Warmtegeleidingscoëfficiënt van verlijmd multiplex. Thermische geleidbaarheid en warmtegeleidingscoëfficiënt

Dus wat is thermische geleidbaarheid? fysiek warmtegeleiding Is een moleculaire overdracht van warmte tussen direct contact makende lichamen of deeltjes van hetzelfde lichaam met verschillende temperaturen, waarbij de bewegingsenergie van structurele deeltjes (moleculen, atomen, vrije elektronen) wordt uitgewisseld.

Simpel gezegd, warmtegeleiding Is het vermogen van een materiaal om warmte te geleiden. Als er een temperatuurverschil in het lichaam is, wordt de warmte-energie overgedragen van het warmere naar het koudere. Warmteoverdracht vindt plaats door de overdracht van energie wanneer moleculen van materie botsen. Dit gebeurt totdat de temperatuur in het lichaam hetzelfde wordt. Dit proces kan plaatsvinden in vaste, vloeibare en gasvormige stoffen.

In de praktijk, bijvoorbeeld in de constructie voor thermische isolatie van gebouwen, wordt een ander aspect van thermische geleidbaarheid beschouwd, dat verband houdt met de overdracht van thermische energie. Laten we als voorbeeld een 'abstract huis' nemen. In een "abstract huis" is er een verwarming die een constante temperatuur in het huis handhaaft, laten we zeggen 25 ° C. Buiten is de temperatuur ook constant, bijvoorbeeld 0°C. Het is vrij duidelijk dat als je de verwarming uitzet, het huis na een tijdje ook 0 ° C zal zijn. Alle warmte (thermische energie) via de muren gaat naar de straat.

Om de temperatuur in huis op 25°C te houden, moet de kachel constant aan staan. De kachel creëert constant warmte, die constant door de muren de straat op ontsnapt.

Coëfficiënt van thermische geleidbaarheid.

De hoeveelheid warmte die door de muren gaat (en wetenschappelijk - de intensiteit van warmteoverdracht als gevolg van thermische geleidbaarheid) hangt af van het temperatuurverschil (in huis en buiten), op het gebied van de muren en de thermische geleidbaarheid van de materiaal waaruit deze muren zijn gemaakt.

Voor een kwantitatieve beoordeling van thermische geleidbaarheid is er: thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van materialen... Deze coëfficiënt weerspiegelt de eigenschap van een stof om thermische energie te geleiden. Hoe hoger de waarde van de thermische geleidbaarheid van een materiaal, hoe beter het warmte geleidt. Als we een huis gaan isoleren, moeten we materialen kiezen met een kleine waarde van deze coëfficiënt. Hoe kleiner het is, hoe beter. Nu, als materialen voor het isoleren van gebouwen, zijn de meest voorkomende isolatie van en verschillende. Een nieuw materiaal met verbeterde thermische isolatie-eigenschappen wint aan populariteit -.

De thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van materialen wordt aangegeven met de letter ? (Griekse kleine letter lambda) en wordt uitgedrukt in W / (m2 * K). Dit betekent dat als je een bakstenen muur neemt, met een warmtegeleidingscoëfficiënt van 0,67 W / (m2 * K), 1 meter dik en 1 m2 in oppervlakte, er bij een temperatuurverschil van 1 graad 0,67 watt warmte doorheen gaat de muur energie. Is het temperatuurverschil 10 graden, dan gaat 6,7 watt door. En als bij zo'n temperatuurverschil de muur 10 cm wordt gemaakt, dan is het warmteverlies al 67 watt. Meer details over de methodiek voor het berekenen van het warmteverlies van gebouwen vindt u

Opgemerkt moet worden dat de waarden van de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van materialen zijn aangegeven voor een materiaaldikte van 1 meter. Om de thermische geleidbaarheid van een materiaal voor een andere dikte te bepalen, moet de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt worden gedeeld door de gewenste dikte, uitgedrukt in meters.

In bouwvoorschriften en berekeningen wordt vaak de term "materiaal thermische weerstand" gebruikt. Dit is het omgekeerde van thermische geleidbaarheid. Als de thermische geleidbaarheid van 10 cm dik schuim bijvoorbeeld 0,37 W / (m2 * K) is, dan is de thermische weerstand 1 / 0,37 W / (m2 * K) = 2,7 (m2 * K) / di

De onderstaande tabel toont de waarden van de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt voor sommige materialen die in de bouw worden gebruikt.

Het bouwen van een privéwoning is van begin tot eind een zeer moeilijk proces. Een van de belangrijkste zaken in dit proces is de keuze van bouwmaterialen. Deze keuze moet zeer competent en weloverwogen zijn, omdat het grootste deel van het leven in het nieuwe huis ervan afhangt. Het concept van thermische geleidbaarheid van materialen onderscheidt zich in deze keuze. Het hangt ervan af hoe warm en comfortabel het in huis zal zijn.

Warmtegeleiding- Dit is het vermogen van fysieke lichamen (en de stoffen waaruit ze zijn gemaakt) om thermische energie over te dragen. In eenvoudiger bewoordingen is het de overdracht van energie van een warme plaats naar een koude. Voor sommige stoffen zal deze overdracht snel gebeuren (bijvoorbeeld voor de meeste metalen), en voor sommige juist heel langzaam (rubber).

Om het nog duidelijker te zeggen: in sommige gevallen zullen materialen met een dikte van enkele meters de warmte veel beter geleiden dan andere materialen met een dikte van enkele tientallen centimeters. Een paar centimeter gipsplaat kan bijvoorbeeld een indrukwekkende bakstenen muur vervangen.

Op basis van deze kennis kan worden aangenomen dat de meest juiste materiaalkeuze zal zijn met lage waarden van deze hoeveelheid zodat het huis niet snel afkoelt. Laten we voor de duidelijkheid het percentage warmteverlies in verschillende delen van het huis aangeven:

Waar hangt de thermische geleidbaarheid van af?

De waarden van deze hoeveelheid kan van verschillende factoren afhangen... Bijvoorbeeld de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt, waar we het afzonderlijk over zullen hebben, het vochtgehalte van bouwmaterialen, dichtheid, enzovoort.

• Materialen met hoge dichtheidsindexen hebben op hun beurt een hoog vermogen om warmte over te dragen, vanwege de dichte opeenhoping van moleculen in de stof. Omgekeerd zullen poreuze materialen langzamer opwarmen en afkoelen.
• De warmteoverdracht wordt ook beïnvloed door het vochtgehalte van de materialen. Als de materialen nat worden, zal hun warmteoverdracht toenemen.
• Ook heeft de structuur van het materiaal een sterke invloed op deze indicator. Zo zal een boom met dwars- en langsvezels verschillende warmtegeleidingswaarden hebben.
• De indicator verandert ook met veranderingen in parameters zoals druk en temperatuur. Met een toename van de temperatuur neemt het toe, en met een toename van de druk neemt het juist af.

Coëfficiënt van thermische geleidbaarheid

Om een ​​dergelijke parameter te kwantificeren, gebruik speciale thermische geleidbaarheidscoëfficiënten strikt aangegeven in SNIP. De thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van beton is bijvoorbeeld 0,15-1,75 W / (m * C), afhankelijk van het type beton. Waar C graden Celsius is. Op dit moment is de berekening van coëfficiënten beschikbaar voor bijna alle bestaande soorten bouwmaterialen die in de bouw worden gebruikt. De thermische geleidbaarheidscoëfficiënten van bouwmaterialen zijn erg belangrijk in alle architecturale en constructieve werkzaamheden.

Voor een gemakkelijke selectie van materialen en hun vergelijking worden speciale tabellen met thermische geleidbaarheidscoëfficiënten gebruikt, ontwikkeld volgens de normen van SNIP (bouwvoorschriften en voorschriften). Thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen, waarvan de tabel hieronder zal worden gegeven, is erg belangrijk bij de constructie van objecten.

• Hout materialen. Voor sommige materialen worden de parameters zowel langs de vezels (index 1, als over - index 2) gegeven

• Diverse soorten beton.

• Diverse soorten bouw- en sierstenen.

Berekening van de dikte van de isolatie

Uit de bovenstaande tabellen kunnen we zien hoe verschillend de warmtegeleidingscoëfficiënten van verschillende materialen kunnen zijn. Om de thermische weerstand van de toekomstige muur te berekenen, er is een eenvoudige formule, die de dikte van de isolatie en de coëfficiënt van zijn thermische geleidbaarheid verbindt.

R = p / k, waarbij R de thermische weerstandsindex is, p de laagdikte, k de coëfficiënt.

Uit deze formule is het gemakkelijk om de formule te kiezen voor het berekenen van de dikte van de isolatielaag voor de vereiste thermische weerstand. P = R * k. De waarde van thermische weerstand is voor elke regio anders. Er is ook een speciale tabel voor deze waarden, waar ze kunnen worden bekeken bij het berekenen van de dikte van de isolatie.

Nu zullen we voorbeelden geven van enkele de meest populaire kachels en hun technische kenmerken.

De afgelopen jaren is er bij het bouwen of renoveren van een huis veel aandacht besteed aan energiezuinigheid. Met de reeds bestaande brandstofprijzen is dit erg belangrijk. Bovendien lijkt het erop dat verdere besparingen steeds belangrijker zullen worden. Om de samenstelling en dikte van materialen in de taart van omsluitende constructies (muren, vloer, plafond, dak) correct te selecteren, is het noodzakelijk om de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen te kennen. Dit kenmerk wordt aangegeven op verpakkingen met materialen en is zelfs in de ontwerpfase noodzakelijk. Het is immers noodzakelijk om te beslissen van welk materiaal de muren moeten worden gebouwd, hoe ze moeten worden geïsoleerd, hoe dik elke laag moet zijn.

Wat is thermische geleidbaarheid en thermische weerstand?

Bij het kiezen van bouwmaterialen voor de bouw, is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan de kenmerken van de materialen. Een van de sleutelposities is thermische geleidbaarheid. Het wordt weergegeven door de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt. Dit is de hoeveelheid warmte die een bepaald materiaal per tijdseenheid kan geleiden. Dat wil zeggen, hoe lager deze coëfficiënt, hoe slechter het materiaal warmte geleidt. Omgekeerd, hoe hoger het getal, hoe beter de warmteafvoer.

Materialen met een lage thermische geleidbaarheid worden gebruikt voor isolatie, met een hoge - voor overdracht of verwijdering van warmte. Radiatoren zijn bijvoorbeeld gemaakt van aluminium, koper of staal, omdat ze warmte goed overdragen, dat wil zeggen dat ze een hoge thermische geleidbaarheidscoëfficiënt hebben. Voor isolatie worden materialen met een lage thermische geleidbaarheid gebruikt - ze houden de warmte beter vast. Als een object uit meerdere materiaallagen bestaat, wordt de thermische geleidbaarheid bepaald als de som van de coëfficiënten van alle materialen. In de berekeningen wordt de thermische geleidbaarheid van elk van de componenten van de "taart" berekend, de gevonden waarden worden samengevat. Over het algemeen verkrijgen we het thermische isolatievermogen van de omhullende structuur (muren, vloer, plafond).

Er bestaat ook zoiets als thermische weerstand. Het weerspiegelt het vermogen van een materiaal om te voorkomen dat er warmte doorheen gaat. Dat wil zeggen, het is het omgekeerde van thermische geleidbaarheid. En als u een materiaal ziet met een hoge thermische weerstand, kan het worden gebruikt voor thermische isolatie. Een voorbeeld van thermische isolatiematerialen kan de populaire minerale of basaltwol, schuim, enz. Materialen met een lage thermische weerstand zijn nodig om warmte af te voeren of over te dragen. Voor verwarming worden bijvoorbeeld aluminium of stalen radiatoren gebruikt, omdat deze goed warmte afgeven.

Thermische geleidbaarheidstabel van thermische isolatiematerialen

Om het huis gemakkelijker warm te houden in de winter en koel in de zomer, moet het warmtegeleidingsvermogen van de muren, vloer en dak minimaal een bepaald cijfer zijn, dat voor elke regio wordt berekend. De samenstelling van de "taart" van de muren, vloer en plafond, de dikte van de materialen is zo genomen dat het totale cijfer niet minder (of beter - in ieder geval een beetje meer) wordt aanbevolen voor uw regio.

Bij het kiezen van materialen moet er rekening mee worden gehouden dat sommige (niet alle) warmte veel beter geleiden in omstandigheden met een hoge luchtvochtigheid. Als tijdens bedrijf een dergelijke situatie zich gedurende lange tijd kan voordoen, gebruiken de berekeningen thermische geleidbaarheid voor deze toestand. De thermische geleidbaarheidscoëfficiënten van de belangrijkste materialen die voor isolatie worden gebruikt, worden gegeven in de tabel.

Een deel van de informatie is ontleend aan normen die de eigenschappen van bepaalde materialen voorschrijven (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Bijlage 2)). De materialen die niet in de normen zijn beschreven, zijn te vinden op de websites van de fabrikanten. Omdat er geen normen zijn, kunnen ze aanzienlijk verschillen van fabrikant tot fabrikant, dus let bij het kopen op de kenmerken van elk materiaal dat u koopt.

Thermische geleidbaarheidstabel van bouwmaterialen

Muren, vloeren, vloeren kunnen van verschillende materialen zijn gemaakt, maar het gebeurde zo dat de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen meestal wordt vergeleken met metselwerk. Iedereen kent dit materiaal, het is gemakkelijker om ermee te associëren. De meest populaire zijn diagrammen die duidelijk het verschil tussen verschillende materialen laten zien. Een voorbeeld van zo'n afbeelding staat in de vorige paragraaf, de tweede - een vergelijking van een bakstenen muur en een muur van boomstammen - wordt hieronder gegeven. Daarom wordt gekozen voor thermische isolatiematerialen voor muren van baksteen en andere materialen met een hoge thermische geleidbaarheid. Om het selecteren te vergemakkelijken, is de thermische geleidbaarheid van de belangrijkste bouwmaterialen getabelleerd.

Hout is een van de bouwmaterialen met een relatief lage thermische geleidbaarheid. De tabel geeft indicatieve gegevens voor verschillende rassen. Let bij het kopen op de dichtheid en de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt. Ze zijn niet allemaal hetzelfde als voorgeschreven in regelgevende documenten.

Metalen geleiden warmte zeer goed. Ze zijn vaak de koudebrug in de constructie. En hiermee moet ook rekening worden gehouden, om direct contact uit te sluiten door het gebruik van warmte-isolerende lagen en pakkingen, die thermische breuk worden genoemd. De thermische geleidbaarheid van metalen is samengevat in een andere tabel.

Hoe wanddikte te berekenen?

Om het huis in de winter warm en in de zomer koel te houden, is het noodzakelijk dat de omhullende constructies (muren, vloer, plafond / dak) een bepaalde thermische weerstand hebben. Deze waarde is voor elke regio verschillend. Het hangt af van de gemiddelde temperatuur en luchtvochtigheid in een bepaald gebied.

Thermische weerstand van de behuizing
structuren voor de regio's van Rusland

Om ervoor te zorgen dat de verwarmingskosten niet te hoog zijn, moeten bouwmaterialen en hun dikte zo worden gekozen dat hun totale thermische weerstand niet minder is dan aangegeven in de tabel.

Berekening van wanddikte, isolatiedikte, afwerklagen

Voor moderne bouw is een situatie typerend wanneer de muur meerdere lagen heeft. Naast de ondersteunende structuur is er isolatie, afwerkingsmaterialen. Elk van de lagen heeft zijn eigen dikte. Hoe de dikte van de isolatie bepalen? De berekening is eenvoudig. Op basis van de formule:

R - thermische weerstand;

p is de laagdikte in meters;

k - thermische geleidbaarheidscoëfficiënt.

Eerst moet u beslissen over de materialen die u in de constructie gaat gebruiken. Bovendien moet u precies weten wat voor soort wandmateriaal, isolatie, decoratie, enz. zal zijn. Elk van hen draagt ​​immers bij aan thermische isolatie en bij de berekening wordt rekening gehouden met de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen.

Eerst wordt rekening gehouden met de thermische weerstand van het constructiemateriaal (waaruit de muur, vloer, enz. zal worden gebouwd), vervolgens wordt de dikte van de geselecteerde isolatie geselecteerd "volgens het residu"-principe. U kunt ook rekening houden met de thermische isolatie-eigenschappen van afwerkingsmaterialen, maar meestal zijn ze een "plus" voor de belangrijkste. Zo wordt een bepaalde voorraad gelegd "voor het geval dat". Met deze reserve kunt u besparen op verwarming, wat vervolgens een positief effect heeft op het budget.

Een voorbeeld van het berekenen van de dikte van de isolatie

Laten we een voorbeeld nemen. We gaan een bakstenen muur bouwen - anderhalve baksteen, we zullen deze isoleren met minerale wol. Volgens de tabel moet de thermische weerstand van de muren voor de regio minimaal 3,5 zijn. De berekening voor deze situatie is hieronder weergegeven.

Als het budget beperkt is, kunt u 10 cm minerale wol nemen en de ontbrekende wordt bedekt met afwerkingsmaterialen. Ze zullen binnen en buiten zijn. Maar als je wilt dat de stookkosten minimaal zijn, kun je beter beginnen met een "plus" op de berekende waarde. Dit is uw reserve voor de tijd van de laagste temperaturen, aangezien de normen voor thermische weerstand voor gebouwschil worden berekend op basis van de gemiddelde temperatuur over meerdere jaren, en de winters abnormaal koud zijn. Daarom wordt er eenvoudigweg geen rekening gehouden met de thermische geleidbaarheid van de bouwmaterialen die voor decoratie worden gebruikt.

De bouw van elk huis, of het nu een huisje of een bescheiden landhuis is, moet beginnen met de ontwikkeling van een project. In dit stadium wordt niet alleen het architecturale uiterlijk van de toekomstige structuur gelegd, maar ook de structurele en thermische kenmerken ervan.

De belangrijkste taak in de projectfase zal niet alleen de ontwikkeling zijn van sterke en duurzame ontwerpoplossingen die in staat zijn om het meest comfortabele microklimaat te handhaven met minimale kosten. Een vergelijkende tabel van thermische geleidbaarheid van materialen kan helpen bij het bepalen van de keuze.

Thermische geleidbaarheidsconcept

In algemene termen wordt het proces van thermische geleidbaarheid gekenmerkt door de overdracht van thermische energie van meer verwarmde deeltjes van een vaste stof naar minder verwarmde deeltjes. Het proces zal doorgaan totdat thermisch evenwicht optreedt. Met andere woorden, totdat de temperaturen gelijk worden.

Voor wat betreft de gebouwschil (muren, vloer, plafond, dak) wordt het warmteoverdrachtsproces bepaald door de tijd dat de temperatuur in de ruimte gelijk is aan de omgevingstemperatuur.

Hoe langer dit proces duurt, hoe comfortabeler de ruimte zal aanvoelen en hoe voordeliger de bedrijfskosten.

Numeriek wordt het warmteoverdrachtsproces gekenmerkt door de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt. De fysieke betekenis van de coëfficiënt geeft aan hoeveel warmte per tijdseenheid door een oppervlakte-eenheid gaat. Die. hoe hoger de waarde van deze indicator, hoe beter de warmte wordt geleid, wat betekent dat hoe sneller het proces van warmteoverdracht zal plaatsvinden.

Dienovereenkomstig is het in het stadium van ontwerpwerkzaamheden noodzakelijk om constructies te ontwerpen waarvan de thermische geleidbaarheid zo laag mogelijk moet zijn.

Terug naar de inhoudsopgave

Factoren die de waarde van thermische geleidbaarheid beïnvloeden

De thermische geleidbaarheid van materialen die in de bouw worden gebruikt, hangt af van hun parameters:

1. Porositeit - de aanwezigheid van poriën in de structuur van het materiaal schendt de homogeniteit ervan. Wanneer de warmtestroom passeert, wordt een deel van de energie overgedragen door het volume dat wordt ingenomen door de poriën en gevuld met lucht. Het wordt als referentiepunt genomen om de thermische geleidbaarheid van droge lucht (0,02 W / (m * ° C)) te nemen. Dienovereenkomstig, hoe groter het volume wordt ingenomen door luchtporiën, hoe lager de thermische geleidbaarheid van het materiaal zal zijn.
2. Poriënstructuur - kleine poriegrootte en hun gesloten karakter dragen bij aan een afname van de warmtestroom. In het geval van het gebruik van materialen met grote communicerende poriën, zullen naast thermische geleidbaarheid ook warmteoverdrachtsprocessen betrokken zijn bij het proces van warmteoverdracht door convectie.
3. Dichtheid - bij hogere waarden werken de deeltjes nauwer met elkaar samen en dragen ze in grotere mate bij aan de overdracht van thermische energie. In het algemene geval worden de waarden van de thermische geleidbaarheid van een materiaal, afhankelijk van de dichtheid, bepaald op basis van referentiegegevens of empirisch.
4. Vochtigheid - de waarde van thermische geleidbaarheid voor water is (0,6 W / (m * ° C)). Wanneer de wandstructuren of isolatie nat worden, wordt droge lucht uit de poriën verdrongen en vervangen door druppels vloeistof of verzadigde vochtige lucht. De thermische geleidbaarheid zal in dit geval aanzienlijk toenemen.
5. Het effect van temperatuur op de thermische geleidbaarheid van een materiaal wordt weergegeven door de formule:

λ = λо * (1 + b * t), (1)

waar, λо - thermische geleidbaarheidscoëfficiënt bij een temperatuur van 0 ° С, W / m * ° С;

b - referentiewaarde van de temperatuurcoëfficiënt;

t is de temperatuur.

Terug naar de inhoudsopgave

Praktische toepassing van de waarde van thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen

Het concept van de dikte van de materiaallaag volgt direct uit het concept van thermische geleidbaarheid om de vereiste waarde van de weerstand tegen warmtestroom te verkrijgen. Thermische weerstand is een gestandaardiseerde waarde.

Een vereenvoudigde formule voor de laagdikte ziet er als volgt uit:

waar, H - laagdikte, m;

R - weerstand tegen warmteoverdracht, (m2 * ° С) / W;

λ - thermische geleidbaarheidscoëfficiënt, W / (m * ° C).

Deze formule, toegepast op een muur of vloer, heeft de volgende veronderstellingen:

• de omhullende structuur heeft een homogene monolithische structuur;
• de gebruikte bouwmaterialen hebben een natuurlijk vochtgehalte.

Bij het ontwerpen worden de benodigde gestandaardiseerde en referentiegegevens overgenomen uit de regelgevende documentatie:

• SNiP23-01-99 - Bouwklimatologie;
• SNiP 23-02-2003: Thermische beveiliging van gebouwen;
• SP 23-101-2004: Ontwerp van thermische beveiliging van gebouwen.

Terug naar de inhoudsopgave

Thermische geleidbaarheid van materialen: parameters

Er is een voorwaardelijke verdeling van materialen die in de bouw worden gebruikt in structurele en warmte-isolerende materialen aangenomen.

Structurele materialen worden gebruikt voor de constructie van omsluitende constructies (muren, scheidingswanden, plafonds). Ze onderscheiden zich door hoge waarden van thermische geleidbaarheid.

De waarden van de thermische geleidbaarheidscoëfficiënten zijn samengevat in Tabel 1:

tafel 1

Door in formule (2) de gegevens uit de regelgevende documentatie en de gegevens uit tabel 1 in te vullen, kunt u de vereiste wanddikte voor een specifieke klimaatregio krijgen.

Wanneer muren alleen zijn gemaakt van structurele materialen zonder het gebruik van thermische isolatie, kan hun vereiste dikte (in het geval van gebruik van gewapend beton) enkele meters bereiken. Het ontwerp zal in dit geval onbetaalbaar groot en omslachtig blijken te zijn.

Laat de constructie van muren toe zonder het gebruik van extra isolatie, misschien alleen schuimbeton en hout. En zelfs in dit geval bereikt de dikte van de muur een halve meter.

Warmte-isolerende materialen hebben vrij kleine waarden van de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt.

Hun belangrijkste bereik ligt in het bereik van 0,03 tot 0,07 W / (m * ° C). De meest voorkomende materialen zijn geëxtrudeerd polystyreenschuim, minerale wol, schuimplastic, glaswol, isolatiematerialen van polyurethaanschuim. Het gebruik ervan kan de dikte van de omsluitende structuren aanzienlijk verminderen.

Het proces van het overbrengen van energie van een warmer deel van het lichaam naar een minder verwarmd deel wordt thermische geleidbaarheid genoemd. De numerieke waarde van een dergelijk proces weerspiegelt de thermische geleidbaarheid van het materiaal. Dit concept is erg belangrijk bij de bouw en renovatie van gebouwen. Met correct geselecteerde materialen kunt u een gunstig microklimaat in de kamer creëren en aanzienlijk besparen op verwarming.

Thermische geleidbaarheidsconcept

Thermische geleidbaarheid is het proces van uitwisseling van thermische energie, dat optreedt als gevolg van de botsing van de kleinste deeltjes van het lichaam. Bovendien stopt dit proces pas als het moment van temperatuurevenwicht aanbreekt. Dit duurt een bepaalde tijd. Hoe meer tijd er wordt besteed aan warmtewisseling, hoe lager de thermische geleidbaarheid.

Deze indicator wordt uitgedrukt als de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van materialen. De tabel bevat al meetwaarden voor de meeste materialen. De berekening is gebaseerd op de hoeveelheid thermische energie die door een bepaald oppervlak van het materiaal is gegaan. Hoe hoger de berekende waarde, hoe sneller het object al zijn warmte afgeeft.

Factoren die de thermische geleidbaarheid beïnvloeden

De thermische geleidbaarheid van een materiaal is afhankelijk van verschillende factoren:

• Met een toename van deze indicator wordt de interactie van de deeltjes van het materiaal sterker. Dienovereenkomstig zullen ze de temperatuur sneller overdragen. Dit betekent dat naarmate de dichtheid van het materiaal toeneemt, de warmteoverdracht verbetert.

• De porositeit van de stof. Poreuze materialen zijn heterogeen van structuur. Er zit een grote hoeveelheid lucht in. Dit betekent dat het voor moleculen en andere deeltjes moeilijk zal zijn om thermische energie te verplaatsen. Dienovereenkomstig wordt de thermische geleidbaarheid verhoogd.

• Vochtigheid heeft ook invloed op de thermische geleidbaarheid. Natte oppervlakken van het materiaal laten meer warmte door. Sommige tabellen geven zelfs de berekende thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van het materiaal aan in drie toestanden: droog, gemiddeld (normaal) en nat.

Bij het kiezen van een materiaal voor het verwarmen van gebouwen, is het ook belangrijk om rekening te houden met de omstandigheden waarin het zal worden gebruikt.

Het concept van thermische geleidbaarheid in de praktijk

Tijdens de ontwerpfase van het gebouw wordt rekening gehouden met thermische geleidbaarheid. Hierbij wordt rekening gehouden met het vermogen van materialen om warmte vast te houden. Door de juiste selectie voelen bewoners zich altijd prettig in huis. Tijdens bedrijf wordt geld voor verwarming aanzienlijk bespaard.

Thermische isolatie in de ontwerpfase is optimaal, maar niet de enige oplossing. Het is niet moeilijk om een ​​reeds afgewerkt gebouw te isoleren door interne of externe werkzaamheden uit te voeren. De dikte van de isolatielaag is afhankelijk van de gekozen materialen. Sommige ervan (bijvoorbeeld hout, schuimbeton) kunnen in sommige gevallen worden gebruikt zonder een extra laag thermische isolatie. Het belangrijkste is dat hun dikte groter is dan 50 centimeter.

Bijzondere aandacht moet worden besteed aan de isolatie van het dak, raam en deuropeningen, vloer. De meeste warmte gaat door deze elementen. Je kunt dit visueel zien op de foto aan het begin van het artikel.

Structurele materialen en hun indicatoren

Voor de constructie van gebouwen worden materialen met een lage thermische geleidbaarheid gebruikt. De meest populaire zijn:

• Gewapend beton, waarvan de thermische geleidbaarheid 1,68W / m * K is. De dichtheid van het materiaal bereikt 2400-2500 kg / m 3.

• Hout, dat al sinds de oudheid als bouwmateriaal wordt gebruikt. De dichtheid en thermische geleidbaarheid, afhankelijk van het gesteente, zijn respectievelijk 150-2100 kg / m 3 en 0,2-0,23 W / m * K.

Een ander populair bouwmateriaal is baksteen. Afhankelijk van de samenstelling heeft het de volgende kenmerken:

• adobe (gemaakt van klei): 0,1-0,4 W / m * K;

• keramiek (gemaakt door te bakken): 0,35-0,81 W / m * K;

• silicaat (uit zand met toevoeging van kalk): 0,82-0,88 W / m * K.

Betonmaterialen met toevoeging van poreuze toeslagstoffen

Dankzij de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van het materiaal kunt u de laatste gebruiken voor de constructie van garages, schuren, zomerhuizen, baden en andere constructies. Deze groep omvat:

• Geëxpandeerd kleibeton, waarvan de prestaties afhankelijk zijn van het type. Massieve blokken hebben geen holtes of gaten. Met holtes erin zijn ze gemaakt die minder duurzaam zijn dan de eerste optie. In het tweede geval zal de thermische geleidbaarheid lager zijn. Als we naar de algemene cijfers kijken, dan is dat 500-1800 kg/m3. De indicator ligt in het bereik van 0,14-0,65 W / m * K.

• Cellenbeton, waarbinnen poriën van 1-3 millimeter groot worden gevormd. Deze structuur bepaalt de dichtheid van het materiaal (300-800kg/m3). Hierdoor bereikt de coëfficiënt 0,1-0,3 W / m * K.

Indicatoren van thermische isolatiematerialen

De thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van thermische isolatiematerialen, de meest populaire in onze tijd:

• geëxpandeerd polystyreen, waarvan de dichtheid dezelfde is als die van het vorige materiaal. Maar tegelijkertijd ligt de warmteoverdrachtscoëfficiënt op het niveau van 0,029-0,036W / m * K;

• glaswol. Het wordt gekenmerkt door een coëfficiënt gelijk aan 0,038-0,045W / m * K;

• met een indicator van 0,035-0,042 W / m * K.

Indicatietabel

Voor het gemak van het werk wordt de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van het materiaal meestal in de tabel ingevoerd. Naast de coëfficiënt zelf, kan het indicatoren weerspiegelen zoals de vochtigheidsgraad, dichtheid en andere. Materialen met een hoge thermische geleidbaarheid worden in de tabel gecombineerd met indicatoren voor een lage thermische geleidbaarheid. Hieronder ziet u een voorbeeld van deze tabel:

Door de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt van het materiaal te gebruiken, kunt u het gewenste gebouw bouwen. Het belangrijkste is om een ​​product te kiezen dat aan alle noodzakelijke vereisten voldoet. Dan is het gebouw comfortabel om te wonen; het zal een gunstig microklimaat behouden.

Correct geselecteerd vermindert de reden waarom het niet langer nodig is om "de straat te verwarmen". Hierdoor worden de financiële kosten voor verwarming aanzienlijk verminderd. Met dergelijke besparingen kunt u snel al het geld teruggeven dat wordt besteed aan de aankoop van een warmte-isolator.