Gradbeni posel vključuje uporabo kakršnih koli primernih materialov. Glavna merila so varnost za življenje in zdravje, toplotna prevodnost, zanesljivost. Sledijo cena, estetika, vsestranskost itd.
Razmislite o eni najpomembnejših značilnosti gradbenih materialov - koeficientu toplotne prevodnosti, saj je od te lastnosti na primer odvisna raven udobja v hiši.
Kaj je KTP gradbeni material?
Teoretično in praktično enako, z gradbenimi materiali praviloma nastaneta dve površini - zunanja in notranja. S fizičnega vidika se toplo območje vedno nagiba k hladnemu območju.
V primerjavi z gradbenim materialom bo toplota težila od ene površine (toplejša) do druge površine (manj topla). Tu se pravzaprav sposobnost materiala glede na tak prehod imenuje koeficient toplotne prevodnosti ali v okrajšavi KTP.
Shema, ki razlaga učinek toplotne prevodnosti: 1 - toplotna energija; 2 - koeficient toplotne prevodnosti; 3 - temperatura prve površine; 4 - temperatura druge površine; 5 - debelina gradbenega materiala
Značilnosti transformatorske postaje običajno temeljijo na preskusih, ko se vzame eksperimentalni vzorec velikosti 100x100 cm in se nanjo uporabi toplotni učinek ob upoštevanju temperaturne razlike med obema površinama 1 stopinje. Čas izpostavljenosti je 1 ura.
V skladu s tem se toplotna prevodnost meri v vatih na meter na stopinjo (W / m ° C). Koeficient je označen z grškim simbolom λ.
Privzeto toplotna prevodnost različnih materialov za gradnjo z vrednostjo manjšo od 0,175 W / m ° C teh materialov izenači s kategorijo izolacijskih.
Sodobna proizvodnja je obvladala tehnologijo izdelave gradbenih materialov, katere nivo transformatorske postaje je nižji od 0,05 W / m ° C. Zahvaljujoč takšnim izdelkom je mogoče doseči izrazit ekonomski učinek na področju porabe energije.
Vpliv dejavnikov na raven toplotne prevodnosti
Vsak posamezen gradbeni material ima določeno strukturo in ima nekakšno fizično kondicijo.
Osnova tega so:
- dimenzija kristalov strukture;
- fazno stanje snovi;
- stopnja kristalizacije;
- anizotropija toplotne prevodnosti kristalov;
- volumen poroznosti in strukture;
- smer pretoka toplote
Vse to so dejavniki vpliva. Kemična sestava in nečistoče imajo določen vpliv tudi na raven KTP. Kot kaže praksa, količina nečistoč ima še posebej izrazit vpliv na raven toplotne prevodnosti kristalnih komponent.
Izolacijski gradbeni materiali - razred izdelkov za gradnjo, ustvarjen ob upoštevanju lastnosti KTP, blizu optimalnim lastnostim. Vendar je doseganje popolne toplotne prevodnosti ob ohranjanju drugih lastnosti izjemno težko
Na KTP pa vplivajo obratovalni pogoji gradbenega materiala - temperatura, tlak, vlaga itd.
Gradbeni materiali z minimalnim KTP
Po raziskavah najnižjo vrednost toplotne prevodnosti (približno 0,023 W / m ° C) ima suh zrak.
Z vidika uporabe suhega zraka v strukturi gradbenega materiala je potrebna zasnova, kjer suh zrak prebiva v več zaprtih prostorih majhne prostornine. Strukturno je takšna konfiguracija predstavljena na sliki številnih por znotraj strukture.
Od tod logičen zaključek: gradbeni materiali, katerih notranja struktura je porozna tvorba, morajo imeti nizko raven KTP.
Poleg tega se vrednost toplotne prevodnosti glede na največjo dovoljeno poroznost materiala približa vrednosti KTP suhega zraka.
Ustvarjanje gradbenega materiala z minimalno toplotno prevodnostjo olajša porozna struktura. Več por različnih količin vsebuje v strukturi materiala, boljši KTP je sprejemljiv
V sodobni proizvodnji se uporablja več tehnologij za pridobitev poroznosti gradbenega materiala.
Zlasti se uporabljajo naslednje tehnologije:
- penjenje;
- tvorba plinov;
- oskrba z vodo;
- oteklina;
- vnos aditivov;
- ustvarite okvirje iz vlaken.
Treba je opozoriti: koeficient toplotne prevodnosti je neposredno povezan s takšnimi lastnostmi, kot so gostota, toplotna zmogljivost, toplotna prevodnost.
Vrednost toplotne prevodnosti je mogoče izračunati po formuli:
λ = Q / S * (T1-T2) * t,
Kje:
- V - količina toplote;
- S - debelina materiala;
- T1, T2 - temperatura na obeh straneh materiala;
- t - čas.
Povprečna gostota in toplotna prevodnost sta obratno sorazmerni s poroznostjo. Zato je mogoče na podlagi gostote strukture gradbenega materiala izračunati odvisnost toplotne prevodnosti od nje:
λ = 1,16 √ 0,0196 + 0,22d2 – 0,16,
Kje: d Ali je vrednost gostote To je formula V.P. Nekrasov, ki prikazuje vpliv gostote posameznega materiala na vrednost njegovega KTP.
Vpliv vlage na toplotno prevodnost gradbenih materialov
Spet, sodeč po primerih uporabe gradbenih materialov v praksi, se razkrije negativen vpliv vlage na gradbene materiale KTP. Ugotovljeno je bilo, da bolj ko je vlagi izpostavljen gradbeni material, večja je vrednost KTP.
Na različne načine poskušajo material, ki se uporablja v gradbeništvu, zaščititi pred vlago. Ta ukrep je upravičen glede na povečanje koeficienta za mokri gradbeni material
Tak trenutek je enostavno upravičiti. Vpliv vlage na strukturo gradbenega materiala spremlja vlaženje zraka v porah in delna zamenjava zraka.
Glede na to, da je parameter koeficienta toplotne prevodnosti za vodo 0,58 W / m ° C, postane jasno povečanje toplotne prevodnosti materiala.
Opozoriti je treba tudi na bolj negativen učinek, ko voda, ki vstopi v porozno strukturo, dodatno zmrzne - spremeni se v led.
V skladu s tem je enostavno izračunati še večje povečanje toplotne prevodnosti ob upoštevanju parametrov KTP ledu, ki je enak vrednosti 2,3 W / m ° C. Približno štirikratno povečanje toplotne prevodnosti vode.
Eden od razlogov za opustitev zimske gradnje v prid gradnji poleti je treba obravnavati ravno faktor možne zmrzovanja nekaterih vrst gradbenih materialov in posledično povečano toplotno prevodnost
Iz tega postanejo gradbene zahteve glede zaščite izolacijskih gradbenih materialov pred prodorom vlage. Konec koncev se raven toplotne prevodnosti poveča sorazmerno s količinsko vlago.
Nič manj pomembna je še ena točka - nasprotno, ko je struktura gradbenega materiala podvržena znatnemu segrevanju. Prekomerno visoka temperatura izzove tudi povečanje toplotne prevodnosti.
To se zgodi zaradi povečanja kinematične energije molekul, ki sestavljajo strukturno osnovo gradbenega materiala.
Res je, obstaja vrsta materialov, katerih struktura, nasprotno, v režimu močnega ogrevanja pridobi najboljše lastnosti toplotne prevodnosti. Eden takšnih materialov je kovina.
Če pri močnem segrevanju večina razširjenih gradbenih materialov spremeni toplotno prevodnost navzgor, močno segrevanje kovine vodi do nasprotnega učinka - koeficient toplotnega prenosa kovine se zmanjša
Koeficientne metode določanja
V tej smeri se uporabljajo različne metode, vendar dejansko vse merilne tehnologije združujejo dve skupini metod:
- Stacionarni način merjenja.
- Nestacionarni način merjenja.
Stacionarna tehnika pomeni delo s parametri, ki se skozi čas spreminjajo ali spreminjajo nepomembno. Ta tehnologija, sodeč po praktičnih aplikacijah, omogoča računanje na bolj natančne rezultate KTP.
Dejanja, namenjena merjenju toplotne prevodnosti, stacionarna metoda se lahko izvajajo v širokem temperaturnem območju - 20 - 700 ° C. Toda hkrati stacionarna tehnologija velja za zamudno in zapleteno tehniko, ki zahteva veliko časa za izvedbo.
Primer naprave, zasnovane za merjenje koeficienta toplotne prevodnosti. To je eden od sodobnih digitalnih modelov, ki omogoča hitre in natančne rezultate.
Druga merilna tehnologija je nestacionarna, zdi se bolj poenostavljena, za dokončanje dela potrebuje 10 do 30 minut. Vendar je v tem primeru temperaturno območje znatno omejeno. Kljub temu je tehnika našla široko uporabo v proizvodnem sektorju.
Tabela toplotne prevodnosti gradbenih materialov
Nima smisla meriti številnih obstoječih in široko uporabljanih gradbenih materialov.
Vsi ti izdelki so praviloma večkrat preizkušeni, na podlagi katerih je sestavljena tabela toplotne prevodnosti gradbenih materialov, ki vključuje skoraj vse materiale, potrebne za gradbišče.
Spodaj je predstavljena ena od možnosti za takšno tabelo, kjer je KTP koeficient toplotne prevodnosti:
Material (gradbeni material) | Gostota, m3 | KTP suh, š / mºC | % vlažno_1 | % vlažno_2 | KTP pri vlagi_1, š / m ºC | KTP pri vlažni_2, š / m ºC | |||
Strešni bitumen | 1400 | 0,27 | 0 | 0 | 0,27 | 0,27 | |||
Strešni bitumen | 1000 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
Strešna skrilavca | 1800 | 0,35 | 2 | 3 | 0,47 | 0,52 | |||
Strešna skrilavca | 1600 | 0,23 | 2 | 3 | 0,35 | 0,41 | |||
Strešni bitumen | 1200 | 0,22 | 0 | 0 | 0,22 | 0,22 | |||
Azbestni cementni listi | 1800 | 0,35 | 2 | 3 | 0,47 | 0,52 | |||
Azbestni cementni listi | 1600 | 0,23 | 2 | 3 | 0,35 | 0,41 | |||
Asfaltni beton | 2100 | 1,05 | 0 | 0 | 1,05 | 1,05 | |||
Krovstvo stavb | 600 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
Beton (na gramozni blazinici) | 1600 | 0,46 | 4 | 6 | 0,46 | 0,55 | |||
Beton (na žlindri) | 1800 | 0,46 | 4 | 6 | 0,56 | 0,67 | |||
Beton (na gramoz) | 2400 | 1,51 | 2 | 3 | 1,74 | 1,86 | |||
Beton (na peščeni blazini) | 1000 | 0,28 | 9 | 13 | 0,35 | 0,41 | |||
Beton (porozna struktura) | 1000 | 0,29 | 10 | 15 | 0,41 | 0,47 | |||
Beton (trdna struktura) | 2500 | 1,89 | 2 | 3 | 1,92 | 2,04 | |||
Pumice beton | 1600 | 0,52 | 4 | 6 | 0,62 | 0,68 | |||
Gradbeni bitumen | 1400 | 0,27 | 0 | 0 | 0,27 | 0,27 | |||
Gradbeni bitumen | 1200 | 0,22 | 0 | 0 | 0,22 | 0,22 | |||
Lahka mineralna volna | 50 | 0,048 | 2 | 5 | 0,052 | 0,06 | |||
Mineralna volna težka | 125 | 0,056 | 2 | 5 | 0,064 | 0,07 | |||
Mineralna volna | 75 | 0,052 | 2 | 5 | 0,06 | 0,064 | |||
Vermikulitni list | 200 | 0,065 | 1 | 3 | 0,08 | 0,095 | |||
Vermikulitni list | 150 | 0,060 | 1 | 3 | 0,074 | 0,098 | |||
Beton iz pepela s plinsko peno | 800 | 0,17 | 15 | 22 | 0,35 | 0,41 | |||
Beton iz penastega plina | 1000 | 0,23 | 15 | 22 | 0,44 | 0,50 | |||
Beton iz penastega plina | 1200 | 0,29 | 15 | 22 | 0,52 | 0,58 | |||
Plinski beton (penast silikat) | 300 | 0,08 | 8 | 12 | 0,11 | 0,13 | |||
Plinski penasti beton (penast silikat) | 400 | 0,11 | 8 | 12 | 0,14 | 0,15 | |||
Plinski penasti beton (penast silikat) | 600 | 0,14 | 8 | 12 | 0,22 | 0,26 | |||
Plinski beton (penast silikat) | 800 | 0,21 | 10 | 15 | 0,33 | 0,37 | |||
Plinski beton (penast silikat) | 1000 | 0,29 | 10 | 15 | 0,41 | 0,47 | |||
Mavčna plošča | 1200 | 0,35 | 4 | 6 | 0,41 | 0,46 | |||
Ekspandiran glineni prod | 600 | 2,14 | 2 | 3 | 0,21 | 0,23 | |||
Ekspandiran glineni prod | 800 | 0,18 | 2 | 3 | 0,21 | 0,23 | |||
Granit (bazalt) | 2800 | 3,49 | 0 | 0 | 3,49 | 3,49 | |||
Ekspandiran glineni prod | 400 | 0,12 | 2 | 3 | 0,13 | 0,14 | |||
Ekspandiran glineni prod | 300 | 0,108 | 2 | 3 | 0,12 | 0,13 | |||
Ekspandiran glineni prod | 200 | 0,099 | 2 | 3 | 0,11 | 0,12 | |||
Shungizitni prod | 800 | 0,16 | 2 | 4 | 0,20 | 0,23 | |||
Shungizitni prod | 600 | 0,13 | 2 | 4 | 0,16 | 0,20 | |||
Shungizitni prod | 400 | 0,11 | 2 | 4 | 0,13 | 0,14 | |||
Prečna vlakna iz lesa | 500 | 0,09 | 15 | 20 | 0,14 | 0,18 | |||
Lepljena vezana plošča | 600 | 0,12 | 10 | 13 | 0,15 | 0,18 | |||
Pine drevo vzdolž vlaken | 500 | 0,18 | 15 | 20 | 0,29 | 0,35 | |||
Hrastovo drevo po vlaknih | 700 | 0,23 | 10 | 15 | 0,18 | 0,23 | |||
Duralumin Metal | 2600 | 221 | 0 | 0 | 221 | 221 | |||
Armirani beton | 2500 | 1,69 | 2 | 3 | 1,92 | 2,04 | |||
Tuff beton | 1600 | 0,52 | 7 | 10 | 0,7 | 0,81 | |||
Apnenec | 2000 | 0,93 | 2 | 3 | 1,16 | 1,28 | |||
Malta s peskom | 1700 | 0,52 | 2 | 4 | 0,70 | 0,87 | |||
Pesek za gradbena dela | 1600 | 0,035 | 1 | 2 | 0,47 | 0,58 | |||
Tuff beton | 1800 | 0,64 | 7 | 10 | 0,87 | 0,99 | |||
Soočanje s kartonom | 1000 | 0,18 | 5 | 10 | 0,21 | 0,23 | |||
Laminirana deska | 650 | 0,13 | 6 | 12 | 0,15 | 0,18 | |||
Penasta guma | 60-95 | 0,034 | 5 | 15 | 0,04 | 0,054 | |||
Ekspandirana glina | 1400 | 0,47 | 5 | 10 | 0,56 | 0,65 | |||
Ekspandirana glina | 1600 | 0,58 | 5 | 10 | 0,67 | 0,78 | |||
Ekspandirana glina | 1800 | 0,86 | 5 | 10 | 0,80 | 0,92 | |||
Opeka (votla) | 1400 | 0,41 | 1 | 2 | 0,52 | 0,58 | |||
Opeka (keramična) | 1600 | 0,47 | 1 | 2 | 0,58 | 0,64 | |||
Konstrukcija vleke | 150 | 0,05 | 7 | 12 | 0,06 | 0,07 | |||
Opeka (silikatna) | 1500 | 0,64 | 2 | 4 | 0,7 | 0,81 | |||
Opeka (trdna) | 1800 | 0,88 | 1 | 2 | 0,7 | 0,81 | |||
Opeka (žlindra) | 1700 | 0,52 | 1,5 | 3 | 0,64 | 0,76 | |||
Opeka (glina) | 1600 | 0,47 | 2 | 4 | 0,58 | 0,7 | |||
Opeka (trepelny) | 1200 | 0,35 | 2 | 4 | 0,47 | 0,52 | |||
Kovinski baker | 8500 | 407 | 0 | 0 | 407 | 407 | |||
Suhi omet (plošča) | 1050 | 0,15 | 4 | 6 | 0,34 | 0,36 | |||
Plošče iz mineralne volne | 350 | 0,091 | 2 | 5 | 0,09 | 0,11 | |||
Plošče iz mineralne volne | 300 | 0,070 | 2 | 5 | 0,087 | 0,09 | |||
Plošče iz mineralne volne | 200 | 0,070 | 2 | 5 | 0,076 | 0,08 | |||
Plošče iz mineralne volne | 100 | 0,056 | 2 | 5 | 0,06 | 0,07 | |||
PVC linolej | 1800 | 0,38 | 0 | 0 | 0,38 | 0,38 | |||
Pena beton | 1000 | 0,29 | 8 | 12 | 0,38 | 0,43 | |||
Pena beton | 800 | 0,21 | 8 | 12 | 0,33 | 0,37 | |||
Pena beton | 600 | 0,14 | 8 | 12 | 0,22 | 0,26 | |||
Pena beton | 400 | 0,11 | 6 | 12 | 0,14 | 0,15 | |||
Penasti beton na apnencu | 1000 | 0,31 | 12 | 18 | 0,48 | 0,55 | |||
Penasti beton na cementu | 1200 | 0,37 | 15 | 22 | 0,60 | 0,66 | |||
Ekspandirani polistiren (PSB-S25) | 15 – 25 | 0,029 – 0,033 | 2 | 10 | 0,035 – 0,052 | 0,040 – 0,059 | |||
Ekspandirani polistiren (PSB-S35) | 25 – 35 | 0,036 – 0,041 | 2 | 20 | 0,034 | 0,039 | |||
Poliuretanska penasta plošča | 80 | 0,041 | 2 | 5 | 0,05 | 0,05 | |||
Plošča iz poliuretanske pene | 60 | 0,035 | 2 | 5 | 0,41 | 0,41 | |||
Lahka penasta stekla | 200 | 0,07 | 1 | 2 | 0,08 | 0,09 | |||
Uteženo penasto steklo | 400 | 0,11 | 1 | 2 | 0,12 | 0,14 | |||
Pergamin | 600 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
Perlit | 400 | 0,111 | 1 | 2 | 0,12 | 0,13 | |||
Biserna cementna plošča | 200 | 0,041 | 2 | 3 | 0,052 | 0,06 | |||
Marmor | 2800 | 2,91 | 0 | 0 | 2,91 | 2,91 | |||
Tuff | 2000 | 0,76 | 3 | 5 | 0,93 | 1,05 | |||
Pepelni beton | 1400 | 0,47 | 5 | 8 | 0,52 | 0,58 | |||
Plošča iz vlaknene plošče (iverne plošče) | 200 | 0,06 | 10 | 12 | 0,07 | 0,08 | |||
Plošča iz vlaknene plošče (iverne plošče) | 400 | 0,08 | 10 | 12 | 0,11 | 0,13 | |||
Plošča iz vlaknene plošče (iverne plošče) | 600 | 0,11 | 10 | 12 | 0,13 | 0,16 | |||
Plošča iz vlaknene plošče (iverne plošče) | 800 | 0,13 | 10 | 12 | 0,19 | 0,23 | |||
Plošča iz vlaknene plošče (iverne plošče) | 1000 | 0,15 | 10 | 12 | 0,23 | 0,29 | |||
Portland cementni polistirenski beton | 600 | 0,14 | 4 | 8 | 0,17 | 0,20 | |||
Vermikulitni beton | 800 | 0,21 | 8 | 13 | 0,23 | 0,26 | |||
Vermikulitni beton | 600 | 0,14 | 8 | 13 | 0,16 | 0,17 | |||
Vermikulitni beton | 400 | 0,09 | 8 | 13 | 0,11 | 0,13 | |||
Vermikulitni beton | 300 | 0,08 | 8 | 13 | 0,09 | 0,11 | |||
Ruberoid | 600 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
Plošča iz vlaknene plošče | 800 | 0,16 | 10 | 15 | 0,24 | 0,30 | |||
Kovinsko jeklo | 7850 | 58 | 0 | 0 | 58 | 58 | |||
Steklo | 2500 | 0,76 | 0 | 0 | 0,76 | 0,76 | |||
Steklena volna | 50 | 0,048 | 2 | 5 | 0,052 | 0,06 | |||
Fiber steklo | 50 | 0,056 | 2 | 5 | 0,06 | 0,064 | |||
Plošča iz vlaknene plošče | 600 | 0,12 | 10 | 15 | 0,18 | 0,23 | |||
Plošča iz vlaknene plošče | 400 | 0,08 | 10 | 15 | 0,13 | 0,16 | |||
Plošča iz vlaknene plošče | 300 | 0,07 | 10 | 15 | 0,09 | 0,14 | |||
Lepljena vezana plošča | 600 | 0,12 | 10 | 13 | 0,15 | 0,18 | |||
Trsna plošča | 300 | 0,07 | 10 | 15 | 0,09 | 0,14 | |||
Cementno-peščena malta | 1800 | 0,58 | 2 | 4 | 0,76 | 0,93 | |||
Kovinsko lito železo | 7200 | 50 | 0 | 0 | 50 | 50 | |||
Cementno-žlindrska malta | 1400 | 0,41 | 2 | 4 | 0,52 | 0,64 | |||
Kompleksna peščena raztopina | 1700 | 0,52 | 2 | 4 | 0,70 | 0,87 | |||
Suhi omet | 800 | 0,15 | 4 | 6 | 0,19 | 0,21 | |||
Trsna plošča | 200 | 0,06 | 10 | 15 | 0,07 | 0,09 | |||
Cementni omet | 1050 | 0,15 | 4 | 6 | 0,34 | 0,36 | |||
Šotna plošča | 300 | 0,064 | 15 | 20 | 0,07 | 0,08 | |||
Šotna plošča | 200 | 0,052 | 15 | 20 | 0,06 | 0,064 |
Priporočamo tudi branje drugih člankov, kjer govorimo o tem, kako izbrati pravo izolacijo:
- Izolacija za podstrešno streho.
- Materiali za ogrevanje hiše od znotraj.
- Izolacija za strop.
- Materiali za zunanjo toplotno izolacijo.
- Izolacija za tla v leseni hiši.
Video je tematsko usmerjen, kar dovolj natančno razloži, kaj je KTP in "s čim se jedo". Po seznanitvi z gradivom, predstavljenim v videoposnetku, obstajajo velike možnosti, da postanete profesionalni graditelj.
Očitno je, da mora potencialni graditelj vedeti o toplotni prevodnosti in njeni odvisnosti od različnih dejavnikov. To znanje bo pripomoglo k gradnji ne le visoke kakovosti, ampak z visoko stopnjo zanesljivosti in trajnosti predmeta. Uporaba koeficienta je v bistvu pravi prihranek denarja, na primer za plačilo istih komunalnih storitev.
Če imate vprašanja ali imate dragocene informacije o temi članka, pustite svoje komentarje v spodnjem bloku.