Tabela przewodności cieplnej materiałów budowlanych. Charakterystyka i porównanie materiałów budowlanych

Budowa domku lub wiejskiego domu to skomplikowany i czasochłonny proces. Aby struktura przyszłości trwała ponad kilkanaście lat, konieczne jest przestrzeganie wszystkich norm i standardów podczas jej budowy. Dlatego każdy etap budowy wymaga dokładnych obliczeń i wysokiej jakości wykonania niezbędnej pracy.

Jednym z najważniejszych wskaźników w budowie i wykończeniu budynków jest przewodnictwo cieplne materiałów budowlanych. SNIP (przepisy budowlane i regulacje) podaje pełen zakres informacji na ten temat. Konieczne jest, aby wiedzieć, że przyszły budynek jest wygodny do życia zarówno latem, jak i zimą.

Idealny ciepły dom

Komfort i wydajność życia w nim zależy od cech konstrukcyjnych konstrukcji i materiałów użytych w jej konstrukcji. Komfort to stworzenie optymalnego mikroklimatu wewnątrz, niezależnie od zewnętrznych warunków pogodowych i temperatury otoczenia. Jeśli materiały zostaną wybrane poprawnie, a wyposażenie kotła i wentylacja zostaną zainstalowane zgodnie z normami, wówczas taki dom będzie miał komfortową, chłodną temperaturę latem i ciepło w zimie. Ponadto, jeśli wszystkie materiały stosowane w budownictwie mają dobre właściwości termoizolacyjne, koszty energii związane z ogrzewaniem pomieszczeń będą minimalne.

Pojęcie przewodnictwa cieplnego

Przewodność cieplna to transfer energii cieplnej między bezpośrednio dotykającymi się ciałami lub mediami. Mówiąc prosto, przewodność cieplna to zdolność materiału do przewodzenia temperatury. Oznacza to, że wchodząc w pewne środowisko o innej temperaturze, materiał zaczyna przyjmować temperaturę tego środowiska.

Proces ten ma ogromne znaczenie w budownictwie. Tak więc w domu przy pomocy urządzeń grzewczych utrzymywana jest optymalna temperatura (20-25 ° C). Jeżeli temperatura na zewnątrz jest niższa, to po wyłączeniu ogrzewania całe ciepło z domu po pewnym czasie wyjdzie na zewnątrz, a temperatura spadnie. W lecie sytuacja jest odwrotna. Aby uzyskać temperaturę w domu poniżej ulicy, trzeba użyć klimatyzacji.

Współczynnik przewodzenia ciepła

Utrata ciepła w domu jest nieunikniona. Występuje w sposób ciągły, gdy temperatura na zewnątrz jest mniejsza niż w pomieszczeniu. Ale jego intensywność jest zmienna. Zależy od wielu czynników, wśród których głównymi są:

• Powierzchnia zajmująca się wymianą ciepła (dach, ściany, podłogi, podłoga).
• Wskaźnik przewodności cieplnej materiałów budowlanych i poszczególnych elementów budynku (okna, drzwi).
• Różnica między temperaturami na zewnątrz i wewnątrz domu.
• I inni.

Do ilościowego określenia przewodności cieplnej materiałów budowlanych stosuje się specjalny współczynnik. Za pomocą tego wskaźnika można po prostu obliczyć niezbędną izolację dla wszystkich części domu (ściany, dach, podłogi, podłoga). Im wyższe przewodnictwo cieplne materiałów budowlanych, tym większa intensywność strat ciepła. Tak więc do budowy ciepłego domu lepiej jest użyć materiałów o niższej stawce tej wartości.

Współczynnik przewodności cieplnej materiałów budowlanych, a także wszelkich innych substancji (ciekłych, stałych lub gazowych), oznaczono grecką literą λ. Jednostką miary jest W / (m * ° C). W takim przypadku obliczenia dokonuje się na jednym metrze kwadratowym ściany o grubości jednego metra. Tutaj różnica temperatury wynosi 1 °. Praktycznie w każdym katalogu budynku znajduje się tabela przewodności cieplnej materiałów budowlanych, w której można zobaczyć wartość tego współczynnika dla różnych bloków, cegieł, mieszanek betonowych, gatunków drewna i innych materiałów.

Określenie utraty ciepła

Straty ciepła w każdym budynku są zawsze obecne, ale w zależności od materiału mogą zmienić swoją wartość. Średnio straty ciepła występują poprzez:

• Dach (od 15% do 25%).
• Ściany (od 15% do 35%).
• Windows (od 5% do 15%).
• Drzwi (od 5% do 20%).
• Płeć (od 10% do 20%).

Aby określić straty ciepła, używana jest specjalna kamera termowizyjna, która identyfikuje najbardziej problematyczne obszary. Wyróżniają się na czerwono. Mniejsza utrata ciepła występuje w strefach żółtych, a następnie w zielonych. Strefy o najmniejszej utracie ciepła są zaznaczone na niebiesko. Oznaczanie przewodności cieplnej materiałów budowlanych powinno być przeprowadzane w specjalnych laboratoriach, zgodnie z certyfikatem jakości dołączonym do produktu.

Przykład obliczenia strat ciepła

Jeśli weźmiemy na przykład ścianę wykonaną z materiału o współczynniku przewodnictwa cieplnego równym 1, to przy różnicy temperatur między dwoma bokami tej ściany wynoszącej 1 °, utrata ciepła wyniesie 1 W. Jeśli grubość ściany weź nie 1 metr, ale 10 cm, wtedy strata wyniesie 10 watów. Jeśli różnica temperatur wynosi 10 °, to strata ciepła również wyniesie 10 watów.

Rozważmy teraz, przy użyciu konkretnego przykładu, obliczenie strat ciepła całego budynku. Przyjmujemy jego wysokość 6 metrów (8 z grzbietem), szerokość - 10 metrów i długość - 15 metrów. Dla ułatwienia obliczeń wykonujemy 10 okien o powierzchni 1 m ² . Przyjmuje się, że temperatura w pomieszczeniu wynosi 25 ° C, a na ulicy -15 ° C. Oblicz obszar wszystkich powierzchni, przez które następuje utrata ciepła:

• Windows - 10 m ² .
• Podłoga wynosi 150 m ² .
• Ściany - 300 m ² .
• Dach (ze zboczami na dłuższym boku) - 160 m ² .

Wzór przewodności cieplnej materiałów budowlanych pozwala obliczyć współczynniki dla wszystkich części budynku. Ale łatwiej jest korzystać z gotowych danych z katalogu. Istnieje tabela przewodności cieplnej materiałów budowlanych. Rozważ każdy element oddzielnie i określ jego opór cieplny. Oblicza się ją wzorem R = d / λ, gdzie d jest grubością materiału, a λ jest współczynnikiem jego przewodności cieplnej.

Podłoga wynosi 10 cm betonu (R = 0,058 (m ² * ° C) / W) i 10 cm wełny mineralnej (R = 2,8 (m ² * ° C) / W). Teraz dodajemy te dwa wskaźniki. Tak więc opór cieplny podłogi wynosi 2,858 (m ² * ° C) / W.

Podobnie rozważane są ściany, okna i pokrycia dachowe. Materiał - komórkowy beton (gazobeton), grubość 30 cm, w tym przypadku R = 3,75 (m ² * ° C) / W. Opór cieplny okna zbiornika - 0,4 (m ² * ° C) / W.

Dach będzie rozpatrywany z wełny mineralnej o grubości 10 cm i profesjonalnej blachy. Ponieważ metal ma wysoki współczynnik przewodności cieplnej, nie bierzemy pod uwagę arkusza profesjonalnego. Następnie dach R będzie wynosił 2,8 (m ² * ° C) / W.

Poniższa formuła pozwala na stwierdzenie utraty energii cieplnej.

Q = S * T / R, gdzie S to pole powierzchni, T to różnica temperatur między zewnętrzem a wnętrzem (40 ° C). Oblicz straty ciepła dla każdego elementu:

• Dla dachu: Q = 160 * 40 / 2,8 = 2,3 kW.
• Dla ścian: Q = 300 * 40 / 3,75 = 3,2 kW.
• Dla okien: Q = 10 * 40 / 0,4 = 1 kW.
• Dla podłogi: Q = 150 * 40/2 858 = 2,1 kW.

Ponadto podsumowano wszystkie te wskaźniki. Tak więc, dla tego domku straty ciepła wyniosą 8,6 kW. Aby utrzymać optymalną temperaturę, wymagane jest wyposażenie kotła o mocy co najmniej 10 kW.

Zewnętrzne materiały ścienne

Obecnie istnieje wiele materiałów do budowy ścian. Ale klocki, cegły i drewno nadal są najbardziej popularne w budownictwie prywatnym. Główne różnice to gęstość i przewodność cieplna materiałów budowlanych. Porównanie umożliwia wybór średniego podłoża w stosunku gęstości do współczynnika przewodzenia ciepła. Im wyższa gęstość materiału, tym większa jego nośność, a tym samym wytrzymałość struktury jako całości. Ale jednocześnie jego opór cieplny jest niższy, a co za tym idzie, koszty energii są wyższe. Z drugiej strony, im wyższy opór cieplny, tym mniejsza gęstość materiału. Niższa gęstość zwykle oznacza porowatą strukturę.

Aby zważyć zalety i wady, należy poznać gęstość materiału i jego współczynnik przewodności cieplnej. Poniższa tabela przewodności cieplnej materiałów budowlanych na ściany podaje wartość tego współczynnika i jego gęstość.

Izolacja ścian

W przypadku niewystarczającego oporu cieplnego ścian zewnętrznych można zastosować różne grzejniki. Ponieważ wartości przewodności cieplnej materiałów budowlanych dla izolacji mogą mieć bardzo niską wartość, najczęściej grubość 5-10 cm wystarczy, aby stworzyć komfortową temperaturę i mikroklimat w pomieszczeniach. Dzisiaj materiały takie jak wełna mineralna, pianka polistyrenowa, tworzywo piankowe, pianka poliuretanowa i szkło piankowe.

Poniższa tabela przewodności cieplnej materiałów budowlanych stosowanych do izolacji ścian zewnętrznych podaje wartość współczynnika λ.

Cechy zastosowania izolacji ścian

Zastosowanie izolacji ścian zewnętrznych ma pewne ograniczenia. Jest to związane przede wszystkim z takim parametrem, jak przepuszczalność pary. Jeśli ściana jest wykonana z porowatego materiału, takiego jak gazobeton, pianobeton lub keramzyt, lepiej jest użyć wełny mineralnej, ponieważ ten parametr jest prawie taki sam. Zastosowanie pianki polistyrenowej, pianki poliuretanowej lub szkła piankowego jest możliwe tylko w przypadku specjalnej szczeliny wentylacyjnej między ścianą a izolacją. Dla drzewa jest to również krytyczne. Ale w przypadku ścian z cegły ten parametr nie jest tak istotny.

Ciepły dach

Ocieplenie dachu pozwala uniknąć niepotrzebnych przekroczeń kosztów podczas ogrzewania domu. Do tego można wykorzystać wszystkie. rodzaje izolacji zarówno w formacie arkusza, jak i spryskane (pianka poliuretanowa). Nie należy zapominać o paroizolacji i wodoodporności. Jest to bardzo ważne, ponieważ mokra izolacja (wełna mineralna) traci swoje właściwości ze względu na swoją odporność termiczną. Jeśli dach nie jest ocieplony, należy dokładnie zaizolować sufit między poddasze i najwyższym piętrze.

Paul

Izolacja podłogi to bardzo ważny etap. Konieczne jest również zastosowanie paroizolacji i hydroizolacji. Jako grzejnik używany był gęstszy materiał. Ma on odpowiednio wyższe przewodnictwo cieplne niż pokrycia dachowe. Dodatkowy środek do izolacji podłogi może służyć jako piwnica. Obecność szczeliny powietrznej pozwala zwiększyć ochronę termiczną domu. Wyposażenie instalacji ogrzewania podłogowego (woda lub elektryczność) stanowi dodatkowe źródło ciepła.

Wniosek

Podczas budowania i wykańczania elewacji należy kierować się dokładnymi obliczeniami strat ciepła i brać pod uwagę parametry użytych materiałów (przewodnictwo cieplne, przepuszczalność pary i gęstość).