ГлавнаяКирпичСравнить теплопроводность кирпича и дерева
Полная таблица теплопроводности различных строительных материалов. Сравнить теплопроводность кирпича и дерева
Таблица теплопроводности строительных материалов. Характеристики и сравнение строительных материалов :: SYL.ru
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 м2. Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:
Окна – 10 м2.
Пол – 150 м2.
Стены – 300 м2.
Крыша (со скатами по длинной стороне) – 160 м2.
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 (м2*°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м2*°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м2*°C)/Вт.
Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал – ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м2*°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна - 0,4 (м2*°C)/Вт.
Кровлю будем считать из минеральной ваты толщиной в 10 см и профлиста. Так как металл имеет высокий коэффициент теплопроводности, то профлист в расчет не берем. Тогда R крыши составит 2,8 (м2*°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/м3
Железобетон
1,7
2,5
Керамзитобетонные блоки
0,14 – 0,66
0,5 – 1,8
Керамический кирпич
0,56
1,8
Силикатный кирпич
0,7
1,8
Газобетонные блоки
0,08 – 0,29
0,3 – 1
Сосна
0,18
0,5
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.
Материал
Теплопроводность, Вт/(м*°C)
Минеральная вата
0,048 – 0,07
Пенополистирол
0,031 – 0,05
Экструдированный пенополистирол
0,036
Пенополиуритан
0,02 – 0,041
Пеностекло
0,07 – 0,11
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).
www.syl.ru
Теплопроводность кирпича, сравнение кирпича по теплопроводности
Рассмотрена теплопроводность кирпича различных видов (силикатного, керамического, облицовочного, огнеупорного). Выполнено сравнение кирпича по теплопроводности, представлены коэффициенты теплопроводности огнеупорного кирпича при различной температуре — от 20 до 1700°С.
Теплопроводность кирпича существенно зависит от его плотности и конфигурации пустот. Кирпичи с меньшей плотностью имеют теплопроводность ниже, чем с высокой. Например, пеношамотный, диатомитовый и изоляционный кирпичи с плотностью 500…600 кг/м3 обладают низким значением коэффициента теплопроводности, который находится в диапазоне 0,1…0,14 Вт/(м·град).
Кирпич в зависимости от состава можно разделить на два основных типа: керамический (или красный) и силикатный (или белый). Значение коэффициента теплопроводности кирпича указанных типов может существенно отличатся.
Керамический кирпич. Производится из высококачественной красной глины, составляющей около 85-95% его состава, а также других компонентов. Такой кирпич изготавливают путем формовки, сушки и обжига, при температуре около 1000 градусов Цельсия. Теплопроводность керамического кирпича различной плотности составляет величину 0,4…0,9 Вт/(м·град).
По сфере применения керамический кирпич подразделяется на рядовой строительный, огнеупорный и лицевой облицовочный. Лицевой декоративный (облицовочный) кирпич имеет ровную поверхность и однородный цвет и применяется для облицовки зданий снаружи. Теплопроводность облицовочного кирпича равна 0,37…0,93 Вт/(м·град).
Силикатный кирпич. Изготавливается из очищенного песка и отличается от керамического составом, цветом и теплопроводностью. Теплопроводность силикатного кирпича немного выше и находится в интервале от 0,4 до 1,3 Вт/(м·град).
Теплопроводность кирпича также зависит от его структуры и формы:
пустотелый кирпич — выполнен с пустотами, сквозными или глухими и имеет меньшую теплопроводность в сравнении с полнотелым изделием. Теплопроводность пустотелого кирпича составляет от 0,4 до 0,7 Вт/(м·град).
полнотелый — используется, как правило, при основном строительстве несущих стен и конструкций и имеет большую плотность. Полнотелый силикатный и керамический кирпич в 1,5-2 раза лучше проводит тепло, чем пустотелый.
Печной или огнеупорный кирпич. Изготавливается для эксплуатации в агрессивной среде, применяется для кладки печей, каминов или теплоизоляции помещений, которые находятся под воздействием высоких температур. Огнеупорный кирпич обладает хорошей жаростойкостью и может применяться при температуре до 1700°С.
Теплопроводность огнеупорного кирпича при высоких температурах увеличивается и может достигать значения 6,5…7,5 Вт/(м·град). Более низкой теплопроводностью в сравнении с другими огнеупорами отличается пеношамотный и диатомитовый кирпич. Теплопроводность такого кирпича при максимальной температуре применения (850…1300°С) составляет всего 0,25…0,3 Вт/(м·град). Следует отметить, что теплопроводность шамотного кирпича, который традиционно применяется для кладки печей, — выше и равна 1,44 Вт/(м·град) при 1000°С.
Теплопроводность огнеупорного кирпича в зависимости от температуры
Кирпич Плотность, кг/м3 Теплопроводность, Вт/(м·град) при температуре, °С
20 100 300 500 800 1000 1700
Диатомитовый
550
0,12
0,14
0,18
0,23
0,3
—
—
Динасовый
1900
0,91
0,97
1,11
1,25
1,46
1,6
2,1
Магнезитовый
2700
5,1
5,15
5,45
5,75
6,2
6,5
7,55
Хромитовый
3000
1,21
1,24
1,31
1,38
1,48
1,55
1,8
Пеношамотный
600
0,1
0,11
0,14
0,17
0,22
0,25
—
Шамотный
1850
0,85
0,9
1,02
1,14
1,32
1,44
—
Источники:
Физические величины. Справочник. А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина и др.; под ред. И. С. Григорьева — М.: Энергоатомиздат, 1991 — 1232 с.
В. Блази. Справочник проектировщика. Строительная физика. М.: Техносфера, 2004.
Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. строительной физики, 1969 — 142 с.
Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977 — 344 с.
Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования. 2–е издание, дополненное и переработанное, Казанцев Е. И. М.: «Металлургия», 1975 — 368 с.
Х. Уонг. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров. Справочник. М:. Атомиздат. 1979 — 212 с.
Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники. Справочник.
thermalinfo.ru
Теплопроводность клееного бруса
При выборе материалов для строительства дома учитываются различные факторы, среди которых немаловажное значение имеют показатели теплопроводности. Чтобы дом был теплым и уютным, а затраты на его отопление небольшими, важно минимизировать тепловые потери. Деревянные дома всегда отличались прекрасными теплоизоляционными характеристиками. Например, коэффициент теплопроводности сосны – 0,18 Вт/м*С.
Но этот показатель может меняться в зависимости от плотности, влажности и других особенностей древесины. Поэтому пиломатериалы предварительно проходят специальную подготовку. Благодаря использованию современных технологий, застройщики получили отличную альтернативу оцилиндрованным бревнам – клееный брус. Он превосходит другие стройматериалы по многим параметрам, включая и коэффициент теплопроводности – у клееного бруса этот параметр равен 0,1 Вт/м*С.
Сравнение теплопроводности клееного бруса и других стройматериалов
Теплопроводность – важное свойство стройматериала, отражающее его способность принимать тепло от более нагретых объектов или передавать его менее теплым телам. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше материал сохраняет тепло. В нижеприведенной таблице можно наглядно оценить, насколько клееный брус превосходит другие стройматериалы по способности противостоять тепловым потерям.
МатериалКоэффициент теплопроводности, Вт/м*С
Клееный брус
0,1
Сухая древесина
0,09–0,18
Сосна, ель поперек/вдоль волокон
0,09/0,18
Дуб поперек/вдоль волокон
0,1/0,23
Профилированный брус
0,18
Пенобетон
0,08–0,47
Кирпич керамический пустотелый
0,35–0,52
Кирпич красный глиняный
0,56
Керамзитобетон
0,66–0,73
Кирпич силикатный
0,7–1,1
Бетон
1,51
Железобетон
1,69–2,04
Мрамор
2,91
Гранит
3,49
Прекрасные эксплуатационные характеристики клееных брусьев обеспечиваются благодаря особой технологии их изготовления – тщательно высушенные доски из хвойных пород древесины составляются в пакеты и склеиваются между собой с применением специального экологически безопасного клея и прессования. Такая слоистая конструкция обладает многочисленными достоинствами, одним из которых является высокая энергоэффективность. Она достигается благодаря низкой теплопроводности древесины и клея, которые используются при создании клееного бруса.
Поскольку плотность этого материала сравнительно низкая (порядка 500 кг/м3), показатели его теплопроводности также невысоки, что позволяет строить из клееного бруса уютные и комфортные дома. При этом стены домов можно делать более тонкими, чем при использовании других материалов. Например, стены из клееного бруса толщиной 150 мм обеспечивают примерно такую же защиту от тепловых потерь, как и стены из оцилиндрованного бревна диаметром 240 мм.
Преимущества клееного бруса по сравнению с обычным
Сравним клееный и обычный брус по теплопроводности и ряду других важных критериев.
Критерий для сравненияОбычный брусКлееный брус
Теплопроводность
По сравнению с оцилиндрованным бревном, он меньше накапливает влагу, поэтому лучше противостоит тепловым потерям, но клееному брусу по данному параметру уступает. Требует дополнительной теплоизоляции стен и конопатки.
Теплопроводность клееного бруса почти вдвое меньше, чем обычного (0,1 и 0,18 Вт/м*С). В дополнительном утеплении дома из этого материала не нуждаются.
Экологичность
Этот материал сохраняет все свойства обычной древесины, включая и экологическую чистоту.
Экологичность Этот материал сохраняет все свойства обычной древесины, включая и экологическую чистоту. Доски для создания дерева – такой же экологически чистый материал, как и другая древесина. Используемый для их соединения клей и защитные пропитки также абсолютно безопасны. Главное – покупать стройматериалы у надежных производителей с безупречной репутацией.
Прочность, устойчивость к деформации и биологическому разрушению
При хорошей обработке такой материал служит долго, но при высыхании он может немного деформироваться, а при отсутствии надлежащей обработки – гнить.
Клееная древесина очень прочна (благодаря чередованию направления волокон), уверенно сохраняет свою форму и размеры, дает минимальную усадку (1%) и при своевременной обработке уверенно противостоит гнилостным поражениям и другим негативным воздействиям.
Устойчивость к возгоранию
Обычный брус необходимо обрабатывать специальными составами, чтобы снизить его пожароопасность.
Клееный брус устойчив к возгоранию благодаря отсутствию трещин и щелей, а также за счет обработки специальными пропитками. Со временем обработку антипиренами необходимо повторять.
Экономическая выгода
Стоимость такого материала ниже, чем клееного бруса или оцилиндрованного бревна, но важно предусмотреть дополнительные затраты на утепление стен, а также внешнюю и внутреннюю отделку.
Сам материал стоит дороже, зато обеспечивается экономия на дополнительной отделке и утеплении.
Коэффициент сопротивления теплопередачи
Поскольку коэффициент теплопроводности не связан с толщиной материала, его практическое использование затруднительно. Поэтому на практике широко используется обратный параметр – коэффициент сопротивления теплопередачи. Он рассчитывается как отношение толщины материала к его коэффициенту теплопроводности. Требования к данному параметру при строительстве жилых зданий значатся в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.
В зависимости от региона, в котором планируется строительство дома, рекомендованные значения коэффициента сопротивления теплопередачи материала могут быть различными:
РегионРекомендуемое тепловое сопротивление стен (min), м2*С/Вт
Якутск, Воркута
5,6
Хабаровск, Чукотка, Камчатка
4,9
Новосибирск, Магадан
4,2
Москва, Санкт-Петербург, Красноярский край, Владимир, Алтай
3,5
Волгоград, Белгород
2,8
Астрахань, Ставрополь
2,1
Сочи
2,0
Для расчета термического сопротивления стены из конкретного материала нужно разделить толщину стены на коэффициент теплопроводности материала, из которого она сделана. Таким образом, для расчета рекомендуемой толщины стен нужно умножить коэффициент теплопроводности на значение теплового сопротивления. Выходит, что при строительстве дома из клееного бруса в Подмосковье или Санкт-Петербурге рекомендуемая толщина стен составляет 350 мм.
В действительности дома и коттеджи из клееного бруса с толщиной стен от 200 мм не нуждаются в дополнительном утеплении и стойко выдерживают даже сильные морозы на севере нашей страны. Дополнительное утепление может потребоваться стенам дачных домов и других сооружений, выполненных из клееного бруса с меньшей толщиной.
Выбор сечения клееного бруса
Выбор ширины сечения клееного бруса зависит от особенностей его использования, прежде всего – от назначения строительного объекта и региона страны, в котором планируется его возведение.
Дома для круглогодичного проживания. В большинстве случаев – оптимальный выбор по сочетанию цены и расходов на отопление.
Любые
160, 168
Дома для сезонного проживания и временного пребывания зимой. Гостевые, дачные домики, бани.
Любые. Области с теплым климатом
125
Летние домики, барбекю, веранды, беседки, бани, строения, в которых не планируется проживание в зимнюю пору, межкомнатные перегородки Дома для круглогодичного проживания
Любые. Регионы с мягким климатом
85
Беседки, хозяйственные постройки, лестницы, оконные конструкции и пр.
Любые
Независимо от того, брус какой толщины вы выберете, стоит учесть, что тепловые потери через стены дома не превышают 33%. Остальное теряемое тепло уходит через оконные и дверные проемы (27%), подвальные и чердачные перекрытия (21%) и вентиляционную систему (19%). Поэтому толщина бруса играет не самую важную роль для обеспечения общей энергетической эффективности дома.
Выводы
Дома из клееного бруса – теплые и комфортные. Они хорошо сохраняют тепло зимой и прохладу летом, требуют сравнительно небольших затрат на отопление и отличаются приятным микроклиматом. Но чтобы построенный дом был максимально уютным и защищенным от существенных тепловых потерь, нужно еще на этапе его проектирования использовать комплексный подход к обеспечению его энергоэффективности. Дома для постоянного проживания обычно строятся из клееного бруса с сечением 200х280 или 212х192 мм, а в наиболее холодных регионах применяется брус с сечением 240х192 или 240х280 мм.
www.greenside.ru
Полная таблица теплопроводности строительных материалов
Таблица теплопроводности материалов
Материал
Плотность,кг/м3
Теплопроводность,Вт/(м·град)
Теплоемкость,Дж/(кг·град)
ABS (АБС пластик)
1030…1060
0.13…0.22
1300…2300
Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках
Сравнение утеплителей по теплопроводности и по плотности материалов
В продаже доступно много строительных материалов, использующихся для повышения свойств сооружения сохранять тепло – утеплителей. В конструкции дома он может применяться практически в каждой ее части: от фундамента и до чердака. Далее пойдет речь об основных свойствах материалов, способных обеспечить необходимый уровень теплопроводности объектов различного назначения, а также будет приведено их сравнение, в чем поможет таблица.
Основные характеристики утеплителей
Соотношение качества утеплителя, в зависимости от его толщины
При выборе утеплителей нужно обращать внимание на разные факторы: тип сооружения, наличие воздействия высоких температур, открытого огня, характерный уровень влажности. Только после определения условий использования, а также уровня теплопроводности применяемых материалов для сооружения определенной части конструкции, нужно смотреть на характеристики конкретного утеплителя:
Теплопроводность. От этого показателя напрямую зависит качество проведенного утеплительного процесса, а также необходимое количество материала для обеспечения желаемого результата. Чем ниже теплопроводность, тем эффективнее использование утеплителя.
Влагопоглощение. Показатель особо важен при утеплении внешних частей конструкции, на которые может периодически воздействовать влага. К примеру, при утеплении фундамента в грунтах с высокими водами или повышенным уровнем содержания воды в своей структуре.
Толщина. Применение тонких утеплителей позволяет сохранить внутреннее пространство жилого сооружения, а также напрямую влияет на качество утепления.
Горючесть. Это свойство материалов особенно важно при использовании для понижения теплопроводной способности наземных частей сооружения жилых домов, а также зданий специального назначения. Качественная продукция отличается способностью к самозатуханию, не выделяет при воспламенении ядовитых веществ.
Термоустойчивость. Материал должен выдерживать критические температуры. К примеру, низкие температуры при наружном использовании.
Экологичность. Нужно прибегать к использованию материалов безопасных для человека. Требования к этому фактору может изменяться в зависимости от будущего назначения сооружения.
Звукоизоляция. Это дополнительное свойство утеплителей в некоторых ситуациях позволяет добиться хорошего уровня защиты помещения от шума, а также посторонних звуков.
Когда используется при сооружении определенной части конструкции материал с низкой теплопроводностью, то можно покупать самый дешевый утеплитель (если это позволят предварительные расчеты).
Важность конкретной характеристики напрямую зависит от условий использования и выделенного бюджета.
Сравнение популярных утеплителей
СРЕДНЯЯ ТОЛЩИНА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СТЕНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Теплоизоляционный материал
Кирпичная кладка (полтора кирпича)
Газобетон 30 см
Деревянный брус 30 см
Каркас из OSB
Экотермикс
7 см
З см
5 см
10 см
Минеральная вата
13 см
8 см
10 см
15 см
Пенополистирол
12 см
7 см
8 см
13 см
Пеностекло
11 см
6,5 см
7 см
13 см
Давайте рассмотрим несколько материалов, применяемых для повышения энергоэффективности сооружений:
Минеральная вата. Производится из естественных материалов. Устойчива к огню и отличается экологичностью, а также низкой теплопроводностью. Но невозможность противостоять воздействию воды сокращает возможности использования.
Пенопласт. Легкий материал с отличными утеплительными свойствами. Доступный, легко устанавливается и влагоустойчив. Недостатки: хорошая воспламеняемость и выделение вредных веществ при горении. Рекомендуется его использовать в нежилых помещениях.
Бальзовая вата. Материал практически идентичный минвате, только отличается улучшенными показателями устойчивости к влаге. При изготовлении его не уплотняют, что значительно продлевает срок службы.
Пеноплэкс. Утеплитель хорошо противостоит влаге, высоким температурам, огню, гниению, разложению. Отличается отличными показателями теплопроводности, прост в монтаже и долговечен. Можно использовать в местах с максимальными требованиями способности материала противостоять различным воздействиям.
Пенофол. Многослойный утеплитель естественного происхождения. Состоит из полиэтилена, предварительно вспененного перед производством. Может иметь различные показатели пористости и ширины. Часто поверхность покрыта фольгой, благодаря чему достигается отражающие эффект. Отличается легкостью, простотой монтажа, высокой энергоэффективностью, влагостойкостью, небольшим весом.
Коэффициент теплопроводности размерность
Выбирая материал для использования в непосредственной близости с человеком, необходимо особое внимание уделять его характеристикам экологичности и пожаробезопасности. Также в некоторых ситуациях рационально покупать более дорой утеплитель, который будет обладать дополнительными свойствами влагозащиты или звукоизоляции, что в окончательном счете позволяет сэкономить.
Сравнение с помощью таблицы
N
Наименование
Плотность
Теппопроводность
Цена , евро за куб.м.
Затраты энергии на
кг/куб.м
мин
макс
Евросоюз
Россия
квт*ч/куб. м.
1
целлюлозная вата
30-70
0,038
0,045
48-96
15-30
6
2
древесноволокнистая плита
150-230
0,039
0,052
150
800-1400
3
древесное волокно
30-50
0,037
0,05
200-250
13-50
4
киты из льняного волокна
30
0,037
0,04
150-200
210
30
5
пеностекло
100-150
0.05
0,07
135-168
1600
6
перлит
100-150
0,05
0.062
200-400
25-30
230
7
пробка
100-250
0,039
0,05
300
80
8
конопля, пенька
35-40
0,04
0.041
150
55
9
хлопковая вата
25-30
0,04
0,041
200
50
10
овечья шерсть
15-35
0,035
0,045
150
55
11
утиный пух
25-35
0,035
0,045
150-200
12
солома
300-400
0,08
0,12
165
13
минеральная (каменная) вата
20-80
0.038
0,047
50-100
30-50
150-180
14
стекповопокнистая вата
15-65
0,035
0,05
50-100
28-45
180-250
15
пенополистирол (безпрессовый)
15-30
0.035
0.047
50
28-75
450
16
пенополистирол экструзионный
25-40
0,035
0,042
188
75-90
850
17
пенополиуретан
27-35
0,03
0,035
250
220-350
1100
Показатель теплопроводных свойств является основным критерием при выборе утеплительного материала. Остается только сравнить ценовые политики разных поставщиков и определить необходимое количество.
Утеплитель – один из основных способов получить сооружение с необходимой энергоэффективностью. Перед его окончательным выбором точно определите условия использования и, вооружившись приведенной таблицей, совершите правильный выбор.
jsnip.ru
Теплопроводность строительных материалов, что это, таблица
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
Содержание статьи
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 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.
Сравнивают самые разные материалы
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.
НаименованиеКоэффициент 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.
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 ограждающихконструкций 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.
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.
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.
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
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.
stroychik.ru
Теплопроводность кирпича и коэффициент теплопроводности
Качественный дом должен быть теплым. Чтобы решить из какого материала лучше построить жилье нужно проанализировать величину сопротивления теплового потока материала стен. Традиционно в России отдают предпочтение строениям из кирпича, но оправдано ли это. Какова его теплопроводность и стоит ли строить кирпичное жилье для постоянного проживания на самом деле.
Что такое теплопроводность?
На стадии проектирования любого дома, солидного коттеджа или дачной постройки наряду с архитектурными и конструктивными решениями, закладываются технические и эксплуатационные характеристики строения. Теплотехнические значения постройки напрямую зависят от материалов, из которых она возведена.
В соответствии со СНип 23-01-99, СНиП 23-02-2003, СНип 23 -02-2004 разработаны
технологии обеспечения климатологии, тепловой защиты жилья, а так же правила их проектирования. Созданы таблицы теплопроводности, полезные при определении критериев материалов для создания благоприятного микроклимата в зависимости от их показателей теплопроводности.
Показатели теплопроводности строительных материалов
Под теплопроводностью понимается физический процесс передачи энергии от нагретых частиц к холодным до наступления теплового равновесия, до того как сравняются температуры. Для жилого строения процесс теплопередачи определяется время выравнивания температуры в нутрии его и снаружи. Соответственно, чем длительнее процесс выравнивания температур (зимой – охлаждения, летом – нагревания), тем выше показатель (коэффициент) теплопроводности.
Коэффициент это показатель количества тепла, которое за единицу времени теряется, проходя через поверхность стен. Чем выше, тем больше теряется тепла, чем ниже, тем лучше для жилого дома.
Важно! Задача проектирования в том, чтобы подобрать материалы с наиболее низким коэффициентом теплопроводности для возведения всех строительных конструкций.
Что влияет на коэффициент теплопроводности?
Строительные материалы, кирпич, бетон, блоки, дерево, панели имеют разную теплопроводность. Но физические свойства этих материалов, влияющие на показатели проводимости тепла, одинаковы. Вот они:
Плотность;
Пористость;
Структура пор;
Влажность.
Как данные параметры влияют на проводимость тепла. Плотность материала характеризуется взаимодействием частиц, передающих тепловую энергию, чем плотность выше, тем потери тепла больше. Пористость материала способствует разрушению его однородности, тепло задерживается порами, в которых воздух, а теплопроводность воздуха при 0°С равна 0,02 Вт/м*. Чем больше пористость кирпича или иного материала, тем ниже коэффициент теплопроводности. Если структура пол малого размера и закрытого типа, потери тепла снижаются. Повышенная влажность материала снижает (ухудшает) показатель, так как сухой воздух вытесняется влажным.
В строительной профессиональной практике коэффициент определяется формулами, для обычного понимания необходимо понимать, что проводимость тепловой энергии – величина нормируемая, конструкция строения должна представлять собой монолитное сооружение, возведенное из материалов естественной влажности, требуемой толщины, как показано на картинке.
Полезно знать, что все строительные материалы делятся на два класса:
те, из которых возводят конструкцию, каркас сооружения;
те, которыми производят утепление конструкции.
Материалы для несущих конструкций характеризуются высоким коэффициентом теплопроводности. Самым холодным среди прочих является железобетон с коэффициентом – 1,29. Самый теплый материалом для стен пенобетон– 0,08. Интересно, что кирпич, согласно присвоенным показателям неплохо держит тепло:
Пустотелый керамический
0,35 – 0,41
Красный глиняный
0,56
Силикатный
0,7
Силикатный с тех. пустотами
0,66
Силикатный щелевой
0,4
Керамический с тех. пустотами
0,57
Керамический щелевой
0,34 – 0,43
Поризованный
0,22
Теплая керамика
0,11
Керамический блок
0,17 – 0,21
Клинкерный
0,8 – 0,9
Таким образом, таблица подсказывает, какой кирпич выбрать для строительства своего дома.
Важно! Теплопроводность только один из большого числа технических показателей строительного материала, принимать во внимание которые необходимо при проектировании и возведении будущего дома.
Кроме того, кирпич от разных производителей также различается по техническим и физическим, а также ценовым показателям.
Виды кирпича и их теплопроводность
Из вышеприведенной таблицы видно, что существует несколько видов кирпича, которые помимо характеристик теплопроводности имеют разные показатели экологической безопасности, устойчивости к огню, морозостойкости. Каждый вид имеет свои показатели прочности, долговечности. Все кирпичи можно разделить по материалу изготовления на два типа:
керамический, изготовленный из глины с разными добавками;
силикатный, изготовленный из кварцевого песка и воды.
Каждый вид кирпича имеет градации по назначению:
строительная, для возведения поверхностей;
специальная, для обустройства поверхностей соприкасающихся с высокими температурами, печь, печная трубе, камин;
облицовочная, для отделки фасадов зданий.
Теплопроводность пустотелого кирпича, объем пустот, которого составляет 45% от общей массы, меньше. Его можно использовать для возведения несущих стен и перегородок, важно, чтобы раствор, на который его кладут, был густым и не забивал полости.
Полнотелый кирпич имеет не более 13% пустот, хорош для возведения колон, столбов и прочих опорных конструкций. Такой материал можно использовать и в строительстве жилых домов, стены придется в таком случае утеплять.
Клинкерный кирпич имеет прекрасные характеристики теплопроводности, лучшее использование – возведение утепленных конструкций.
Повысить коэффициент теплопроводности можно созданием воздушных зазоров, теплоизоляцией, естественной циркуляцией воздуха. Чтобы дом был теплым без дополнительного использования теплоизоляционных материалов нужно увеличивать ширину стены. Но в таком случае толщина стены должна достигать полуметра. Использование современных утеплителей, с нужными значениями теплопроводности, позволит построить теплый дом для комфортного проживания.
