в качестве эталонов энтальпии при умеренных и высоких температурах, Thermochim. Acta

              327

              , 1–32 (1999)

              CrossRefGoogle Scholar
            18. 8.18.

              Р. Саббах, Ан Сюй-ву, Дж. С. Чиккос, М. В. Рукс, Л. А. Торрес: Эталонные материалы для калориметрии, дифференциального термического анализа, Термохим. Acta

              331

              , 93–204 (1999)

              CrossRefGoogle Scholar
            19. 8.19.

              J. P.McCullough, D. W.Scott (Eds.):

              Калориметрия нереагирующих систем

              , Vol. 1,

              Экспериментальная термодинамика

              (Баттерворт, Лондон, 1968)

              Google Scholar
            20. 8.20.

              B. LeNeindre, B. Vodar (Eds.):

              Экспериментальная термодинамика нереагирующих жидкостей

              , Vol. II (Баттерворт, Лондон, 1975)

              Google Scholar
            21. 8.21.

              М. Браун, Р. Колхас, О.Фоллмер: Zur Hochtemperatur-Kalorimetrie von Metallen, Z. Angew. физ.

              25

              , 365–372 (1968)

              Google Scholar
            22. 8.22.

              Г. В. Х. Хёне, В. Хеммингер, Х.-Дж. Flammersheim:

              Дифференциальная сканирующая калориметрия

              , 2-е изд. (Springer, Berlin, Heidelberg 2003)

              Google Scholar
            23. 8.23.

              G. W. H. Höhne, K. Blankenhorn: Исследования методом ДСК высокого давления

              n

              -алканов,

              n

              -смесей алканов и полиэтилена, Thermochim.Acta

              238

              , 351–370 (1994)

              CrossRefGoogle Scholar
            24. 8.24.

              Г. Р. Трайсон, А. Р. Шульц: Калориметрическое исследование фотополимеризации акрилата, J. ​​Polym. наук: Полим. физ. Эд.

              17

              , 2059–2075 (1979)

              CrossRefGoogle Scholar
            25. 8.25.

              П. Л.Привалов, В. В.Плотников: Три поколения сканирующих микрокалориметров для жидкостей, Термохим. Acta

              139

              , 257–277 (1989)

              CrossRefGoogle Scholar
            26. 8.26.

              В. В. Плотников, Дж. М. Брандтс, Л. Н. Лю, Дж. Ф. Брандтс: Новый сверхчувствительный сканирующий калориметр, Анал. Биохим.

              250

              , 237–244 (1997)

              CrossRefGoogle Scholar
            27. 8.27.

              С. М.Сардж, В.Хеммингер, Э.Гмелин, Г. В. Х.Хёне, Х. К.Камменга, В.Эйзел: Метрологически обоснованные процедуры калибровки температуры, тепла, расхода теплового потока ДСК, Дж. Терм. Анальный.

              49

              , 1125–1134 (1997)

              CrossRefGoogle Scholar
            28. 8.28.

              Д. А.Дитмарс, Т.Б.Дуглас: Измерение относительной энтальпии чистого

              α

              -Al

              2

              O

              3 эталонный материал № 720) от 273 до 1173 K, J. Res. нл. Бур. Стоять.

              75

              , 401–420 (1971)

              Google Scholar
            29. 8.29.

              К. Н.Марш, П. А. Г.О’Хара:

              Растворная калориметрия

              , Vol. IV,

              Экспериментальная термодинамика

              (Blackwell Science, Oxford 1994)

              Google Scholar
            30. 8.30.

              Р. Андерсон, Дж. М. Праусниц: Высокоточный полумикрогидростатический калориметр для измерения теплоты смешения жидкостей, Rev. Sci. Инструм.

              32

              , 1224–1229 (1961)

              CrossRefGoogle Scholar
            31. 8.31.

              P. Picker, C. Jolicoeur, J. E. Desnoyers: Дифференциальный изотермический микрокалориметр: теплота смешения водных растворов NaCl, KCl, Rev. Sci. Инструм.

              39

              , 676–680 (1968)

              CrossRefGoogle Scholar
            32. 8.32.

              Дж. Дж. Кристенсен, Д. Л. Хансен, Р. М. Изатт, Д. Дж. Итоф, Р. М. Харт: Изотермический, изобарический, повышенная температура, высокое давление, проточный калориметр, ред. науч. Инструм.

              52

              , 1226–1231 (1981)

              CrossRefGoogle Scholar
            33. 8.33.

              Ф. Д. Россини (ред.):

              Измерение теплоты реакции

              , Vol. 1,

              Experimental Thermochemistry

              (Interscience, New York 1956)

              Google Scholar
            34. 8.34.

              H. A. Skinner (Ed.):

              Experimental Thermochemistry

              , Vol. II (Interscience, Нью-Йорк, 1962)

              Google Scholar
            35. 8.35.

              J. D. Cox, G. Pilcher:

              Термохимия органических и металлоорганических соединений

              (Академический, Лондон, 1970)

              Google Scholar
            36. 8.36.

              С. Саннер, М. Монссон:

              Калориметрия сгорания

              , Vol. 1,

              Экспериментальная термодинамика

              (Пергамон, Оксфорд, 1979)

              Google Scholar
            37. 8.37.

              Д. Р. Кирклин: Энтальпия сгорания ацетилсалициловой кислоты, J. Chem. Термодин.

              32

              , 701–709 (2000)

              CrossRefGoogle Scholar
            38. 8.38.

              П. Ульбиг, Д. Хобург: Определение теплотворной способности природного газа различными методами, Термохим. Acta

              382

              , 27–35 (2002)

              CrossRefGoogle Scholar
            39. 8.39.

              А. Дейл, К. Литхолл, Дж. Окотт, К. Сайер: Высокоточная калориметрия для определения энтальпии сгорания метана, Термохим.Acta

              382

              , 47–54 (2002)

              CrossRefGoogle Scholar
            40. 8.40.

              R. E. Taylor, C. Y. Ho (Ed.):

              Тепловое расширение твердых тел

              (ASM International, Materials Park 1998)

              Google Scholar
            41. 8.41.

              В. Горски: Interferometrische Bestimmung der thermischen Ausdehnung von synthetischem Korund und seine Verwendung als Referenzmaterial, PTB-Bericht, PTB-W-59 (1994)

              Google Scholar
            42. 8.42.

              Дж. Д. Джеймс, Дж. А. Спиттл, С. Г. Р. Браун, Р. В. Эванс: обзор методов измерения коэффициента теплового расширения металлов, сплавов при повышенных температурах, Изм. науч. Технол.

              12

              (2001) R1-R15

              Google Scholar
            43. 8.43.

              Т. А. Хан: Тепловое расширение меди от 20 до 800 К – стандартный справочный материал 736, J. Appl. физ.

              41

              , 5096–5101 (1970)

              CrossRefGoogle Scholar
            44. 8.44.

              А. П. Мюллер, А. Сезаирлиян: Тепловое расширение молибдена в диапазоне 1500–2800 К методом нестационарной интерферометрии, Межд. Дж. Термофиз.

              6

              , 695–704 (1985)

              CrossRefGoogle Scholar
            45. 8.45.

              H. Watanabe, N. Yamada, M. Okaji: Разработка лазерного интерферометрического дилатометра для измерения теплового расширения твердых тел в диапазоне температур от 300 до 1300 K, Int. Дж. Термофиз.

              26

              , 543–554 (2002)

              CrossRefGoogle Scholar
            46. 8.46. ​​

              H. Watanabe, N. Yamada, M. Okaji: Лазерный интерферометрический дилатометр, применимый к диапазону температур от 1300 до 2000 K, Int. Дж. Термофиз.

              22

              , 1185–1200 (2001)

              CrossRefGoogle Scholar
            47. 8.47.

              М. Окаджи, Н. Ямада, Х. Морияма: Сверхточные измерения теплового расширения керамических и стальных мерных блоков с помощью интерферометрического дилатометра, Metrologia

              37

              , 165–171 (2000)

              CrossRefGoogle Scholar
            48. 8.48.

              Н. Ямада, Р. Абэ, М. Окаджи: Метод калибровки для измерения теплового расширения с помощью толкательного дилатометра, Meas. науч. Технол.

              12

              , 2121–2129 (2001)

              CrossRefGoogle Scholar
            49. 8.49.

              М. Мациевский, К. А. Мюллер, Р. Чан, В.-Д. Эммерих, А. Байкер: Новый метод импульсного термического анализа, его потенциал для исследования реакции газ-твердое тело, Термохим. Acta

              295

              , 167–182 (1997)

              CrossRefGoogle Scholar
            50. 8.50.

              М. Браун (ред.):

              Справочник по термическому анализу и калориметрии

              , Vol. 1,

              Принципы и практика

              (Elsevier, Amsterdam 1998)

              Google Scholar
            51. 8.51.

              Bureau International des Poids et Mésures (BIPM):

              Дополнительная информация к Международной температурной шкале 1900 г.

              (BIPM, Sèvres 1997), стр. 92–822

              Google Scholar
            52. 8,52.02

              Т. Дж.Куинн:

              Температура

              , 2-е изд. (Академический, Лондон, 1990)

              Google Scholar
            53. 8.53.

              Дж. В. Николас, Д. Р. Уайт:

              Отслеживаемые температуры

              (Wiley, Chichester 2001)

              CrossRefGoogle Scholar
            54. 8.54.

              Международный комитет по весам и мерам (CIPM):

              Отчет о 89-м заседании

              (BIPM, Севр, октябрь 2000 г.)

              Google Scholar
            55. 8.55.

              Ф.Pobell:

              Вещество и методы при низких температурах

              (Springer, Berlin, Heidelberg 1992)

              Google Scholar
            56. 8.56.

              Р. К. Ричардсон, Э. Н. Смит (ред.):

              Экспериментальные методы физики конденсированных сред при низких температурах

              (Addison-Wesley, Reading 1988)

              Google Scholar
            1 Информация об авторских правах Springer-Verlag 2006

            Авторы и филиалы

            1. 1. Подразделение 7 Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Институт Берлина, Берлин, Германия
            2. 2.Dept. 7.4Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) Berlin Germany

            Термические свойства | Технология Covestro

            Термопластичные полиуретаны зависят от тепла, поскольку они приобретают новые формы в процессе экструзии и литья под давлением. Поскольку универсальные ТПУ нагреваются и повторно нагреваются, а иногда и комбинируются с другими материалами для создания высокоэффективных композитов с их собственными уникальными характеристиками, для прогнозирования их характеристик необходима подробная оценка тепловых свойств отдельных марок ТПУ.Соответствующие тепловые свойства для ТПУ включают тепловое расширение, теплопроводность, удельную теплоемкость, поведение при горении (теплотворную способность и теплотворную способность) и температуру теплового искажения. Вы можете найти краткое описание каждого из этих значений ниже вместе с соответствующими стандартами для тестирования.

            Тепловое расширение

            Как и все материалы, Desmopan® расширяется при повышении температуры и снова сжимается при понижении температуры.Это поведение выражается коэффициентом линейного теплового расширения, который является функцией температуры во время измерения и твердости материала по Шору. Десмопан®, армированный стекловолокном, интересен своим поведением при тепловом расширении. Даже при содержании стекловолокна всего 20% коэффициент теплового расширения значительно снижается до уровня, аналогичного алюминию или стали, хотя модуль упругости (модуль Юнга) не превышает 2000 МПа.

            Теплопроводность

            Теплопроводность определяется в соответствии с DIN 52612. Это измерение определяет количество тепла, проходящего через образец заданной толщины в единицу времени. При 20 °C Desmopan® имеет теплопроводность от 0,20 до 0,25 Вт/(К·м). При 80 °C его теплопроводность падает до 0,17–0,20 Вт/(К·м).

            • Бренд

              Термопластичный полиуретан

              Десмопан®

            Удельная теплоемкость

            Удельная теплоемкость измеряется в соответствии с DIN 51005.Это измерение выражает количество энергии, которое требуется для нагревания удельной массы материала на 1 К. При 20 °C Desmopan® имеет удельную теплоемкость от 1,45 до 1,70 Дж/г·К. При 80 °C это значение увеличивается. до 1,70-1,90 Дж/г К.

            Теплотворная способность от сгорания

            Это значение рассчитывается на основе DIN 51900 и указывает количество энергии, выделяемой при сгорании одного грамма материала.Различают теплотворную способность и теплотворную способность. Desmopan® имеет теплотворную способность от 25 000 до 28 000 Дж/г. Desmopan® имеет теплотворную способность от 26 000 до 29 000 Дж/г.

            Температура тепловой деформации

            В случае жестких термопластов температура тепловой деформации часто указывается как температура размягчения по Вика (VST) в соответствии с ISO 306 или температура тепловой деформации (HDT) в соответствии с ISO 75.Эти методы измерения не подходят для термопластичных полиуретанов, таких как Desmopan®, так как измеренные значения имеют ярко выраженную зависимость от твердости по Шору и поэтому не имеют информативной ценности.

            Тепловые свойства стекла и их роль в дизайне продукта | Копп Стекло

            Это первая статья из серии из трех частей, в которой рассматриваются тепловые, оптические и механические свойства стекла. Мы определим общие свойства стекла и объясним их применение и важность в конструкции компонентов.

            Крайне важно иметь полное представление о тепловых свойствах стекла при проектировании со стеклянными линзами или фильтрами. При воздействии внезапных или даже постепенных изменений температуры неправильно спроектированные стеклянные линзы будут плохо работать и даже могут иногда выходить из строя. Их тепловые свойства определяют, как они будут работать в различных условиях эксплуатации; эта информация поможет вам выбрать состав стекла, который лучше всего подходит для вашего применения и окружающей среды.

            Общие значения тепловых свойств боросиликатного стекла перечислены в таблице ниже. В этой статье мы обсудим эти свойства, а также важные температуры обработки.

            Тепловое свойство Общие значения боросиликатного стекла
            Линейное тепловое расширение α = 30 — 60 x 10 -7 /°C
            Теплопроводность К = 1 Вт/м°C
            Удельная теплоемкость C = 800 Дж/кг°C

             

            Коэффициент линейного теплового расширения

            Коэффициент теплового расширения (КТР) является мерой изменения объема при нагревании или охлаждении материала.Он определяется

            , где V и T — объем и температура, а единицы измерения — 1/°C. Для стекол часто обсуждается линейное тепловое расширение. Для изотропных аморфных материалов, таких как стекло, которые имеют небольшое тепловое расширение, линейный коэффициент точно описывается как

            .
            Заявка:

            Если к стеклу приложена неравномерная температура, разные области стекла будут расширяться в разной степени, и возникнут внутренние напряжения. Это может привести к поломке или повреждению стекла.

            В тех случаях, когда стекла плотно прилегают к другим материалам, их тепловое расширение должно совпадать. Керамические эмали часто наносят на стеклянные линзы, чтобы блокировать нежелательный свет. КТР эмали должен быть таким же, как у стекла, иначе эмаль треснет и отколется. Другой пример, демонстрирующий важность КТР, возникает, когда стеклянная линза плотно прилегает к металлическому приспособлению, например, в сценическом освещении. Если не принять во внимание расширение материалов и не обеспечить достаточное пространство, то стекло может треснуть и выйти из строя из-за приложенного усилия со стороны приспособления.

            Термостойкость

            Термостойкость стекла показывает, насколько вероятно, что оно разобьется при резком изменении температуры. Он определяется как максимальное изменение температуры (ΔT), которое может выдержать стекло при быстром нагревании или охлаждении. Это может быть связано с другими свойствами стекла по

            .

            , где σ — внутреннее напряжение, необходимое для образования трещин или разрушения, ν — коэффициент Пуассона, E — модуль Юнга, а α — коэффициент линейного теплового расширения стекла.

            Заявка:

            Стойкость к тепловому удару часто проверяется путем взятия нагретых стеклянных линз и их быстрого охлаждения с помощью таких методов, как погружение в ледяную ванну. Этот тип испытаний может указывать на способность стеклянных линз выдерживать большие изменения температуры при установке в приложении. Например, стеклянные линзы, используемые с мощными осветительными приборами, могут нагреваться во время применения и быстро остывать под воздействием дождя, снега или других факторов окружающей среды.В этих динамичных условиях крайне важно выбрать правильный тип стекла, чтобы обеспечить способность объектива выдерживать температурный удар.

            Теплопроводность

            Теплопроводность показывает, насколько хорошо стекло проводит или передает тепло. Он определяется как
             

            , где q — тепловой поток, измеренный в ваттах (или Дж/с), A — площадь поперечного сечения стекла, а dT/dx — температурный градиент, прикладываемый к стеклу. Хорошие теплопроводники позволяют теплу очень быстро проходить через материал, так же как хорошие электрические проводники обеспечивают более быстрое движение заряда.

            Заявка:

            Часто желательно, чтобы стекла имели низкую теплопроводность и действовали как теплоизолятор. Светодиоды, например, лучше работают при более низких температурах и излучают больше света, согласно исследованию, проведенному Исследовательским центром освещения. Если бы светодиодный светильник с регулируемой температурой работал в жаркой среде, то использование в этом светильнике стеклянной линзы с низкой теплопроводностью уменьшило бы поток тепла через стекло к светодиоду и повысило бы его энергоэффективность.

            Удельная теплоемкость

            Удельная теплоемкость стекла — это количество тепла, необходимое для повышения температуры стекла на 1°C на единицу веса:

             где Q — теплота, m — масса, а T — температура. Если теплопроводность показывает, сколько тепла пройдет через материал, то удельная теплоемкость показывает, как быстро тепло повысит температуру стекла.

            Заявка:

            Удельная теплоемкость стеклянной детали может быть важным фактором для применений, в которых стекло работает при высоких температурах.Рассмотрим осветительный прибор со стеклянной линзой и кварцевой галогенной лампой; эти лампочки часто работают при высоких температурах, выделяя большое количество тепла. Если линза спроектирована с более низкой удельной теплоемкостью, она быстрее достигнет равновесной температуры и уменьшит время прогрева системы.

            Важные значения температуры стекла

            Обычно существует пять важных температур, которые часто обсуждаются при производстве и дизайне очков.

            • Температура плавления  – это температура, при которой сырье плавится до жидкого состояния.
            • Рабочая точка  – это температура, при которой стекломасса формуется или формуется.
            • Дилатометрическая точка размягчения  – это температура, при которой стекло начинает деформироваться при нагревании при измерении в дилатометре.
            • Температура отжига  – это температура, при которой остаточные напряжения в стекле снижаются в течение нескольких минут.
            • Точка деформации  – это температура, при которой остаточные напряжения в стекле снижаются в течение нескольких часов.

            Эти значения обычно указываются в виде диапазона температур, а не в виде одной точки.

            Заявка:

            Хорошее знание этих температурных точек очень важно для производителей стекла; это помогает обеспечить эффективность производства, а также высокое качество продукции. Но также важно для разработки приложений, чтобы правильное стекло было выбрано для конкретной работы. Если стеклянная линза будет использоваться в условиях высокой температуры, например, линза для прожектора, ее точка размягчения должна быть выше, чем рабочая температура света, иначе стекло может потерять желаемую форму.Эти температуры также имеют решающее значение для установки параметров отжига, отпуска или термоупрочнения стекол.

            Термическая зависимость других свойств стекла

            Изменение температуры может повлиять на многие другие свойства стекла. Например, цветность или цвет стекла часто зависят от его термической истории. Красные и желтые цвета в стекле обычно проявляются во время производства с помощью процесса, называемого чеканкой, когда стекло повторно нагревают и охлаждают для получения определенных цветов в результате реакций окисления, восстановления или осаждения красителей.В некоторых случаях очки могут даже изменить цвет в нормальных условиях эксплуатации, поскольку очки уравновешиваются температурой источника света.

            Как обсуждалось выше, стекла при нагревании расширяются на величину, пропорциональную их коэффициенту теплового расширения. Это изменение объема может также повлиять как на плотность, так и на показатель преломления стекла. Как правило, плотность уменьшается по мере увеличения расстояния между ионами в стекле. Однако показатель преломления может либо увеличиваться, либо уменьшаться с температурой в зависимости как от изменения расстояния между ионами, так и от изменения электронного облака, окружающего ионы.

            Точно так же, как важно понимать тепловую природу стекла для чувствительных к температуре приложений, часто необходимо учитывать пропускание, цветность и показатель преломления стекла при проектировании линзы. В следующей статье этой серии будут обсуждаться оптические свойства стекла и то, как эти свойства влияют на пригодность композиции для различных применений.


            Узнайте больше о стекле

            Чтобы помочь вам разработать более эффективные линзы для очков, мы создали всеобъемлющую электронную книгу, содержащую более 40 страниц информации о тепловых, оптических и механических свойствах стекла.

            Если вы хотите узнать, как проектировать стеклянные линзы и компоненты, оптимизированные как для ваших требований к производительности, так и для условий эксплуатации, загрузите нашу бесплатную электронную книгу.

            Модель теплопроводности порошкообразных материалов в вакууме на основе экспериментальных исследований: AIP Advances: Vol 7, No 1

            В этом разделе мы представляем теоретическую модель теплопроводности порошкообразных материалов в вакууме, основанную на приведенных выше экспериментальных результатах.При моделировании были приняты следующие допущения: (1) частицы имеют сферическую форму и одинаковый размер; (2) внутри слоя частиц возникает одномерный поток тепла в направлении силы тяжести; и (3) кондуктивный и радиационный теплообмен происходят параллельно, так что эффективная теплопроводность выражается как сумма твердотельной и лучистой теплопроводности. Мы моделировали твердотельную и лучистую проводимости отдельно.

            A. Модель проводимости твердого тела

            Рассмотрим шарики одинакового размера, однородно упакованные в кубический контейнер с единичной длиной и единичной площадью поперечного сечения, как показано на фиг.9. Одномерный поток тепла происходит снизу вверх по слою сферы. В этой конфигурации твердотельная проводимость эквивалентна объемной теплопроводности слоя. Объемная теплопроводность может быть сформулирована как параллельные и последовательные соединения теплопроводности в элементарной ячейке. Предположим, что N A — это количество сфер на единицу площади перпендикулярно направлению теплового потока, а N L — это количество сфер на единицу длины вдоль него. N A и N L отражают параллельное и последовательное соединения соответственно. Тогда твердотельная проводимость определяется выражением, где H — теплопроводность элементарной ячейки. В этом уравнении член N A H представляет собой эффективную теплопроводность отдельных горизонтальных слоев высотой 1/ N L . H можно также сформулировать как последовательное соединение общей проводимости контактов на контактах, H c, всего , и теплопроводности внутри каждой сферы, H s , как, кроме того, H c, всего представлено как C /2 параллельных соединения теплопроводности на каждом контакте H c , причем C среднее координационное число.
            Hc, всего=C22πHc=CπHc. (8)
            Поскольку поверхности контакта между частицами наклонены против вертикального направления (чистого теплового потока), количество теплопроводности через контакт в направлении чистого теплового потока должно быть скорректировано в сторону уменьшения. Предполагая случайные углы наклона контактных поверхностей, средний поправочный коэффициент определяется как (∫−π/2π/2cosθdθ)/(∫−π/2π/2dθ)=2/π, где θ — угол между перпендикулярной линией поверхности контакта и чистого направления теплового потока (РИС.9). Следовательно, в уравнении появляется множитель 2/π. (8). N A и N L в уравнении. (6) можно выразить через радиус частицы R p и объемную пористость ϕ. Число сфер в единице объема, N , может быть записано как: Для трехмерного случайного условия простые выражения N L и N A будут равны N 1 /3 и N 2/3 соответственно.Однако высота горизонтальных слоев 1/ N L должна быть меньше диаметра частиц, чтобы обеспечить контакт верхнего и нижнего слоев, если частицы оседают в гравитационном поле. Если мы возьмем N L = N 1/3 , 1/ N L станет больше, чем 2 R p при 7ϕ>0.4. Чтобы избежать этой проблемы, мы принимаем N L в качестве константы, не зависящей от пористости для гранецентрированной кубической структуры как, Тогда влияние пористости на число частиц накладывается на N A как
            NA=NNL=6(1−ϕ)2πRp2. (11)
            Когда пористость увеличивается, как N A , так и C уменьшаются, и результирующая проводимость твердого тела уменьшается. Применимость этого выражения будет проверена путем сравнения его с экспериментальными данными в разделе . Контактная проводимость H c может быть оценена путем аппроксимации двух контактирующих сфер как двух круговых цилиндров, соединенных с поперечным сечением π rc2, где r c — радиус контактной площадки.Когда тепловой поток задан перпендикулярно контактной поверхности и если R p значительно больше, чем r c , проводимость контакта H c пропорциональна радиусу контакта, согласно H c = 2 k m r c , где k m – теплопроводность контактирующего материала. 21 21. М. Г. Купер, Б. Б. Микич и М.Йованович М. Теплопроводность контакта // Межд. J. Heat Mass Transfer 12 , 279–300 (1969). https://doi.org/10.1016/0017-9310(69)-8 Применимость этой формулы к контакту сфер-сфер продемонстрировали Чан и Тиен. 6 6. C.K.Chan и C.L.Tien, «Проводимость упакованных сфер в вакууме», J. Heat Transfer 95 , 302-308 (1973). https://doi.org/10.1115/1.3450056 Как следует из наших экспериментов (см. раздел и рис. 6), теплопроводность также зависит от микроскопической шероховатости поверхности частицы.При соприкосновении двух частиц с шероховатой поверхностью в области макроскопического контакта образуется множество микроскопических контактов. Это уменьшает реальную площадь поперечного сечения, через которое течет тепло, и, следовательно, теплопроводность на контактах становится ниже, чем у соответствующих частиц с идеально гладкой поверхностью. В этом исследовании влияние шероховатости поверхности на контактную теплопроводность просто добавляется к ξ в модели контактной теплопроводности, поскольку значение ξ меньше 1 для шероховатых частиц и равно 1, когда частица поверхность идеально гладкая.Обратите внимание, что r c в приведенном выше уравнении — радиус контакта идеальных сфер без шероховатости поверхности. Параметр ξ имеет значение, аналогичное отношению реальной площади контакта к кажущейся, используемой при изучении трения и теплопроводности между твердыми материалами. 22–24 22. Б. Н. Дж. Перссон, . Трение скольжения — физические принципы и приложения , 2-е изд. (Спрингер, Нью-Йорк, 2000 г.).23. Дж. Дитрих и Б. Д. Килгор, «Визуализация контактов на поверхности: распределение контактов по степенному закону и контактные напряжения в кварце, кальците, стекле и акриловом пластике», Tectonophysics 256 , 219–239 (1996).https://doi.org/10.1016/0040-1951(95)00165-424. CV Madhusudana, Тепловая контактная проводимость , 2-е изд. (Springer, New York, 2014). Координационное число C зависит от пористости. Здесь мы используем модель Suzuki et al., 25 25. Судзуки М., Макино К., Ямада М., Иноя К. Исследование координационного числа в случайно упакованной системе моноразмерных сферических частиц (в японский)», Kagaku Kogaku Ronbunshu 6 , 59–64 (1980). https://doi.org/10.1252/kakoronbunshu.6.59, который предсказывает, что C уменьшается с пористостью ϕ as, 26 26. H. Masuda, K. Higashitani, and H. Yoshida, . Справочник по технологии порошков , 3rd ed. (CRC Press, Лондон, 2006 г.).
            C=2,812(1−ϕ)−1/3f2(1+f2), (13)
            , сфере, H s , мы аппроксимируем сферу кубом с объемом, эквивалентным объему сферы.В этом случае для неконсолидированных частиц вклад H s в проводимость H пренебрежимо мал по сравнению с H c, total , поскольку Hc, total ≪ Hs. Радиус контакта между двумя сферами, r c в уравнении. (12) моделируется следующим образом. Когда два шара приходят в соприкосновение внешней нормальной силой F , радиус области контакта соответствует теории Герца, 27 27. С.П. Тимошенко и Ю.Н.Goodier, Theory of Elasticity (McGraw-Hill Book Company, Inc., Нью-Йорк, 1951). где радиус контакта r c записывается как
            rc,hertz=[341−ν2EFRp]1/3, (15)
            , где ν равно — модуль Юнга. Помимо внешней силы F между частицами может действовать сила сцепления, которая также создает конечную площадь контакта. Джонсон и др. 28 28.Джонсон К.Л., Кендалл К., Робертс А.Д. Поверхностная энергия и контакт упругих твердых тел // Proc. Р. Соц. Лонд. А. Мет. физ. науч. 324 , 301–313 (1971). https://doi.org/10.1098/rspa.1971.0141 расширил теорию Герца, включив эффект силы сцепления как Rp]1/3, (16) где γ — поверхностная энергия твердого материала. Эта модель называется теорией JKR (Джонсона, Кендалла и Робертса).Когда γ=0, уравнение (16) становится эквивалентным теории Герца, представленной уравнением. (15). Внешняя сила F , действующая на частицу, рассчитывается через напряжение сжатия σ как
            F=σNA=2πRp26(1−ϕ)σ. (17)
            Коэффициент 1/ N A соответствует средней площади поперечного сечения частицы, включая окружающее пустотное пространство. Когда напряжение сжатия σ в порошкообразных средах вызвано собственным весом частиц, оно может быть представлено гидростатическим давлением как где ρm — истинная плотность твердой частицы, g — ускорение свободного падения, z – глубина захоронения материалов под поверхностью.Таким образом, пренебрегая H s в уравнении. (7), наш расчет твердотельной проводимости: (13) и r c по уравнению. (16). Это уравнение означает, что проводимость твердого тела пропорциональна отношению радиуса контакта r c к радиусу частицы R p . Когда поверхностная энергия равна нулю, радиус контакта пропорционален радиусу частицы (см.15 и 17), поэтому проводимость твердого тела не зависит от размера частиц. Напротив, проводимость твердого тела уменьшается с увеличением размера частиц, когда γ>0, потому что сила сцепления оказывает большее влияние на более мелкие частицы.

            B. Модель радиационной проводимости

            Радиационная теплопередача через пустоты в порошкообразных средах моделируется одномерным тепловым излучением между множеством бесконечно тонких параллельных плоскостей, как показано на фиг. 10. Как и в модели твердотельной проводимости, радиационная проводимость эквивалентна полной теплопроводности этой многослойной среды в пределах единичного куба.Предполагается, что две соседние плоскости имеют разность температур ΔT и плоскости или частицы непрозрачны для теплового излучения. Теплопроводность между двумя плоскостями по тепловому излучению, H r , может быть рассчитана как , где ε — коэффициент излучения, σSB (= 5,67×10–8 Вт · м −2 K −4 ) — постоянная Стефана-Больцмана, а T — температура более холодной плоскости.Поскольку L r — это расстояние между двумя соседними плоскостями, количество слоев на единицу длины составляет 1/ L r . Тогда радиационная проводимость многослойных сред может быть выражена как 1/ L r последовательных соединений лучистой проводимости H r as,
            крад=LrHr=4ε2−εσSBLrT3. (21)
            где L r представляет собой эффективное расстояние для теплопередачи излучением.Это можно масштабировать по характерной длине пустот в порошкообразных средах. В однородно упакованных сферах одинакового размера объем пустот на частицу рассчитывается по радиусу частицы R p и пористости ϕ as,
            V=ϕN=43πRp3ϕ1−ϕ, (22)
            , где N — количество сфер в единице объема, определяемое уравнением (9). Аппроксимируя этот типичный объем пустот как объем сферы диаметром D v , можно сформулировать геометрическую длину пустоты на основе Пике и Кристенсена, 17 17.S. Piqueux и P.R. Christensen, «Модель теплопроводности планетарных почв: 1. теория рыхлых почв», J. Geophys. Рез. 114 (2009). https://doi.org/10.1029/2008JE003308 Мы вводим коэффициент ζ для масштабирования средней геометрической длины пустоты D v к эффективному расстоянию для переноса тепла излучением L r .
            Lr=ζDv=2ζ(ϕ1−ϕ)1/3Rp. (24)
            Повышение радиационной проводимости, вызванное агрегацией, как следует из наших экспериментов с использованием стеклянных шариков ЭМП, представлено значением ζ больше единицы.Подставляя уравнение (24) в уравнение. (21) радиационная проводимость может быть получена из
            крад=8ε2−εσSBζ(ϕ1−ϕ)1/3RpT3. (25)

            C. Сравнение модели с экспериментальными данными

            Полученные выше модели твердотельной и радиационной проводимости можно непосредственно сравнить с экспериментальными данными, представленными в разделе . Физические параметры образцов ФГБ и ЭМБ, использованных для модельных расчетов, приведены в табл. IV. К сожалению, поверхностная энергия используемых нами стеклянных шариков неизвестна.Наши экспериментальные результаты показали, что стеклянные шарики EMB обладают высокой адгезией, а стеклянные шарики FGB — нет (см. Раздел ). Таким образом, поверхностная энергия 0,02 Дж·м −2 принята для стеклянных шариков EMB в качестве типичного значения для SiO 2 (ссылка 1313. B. Gundlach and J. Blum, система — II: перенос тепла в сухих, пористых поверхностных слоях пыли», Icarus 219 , 618–629 (2012). https://doi.org/10.1016/j.icarus.2012.03.013 и ссылки в нем), поверхностная энергия стеклянных шариков FGB была установлена ​​​​на ноль, так что радиус контакта был представлен законом Герца (уравнение).(15). Для обоих типов стеклянных шариков использовали модуль Юнга 55,1 ГПа и коэффициент Пуассона 0,22. 6 6. C.K.Chan и C.L.Tien, «Проводимость упакованных сфер в вакууме», J. Heat Transfer 95 , 302-308 (1973). https://doi.org/10.1115/1.3450056 Коэффициент излучения 0,9 был измерен устройством измерения коэффициента излучения (A&D AERD, Kyoto Electronics Manufacturing Co. Ltd., Токио, Япония).

            ТАБЛИЦА IV. Параметры модели для стеклянных шариков ФГБ и ЭМБ.

            Диаметр частиц р 8
            Параметр Символ ФГБ EMB
            2 R переменная (53-1000 мкм) 5 мкм
            Пористость ϕ 0.40 Переменная (0.495-0.862)
            True Frontity ρm ρm 9 2480 кг м -3 9 2600 кг м -3 Глубина Z 1 см 1 см 1 см 1 см 1 см
            Материал проводимости K M 0 9 0,855 W M -1 K -1 K -1 9 1.406 W M -1 K -1
            д к м Т 8.50 × 10 -4 W M -1 К -2 -2 5.10 × 10 -4 W M -1 K -2 K -2 K -2
            Энергия поверхности γ 0.0 J м -2 0,02 Дж м -2
            модуль Юнга Е
            коэффициент 55,1 ГПа 55,1 ГПа Пуассона ν 0,22 0,22
            Коэффициент излучения ε 0.9 0,9
            РИС. 11(a) показаны модельные оценки проводимости твердого тела при 300 K с использованием параметров стеклянных шариков FGB, где ξ установлены на 1,0, 0,5 и 0,2. Для сравнения также показана средняя проводимость четырех измерений, полученных с использованием контейнеров с одним и тремя датчиками, где вертикальные планки погрешностей представляют собой максимальное и минимальное значения четырех измерений (такие же, как заштрихованный диапазон на фиг. 5). Как обсуждалось в разделе , проводимость твердого тела не зависит от размера частиц, если сила сцепления не принимается во внимание.Оно оценивается в 0,00341 Вт·м −1 K −1 , если ξ = 1,0, что означает сферы с гладкой поверхностью. Эта оценка по модели выше, чем любое измерение стеклянных шариков ФГБ. Разумное объяснение этой более высокой твердой проводимости, полученной с использованием модели, состоит в том, что поверхность стеклянных шариков ФГБ была шероховатой и не чистой, поэтому значение ξ было меньше единицы. Предпочтительные значения ξ для стеклянных шариков FGB находятся в диапазоне от 0,29 до 0.83 (см. Таблицу V).

            ТАБЛИЦА V. Сводка значений ξ и ζ, применимых к нашим образцам стеклянных шариков. Отметим, что γ=0 Дж·м·–2· было принято для стеклянных шариков ФГБ, а γ=0,02 Дж·м·–2· – для стеклянных шариков ЭМБ.

            93948
            Образец ξ ζ
            ФГБ-20 0,34 — 0,83 0.7 — 1.2
            ФГБ-40 0,30 — 0,65 1,1 — 1.9
            FGB-80 0,36 — 0,46 1.2 — 1.7
            FGB-180
            0,36 — 0,44 93939 1,8 — 2.6 1,8 — 2.6
            FGB-300 0,29 — 0,33 2.5 — 4,0
            EMB ~1 ~15
            На фиг. 12(а) электропроводность твердого тела, рассчитанная с использованием параметров стеклянных шариков EMB, показана как функция пористости наряду с экспериментальными данными.Модель с ξ = 1,0 согласуется с экспериментальными данными. Например, при пористости 0,862 была предсказана твердотельная проводимость 0,00062 Вт·м -1 К -1 , что согласуется с экспериментальными данными. Поскольку стеклянные шарики ЭМП имели гладкую поверхность, соответствие между значениями, предсказанными моделью с ξ = 1,0, и экспериментальными данными является разумным и предполагает применимость нашей модели твердотельной проводимости в этом случае. Кроме того, зависимость проводимости твердого тела от пористости зависела от N L и N A .Мы предварительно установили N L равным значению гранецентрированной кубической решетки, независимой от пористости, и влияние пористости было принудительно установлено на N A (уравнения 10 и 11). Согласованность между моделью и экспериментальными данными, показанная на фиг. 12(а) подразумевает, что это допущение применимо на практике. На фиг. 11(b) показана радиационная проводимость, предсказанная нашей моделью при температуре 300 K для стеклянных шариков FGB, наряду с экспериментальными данными. Наша модель предсказывает, что радиационная проводимость изменяется линейно с размером частиц.При ζ = 1,0 расчетная радиационная проводимость при 300 К составляет 0,00429 Вт м -1 К -1 при диаметре частиц 1000 мкм м, что согласуется с экспериментальным результатом для самых крупных стеклянных шариков. Меньшие по размеру стеклянные шарики имели относительно более высокую радиационную проводимость, чем оцененная моделью. Другими словами, значение ζ , которое является мерой отклонения длины свободного пробега фотонов от типичного размера пустоты, увеличивается с уменьшением размера частиц.Одно из возможных объяснений этой тенденции состоит в том, что более мелкие частицы не были непрозрачны для теплового излучения. При температурах около 300 К тепловое излучение черного тела имеет спектральный пик на длинах волн около λmax 10 μ м. Когда λmax≪Dp, частицы можно аппроксимировать непрозрачными для теплового излучения. Этого не происходит, когда λmax≈Dp, при котором рассеяние вперед является обычным согласно теории рассеяния Ми. 29 29. М. Ф. Модест, Радиационная теплопередача , 3-е изд.(Академическая пресса, Нью-Йорк, 2013). Следовательно, более эффективное прямое рассеяние теплового излучения более мелкими частицами может способствовать увеличению расстояния лучистой теплопередачи по сравнению с типичным размером пустот. Влияние пористости на лучистую проводимость рассмотрено на фиг. 12(b) с использованием параметров стеклянных шариков EMB. На графике представлены экспериментальные данные для стеклянных шариков EMB, за исключением данных для EMB-49.5 и EMB-58.5, которые имели большую неопределенность в их радиационной проводимости (см. раздел ).Лучевая проводимость стеклянных шариков ЭМЗ с ζ=1 оказалась на порядок выше расчетной по модели. Как показано на фиг. 8, стеклянные шарики ЭМБ образовывали агрегаты крупнее размера зерен благодаря подготовке образцов с использованием сит. ЭМБ-86.2, ЭМБ-77.9 и ЭМБ-69.5 имели агрегаты размером около 50 мкм м, а ЭМБ-75.3 имели агрегаты размером 500 мкм м и менее. Эти образцы имели большие пустоты между агрегатами, а не между отдельными частицами.Через эти большие пустоты лучистое тепло может передаваться более эффективно. 13 13. Б. Гундлах и Дж. Блюм, «Выделение газа из ледяных тел в Солнечной системе — II: перенос тепла в сухих, пористых поверхностных слоях пыли», Icarus 219 , 618–629 (2012). https://doi.org/10.1016/j.icarus.2012.03.013 Принимая постоянное значение ζ = 15, модель может быть хорошо приспособлена к экспериментальным данным для стеклянных шариков EMB. Поскольку образцы, просеянные с сеткой 53 μ мкм, имели агрегаты примерно в 10 раз больше по размеру, чем отдельные частицы, это подогнанное значение ζ является разумным.Кроме того, зависимость проводимости твердого тела от напряжения сжатия была проверена путем сравнения значений, предсказанных моделью, с нашими ранее опубликованными экспериментальными данными. 15 15. Н. Сакатани, К. Огава, Ю. Иидзима, М. Аракава и С. Танака, «Влияние напряжения сжатия на теплопроводность порошкообразных материалов: измерения и их влияние на лунный реголит», Icarus 267 , 1–11 (2016). https://doi.org/10.1016/j.icarus.2015.12.012 Мы измерили теплопроводность стеклянных шариков ФГБ-20 и ФГБ-180 в зависимости от напряжения сжатия.ИНЖИР. 13 показана модель твердотельной проводимости для стеклянных шариков FGB в терминах внешнего напряжения сжатия σ . Подобно результатам этого исследования, показанным на фиг. 11(а), модель с ξ=1 предсказывает более высокую проводимость твердого тела, чем по экспериментальным данным. Наиболее подходящие значения ξ составляют 0,69 и 0,42 для ФГБ-20 и ФГБ-180 соответственно. Они согласуются со значениями × для каждого образца, определенными из результатов, показанных на фиг. 11(а), где образцы не подвергались внешнему сжатию.В таблице V приведены значения ξ и ζ для исследованных стеклянных шариков. ξ находится в диапазоне от 0,29 до 1, а ζ — в диапазоне от 0,7 до 15. Для более точного применения модели следует тщательно подбирать значения ξ и ζ в зависимости от природы частиц и условий упаковки. . Хотя в данных обстоятельствах ξ и ζ рассматриваются как подходящие параметры, мы считаем, что можно рассчитать эти параметры с точки зрения шероховатости частиц, радиационного рассеяния и агрегации.Это выходит за рамки данной статьи, но должно быть рассмотрено в будущих исследованиях.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.