Сравнительная таблица теплопроводности современных строительных материалов
Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров.
Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.
Назначение теплопроводности
Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой.
Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются. Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения.
Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени.
Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.
Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?Теплопроводность определяется такими факторами:Пористость определяет неоднородность структуры.
При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;Повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;Повышенная влажность увеличивает данный показатель.Использование значений коэффициента теплопроводности на практике.Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями.
Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена.
Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений.При создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла.Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери.
Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками.
В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:Показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;Влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;Толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;Важна горючесть.
Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;Термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;Экологичность и безопасность;Звукоизоляция защищает от шума.В качестве утеплителей применяются следующие виды:Минеральная вата устойчива к огню и экологична. К важным характеристикам относится низкая теплопроводность;Пенопласт – это легкий материал с хорошими утеплительными свойствами. Он легко устанавливается и обладает влагоустойчивостью.
Рекомендуется для применения в нежилых строениях;Базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;Пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;Пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;Экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;Пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт.
В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит.Они имеют стойкость к влаге и к огню.
А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей.Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве.
Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана.Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций.
При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить , что пена не образует стыков.
Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице.При произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.
Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности.Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция.
Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении.
опубликовано econet.ruP.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление – мы вместе изменяем мир! © econetВ 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.
Содержание
- 1 Основные характеристики утеплителей
- 2 Сравнение популярных утеплителей
- 3 Сравнение с помощью таблицы
- 4 Понятие теплопроводности
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 КОНСТРУКЦИЙТеплоизоляционный материалКирпичная кладка (полтора кирпича)Газобетон 30 смДеревянный брус 30 смКаркас из OSBЭкотермикс7 смЗ см5 см10 смМинеральная вата13 см8 см10 см15 смПенополистирол12 см7 см8 см13 смПеностекло11 см6,5 см7 см13 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
NНаименованиеПлотностьТеппопроводностьЦена , евро за куб.
м.Затраты энергии накг/куб. мминмаксЕвросоюзРоссияквт*ч/куб. м.1целлюлозная вата30-700,0380,04548-9615-3062древесноволокнистая плита150-2300,0390,052150800-14003древесное волокно30-500,0370,05200-25013-504киты из льняного волокна300,0370,04150-200210305пеностекло100-1500.
050,07135-16816006перлит100-1500,050.062200-40025-302307пробка100-2500,0390,05300808конопля, пенька35-400,040.041150559хлопковая вата25-300,040,0412005010овечья шерсть15-350,0350,0451505511утиный пух25-350,0350,045150-20012солома300-4000,080,1216513минеральная (каменная) вата20-800.0380,04750-10030-50150-18014стекповопокнистая вата15-650,0350,0550-10028-45180-25015пенополистирол (безпрессовый)15-300.0350.0475028-7545016пенополистирол экструзионный25-400,0350,04218875-9085017пенополиуретан27-350,030,035250220-3501100
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.
(1оценок, среднее: 5,00из 5)Загрузка…Читайте по теме
- Дата: 11-04-2015Просмотров: 263Комментариев: Рейтинг: 64
Строительство любого дома, будь то коттедж или скромный дачный домик, должно начинаться с разработки проекта.
На этом этапе закладывается не только архитектурный облик будущего строения, но и его конструктивные и теплотехнические характеристики.
Схема теплопроводности и толщины материалов.
Основной задачей на этапе проекта будет не только разработка прочных и долговечных конструктивных решений, способных поддерживать наиболее комфортный микроклимат с минимальными затратами. Помочь определиться с выбором может сравнительная таблица теплопроводности материалов.
Понятие теплопроводности
В общих чертах процесс теплопроводности характеризуется передачей тепловой энергии от более нагретых частиц твердого тела к менее нагретым. Процесс будет идти до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие. Другими словами, пока не сравняются температуры.
Коэффициент теплопроводности кирпичей.
Применительно к ограждающим конструкциям дома (стены, пол, потолок, крыша) процесс теплопередачи будет определяться временем, в течение которого температура внутри помещения сравняется с температурой окружающей среды.
Чем более продолжителен по времени будет этот процесс, тем помещение будет более комфортным по ощущениям и экономичным по эксплуатационным расходам.
Численно процесс переноса тепла характеризуется коэффициентом теплопроводности. Физический смысл коэффициента показывает, какое количество тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Т.е. чем выше значение этого показателя, тем лучше проводится тепло, значит, тем быстрее будет происходить процесс теплообмена.
Соответственно, на этапе проектных работ необходимо спроектировать конструкции, теплопроводность которых должна иметь по возможности наименьшее значение.
Вернуться к оглавлению
Теплопроводность материалов, используемых в строительстве, зависит от их параметров:
Зависимость теплопроводности газобетона от плотности.
Пористость — наличие пор в структуре материала нарушает его однородность. При прохождении теплового потока часть энергии передается через объем, занятый порами и заполненный воздухом.
Принято за отсчетную точку принимать теплопроводность сухого воздуха (0,02 Вт/(м*°С)). Соответственно, чем больший объем будет занят воздушными порами, тем меньше будет теплопроводность материала.Структура пор — малый размер пор и их замкнутый характер способствуют снижению скорости теплового потока. В случае использования материалов с крупными сообщающимися порами в дополнение к теплопроводности в процессе переноса тепла будут участвовать процессы передачи тепла конвекцией.Плотность — при больших значениях частицы более тесно взаимодействуют друг с другом и в большей степени способствуют передаче тепловой энергии.
В общем случае значения теплопроводности материала в зависимости от его плотности определяются либо на основе справочных данных, либо эмпирически.Влажность — значение теплопроводности для воды составляет (0,6 Вт/(м*°С)). При намокании стеновых конструкций или утеплителя происходит вытеснение сухого воздуха из пор и замещение его каплями жидкости или насыщенным влажным воздухом.
Теплопроводность в этом случае значительно увеличится.Влияние температуры на теплопроводность материала отражается через формулу:
λ=λо*(1+b*t), (1)
где, λо — коэффициент теплопроводности при температуре 0 °С, Вт/м*°С;
b — справочная величина температурного коэффициента;
t — температура.
Вернуться к оглавлению
Из понятия теплопроводности напрямую вытекает понятие толщины слоя материала для получения необходимого значения сопротивления теплового потока. Тепловое сопротивление — нормируемая величина.
Упрощенная формула, определяющая толщину слоя, будет иметь вид:
Таблица теплопроводности утеплителей.
H=R/λ, (2)
где, H — толщина слоя, м;
R — сопротивление теплопередаче, (м2*°С)/Вт;
λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).
Данная формула применительно к стене или перекрытию имеет следующие допущения:
- ограждающая конструкция имеет однородное монолитное строение;используемые стройматериалы имеют естественную влажность.
При проектировании необходимые нормируемые и справочные данные берутся из нормативной документации:
- СНиП23-01-99 — Строительная климатология;СНиП 23-02-2003 — Тепловая защита зданий;СП 23-101-2004 — Проектирование тепловой защиты зданий.
Вернуться к оглавлению
Принято условное разделение материалов, применяемых в строительстве, на конструкционные и теплоизоляционные.
Конструкционные материалы применяются для возведения ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий). Они отличаются большими значениями теплопроводности.
Значения коэффициентов теплопроводности сведены в таблицу 1:
Таблица 1
МатериалКоэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).Пенобетон(0,08 — 0,29) — в зависимости от плотностиДревесина ели и сосны(0,1 — 0,15) — поперек волокон0,18 — вдоль волоконКерамзитобетон(0,14-0,66) — в зависимости от плотностиКирпич керамический пустотелый0,35 — 0,41Кирпич красный глиняный0,56Кирпич силикатный0,7Железобетон1,29
Подставляя в формулу (2) данные, взятые из нормативной документации, и данные из Таблицы 1, можно получить требуемую толщину стен для конкретного климатического района.
При выполнении стен только из конструкционных материалов без использования теплоизоляции их необходимая толщина (в случае использования железобетона) может достигать нескольких метров. Конструкция в этом случае получится непомерно большой и громоздкой.
Допускают возведение стен без использования дополнительного утепления, пожалуй, только пенобетон и дерево. И даже в этом случае толщина стены достигает полуметра.
Теплоизоляционные материалы имеют достаточно малые величины значения коэффициента теплопроводности.
Основной их диапазон лежит в пределах от 0,03 до 0,07 Вт/(м*°С). Наиболее распространенные материалы — это экструдированный пенополистирол, минеральная вата, пенопласт, стекловата, утепляющие материалы на основе пенополиуретана. Их использование позволяет значительно снизить толщину ограждающих конструкций.
Вернуться к оглавлению
Схема сравнения теплопроводности стен из газобетона и кирпича.
При проектировании и производстве строительных работ необходимо учитывать возможные пути теплопотерь:
- 30-40% потерь тепла приходится на поверхность стен;20-30% — через межэтажные перекрытия и крышу;около 20% потерь приходится на поверхность, занимаемую оконными и дверными проемами;приблизительно 10% тепла уходит из помещения через плохо утепленные полы.
Важным фактором при учете теплопроводности в строительстве является обеспечение надлежащей ветро- и пароизоляции.
В наибольшей степени это справедливо для пористых утеплителей. Т.е. при ограничении доступа влаги внутрь конструкций (как извне, так и снаружи) сопротивление теплопередачи будет выше. Утеплитель будет более эффективно работать, соответственно, потребуется меньшая толщина конструкций.
В идеале стены и перекрытия должны выполняться из теплоизоляционных материалов.
Однако они обладают низкой конструкционной прочностью, что ограничивает широту их применения. Возникает необходимость выполнять основные несущие конструкции из кирпича, дерева, пенобетонных блоков и т. п.
Наиболее распространенным вариантом конструкций домов, встречающимся на практике, является комбинация несущей конструкции и теплоизоляции.
Здесь можно различить:
Сравнение теплопроводности соломобетонных блоков с другими материалами.
Каркасный вариант строительства — основной каркас, обеспечивающий пространственную жесткость, выполняется из деревянных досок или брусьев.
В некоторых случаях для достижения требуемых показателей по энергоэффективности осуществляется дополнительное утепление снаружи каркаса.Возведение стен дома из кирпича, пористых бетонных блоков, дерева — утепление осуществляется по наружной поверхности. Слой утеплителя компенсирует избыточную теплопроводность основного стенового материала. С другой стороны материал основной стены несет на себе нагрузки, компенсируя малую механическую прочность утеплителя.
Аналогичные закономерности будут справедливы при возведении межэтажных перекрытий и кровельных конструкций.
Таким образом, используя комбинацию материалов с требуемыми значениями коэффициентов теплопроводности, можно получить оптимальные по свойствам и толщине ограждающие конструкции здания.
Источники:
- econet.
ru - jsnip.ru
- ostroymaterialah.ru
ruТаблица теплопроводности строительных материалов и утеплителей
Главная » Отопление » Проектирование » Таблица теплопроводности строительных материалов – изучаем важные показатели
Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров. Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.
Теплопроводность материалов влияет на толщину стен
Содержание
- Назначение теплопроводности
- Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?
- Использование значений коэффициента теплопроводности на практике
- Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений
- Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей
- Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?
- Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице
- Теплопроводность строительных материалов (видео)
Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой.
Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются. Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения. Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени. Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.
На схеме представлены показатели различных вариантов
Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.
Сравнение характеристик разных типов сырья
Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?Теплопроводность определяется такими факторами:
- пористость определяет неоднородность структуры. При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;
- повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;
- повышенная влажность увеличивает данный показатель.
При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;Характеристики различных материалов
Использование значений коэффициента теплопроводности на практикеМатериалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.
При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.
При выборе утеплителя нужно изучить характеристики каждого варианта
Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утепленийПри создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла. Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери. Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.
Монтаж минеральной ваты
Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками. В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.
Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:
- показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;
- влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;
- толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;
- важна горючесть. Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;
- термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;
- экологичность и безопасность;
- звукоизоляция защищает от шума.
Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;Характеристики разных видов утеплителей
В качестве утеплителей применяются следующие виды:
- минеральная вата устойчива к огню и экологична. К важным характеристикам относится низкая теплопроводность;
Данный материал относится к самым доступным и простым вариантам
- пенопласт – это легкий материал с хорошими утеплительными свойствами. Он легко устанавливается и обладает влагоустойчивостью. Рекомендуется для применения в нежилых строениях;
- базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;
- пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;
Для пеноплекса характерна пористая структура
- пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;
- экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;
Обладает равномерной структурой;Данный вариант бывает разной толщины
- пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт. В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.
Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит. Они имеют стойкость к влаге и к огню. А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность.
Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателейОбратите внимание! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.
Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве.
Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.
Утепление производится в определенных местах
Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.
Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана. Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций. При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить , что пена не образует стыков.
Коэффициент разнообразных типов сырья
Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблицеПри произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока.
Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.
Значения плотности и теплопроводности
Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности. Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция. Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.
Теплопроводность некоторых конструкций
Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.
При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении.
Теплопроводность строительных материалов (видео)
youtube.com/embed/afnAhqVGX9w?feature=oembed&wmode=opaque» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> Физическое объяснение теплопроводности металлов
Обычно известно, что металлы являются высокоэффективными теплопроводниками.
В этой статье будут рассмотрены механизмы теплопередачи, что делает металлы идеальными проводниками тепла, а также использование обычных металлов и сплавов.
Значение теплопроводности в повседневной жизни
Изображение 1. A
Изображение 1. B
Изображение 1. A и B показывают наглядные иллюстрации людей на кухне, использующих кухонные принадлежности.
Кулинария является частью повседневной жизни большинства людей. Следовательно, кухонные приборы разработаны с целью обеспечения максимальной безопасности и эффективности. Это требует понимания теплофизики. Есть причина, по которой нагревательный элемент тостера обычно изготавливается из нихромовой проволоки, ложки для смешивания, как правило, деревянные, а материал, из которого изготовлены прихватки, никогда не будет включать в себя соединение металла.
Определение температуры и теплопроводности
Необходимо вспомнить определение температуры , чтобы понять теплопроводность математически.
Рабочее определение T:
Рабочее определение температуры – это значение, измеренное термометром, который просто измеряет расширение объема Ртути.
Изображение 2. Иллюстрация двух термометров в градусах Цельсия и Фаренгейта
Физическое определение T:
В теплофизике температура и теплопроводность понимаются через изучение движения молекул.
Шредер, автор « Введение в теплофизику », математически описывает температуру как:
\[ \frac{1}{T} = \Bigg( \frac{dS}{dU} \Bigg) \scriptscriptstyle N ,V \]
где:
S=энтропия,
U=энергия,
N=количество частиц,
V=объем системы (Schroeder, 2007).
Следовательно, температура системы зависит от энтропии и энергии , когда количество частиц и объем системы остаются постоянными.
Шредер формулирует словами: «Температура есть мера склонности объекта самопроизвольно отдавать энергию своему окружению. Когда два объекта находятся в тепловом контакте, тот, который склонен спонтанно терять энергию, имеет более высокую температуру» (Schroeder, 2007). Это связано с тем, что два контактирующих объекта будут пытаться достичь теплового равновесия ; становятся одной температуры.
Для визуализации температуры и теплопроводности на микроскопическом уровне Рис. 1 A и B показаны ниже. Представьте, что неизвестные объекты А и В находятся в физическом контакте друг с другом. Объект A имеет более высокую температуру, чем объект B. Что произойдет с температурой с течением времени?
Рисунок 1. A
Рисунок 1.B
На рисунке 1.A показаны два неизвестных объекта, находящихся в физическом контакте друг с другом, а на рисунке 1.B показаны молекулы объектов.
At 0, T A > T B
At 1, T A > T B
3 90.
.
At t n, T A = T B
At t 0, Ø A > Ø B
At t 1, ŝ A > ŝ B
.
.
At t n, ŝ A > ŝ B
Учитывая, что t n : момент времени, T A : температура объекта 3 B 9007 , ŝ A : средняя скорость частицы A, ŝ B : средняя скорость частицы B.
В t 0 атомы объекта A движутся с большей скоростью, а атомы объекта B движутся с меньшей скоростью (T А > Т В ). Со временем объект A отдает энергию, а объект B получает энергию, пока они не достигнут одинаковой температуры (T A = T B ) и не достигнут теплового равновесия. Это теплопроводность описанная на молекулярном уровне. Ближайшие атомы объекта A сталкиваются с атомами объекта B.
Атомы объекта B, которые первоначально взаимодействовали с атомами объекта A, сталкиваются с другими атомами объекта B, пока энергия не будет передана через все атомы объекта B.
Шредер определяет теплопроводность как «перенос тепла посредством молекулярного контакта: быстро движущиеся молекулы сталкиваются с медленно движущимися, отдавая при этом часть своей энергии» (Schroeder, 2007).
Способы теплопередачи для металлов
Важно напомнить три режима теплопередачи; конвекция для газов/жидкостей, излучение для объектов, разделенных пустым пространством и проводимость для объектов, находящихся в непосредственном контакте.
Теплопроводность также подразделяется на три категории: молекулярные столкновения для газовых/жидких форм, колебания решетки для твердых тел и электроны проводимости для металлов, как показано на рисунке 2 ниже.
Рис. 2. Способы теплообмена.
Теплопроводность металлов будет включать в себя столкновения молекул + электронов проводимости для металлов в газообразном состоянии и колебания решетки + электроны проводимости для металлов в твердом состоянии.
Электроны проводимости, по сути, делают металл невероятным проводником . Прежде чем объяснить, что такое электрон проводимости, необходимо вспомнить определение металла.
Определение металлов
Все элементы можно найти в периодической таблице, включая металлы, неметаллы и металлоиды. Металлы определяются как «элементы, которые образуют положительные ионы, теряя электроны во время химических реакций» (Blaber, 2015).
Рисунок 3. Периодическая таблица, показывающая все элементы, разделенные на металлы, неметаллы и металлоиды.
Таблица 1. Список типичных физических свойств металлов.
| Физические свойства большинства металлов |
|---|
| Твердый при комнатной температуре |
| Жесткий |
| Высокая плотность |
| Высокая температура плавления |
| Высокая точка кипения |
| Податливый |
| Ковкий |
| Блестящий |
Что делает металлы хорошими теплопроводниками?
Что делает металл хорошим проводником тепла, так это свободно движущиеся электроны проводимости .
Рис. 4. Нагретый металлический блок, демонстрирующий атомы и свободно текущие электроны.
Атомы металлов теряют валентные электроны при химической реакции с атомами неметаллов, т.е. образуя оксиды и соли. Таким образом, ионы металлов являются катионами в водном растворе. Что делает металлы и металлические сплавы хорошими проводниками, так это особое металлическое соединение. В металлических твердых телах связанные атомы разделяют свои валентные электроны, образуя море свободно движущихся электронов проводимости, которые несут как тепло, так и электрический заряд. Таким образом, в отличие от, например, электроны в ковалентных связях, валентные электроны в металле могут свободно течь через металлические решетки, эффективно перенося тепло, не привязываясь к отдельному атомному ядру.
Математическое моделирование значения теплопроводности (k)
Теплопроводность (k) измеряет способность объекта проводить тепло (Q).
Высокое значение k: высокая теплопроводность
Рис.
4. Лист материала с уравнением теплопроводности.
Дано:
k = теплопроводность (Вт/м•K),
ΔQ = передача энергии (Джоули/сек),
Δt = изменение во времени (секунды),
ΔT = температурный градиент (K),
A = площадь теплопроводности (м 2 ),
Δx = толщина материала.
Таблица 2. Список типичных физических свойств металлов.
| Металлы | Теплопроводность при комнатной температуре (Вт/м•К) |
|---|---|
| Алюминий | 226 |
| Углеродистая сталь | |
| Магний | 151 |
| Латунь (желтая) | 117 |
| Бронза (алюминий) | 71 |
| Медь | 397 |
| Железо | 72 |
| Нержавеющая сталь (446) | 23 |
| Вольфрам | 197 |
| Свинец | 34 |
| Никель | 88 |
| Сталь углеродистая 1020 (0,2 – 0,6 c) | 71 |
| Цинк | 112 |
| Титан | 21 |
| Олово | 62 |
Примечание.
Медь и алюминий имеют самое высокое значение теплопроводности (k). Проверьте нашу базу данных материалов.
Использование обычных металлов и сплавов в таблице выше
Металлы и сплавы (материалы, изготовленные из комбинации металлов) используются в качестве строительных материалов в различных отраслях промышленности, таких как электроника, машиностроение, лабораторное оборудование, медицинские приборы, товары для дома и строительство.
Самые высокие значения теплопроводности для металлов имеют Серебро (-429 Вт/м•К), Медь (-398 Вт/м•К) и Золото (-315 Вт/м•К).
Металлы очень важны для изготовления электроники, поскольку они являются хорошими проводниками электричества. Медь, алюминий, олово, свинец, магний и пластик часто используются для изготовления деталей телефонов, ноутбуков, компьютеров и автомобильной электроники. Медь экономична и используется для электропроводки. Свинец используется для оболочки кабелей и изготовления аккумуляторов. Олово используется для изготовления припоев.
Магниевые сплавы используются в производстве новой техники, так как они легкие. Пластик используется для изготовления деталей электроники, которые не должны проводить электричество, а титан используется для производства пластика.
Металлы также играют важную роль в машиностроении. Алюминий часто используется при изготовлении деталей автомобилей и самолетов, а также в виде сплава, так как его чистая форма слаба. Автомобильное литье изготовлено из цинка. Железо, сталь и никель являются распространенными металлами, используемыми в строительстве и инфраструктуре. Сталь представляет собой сплав железа и углерода (а часто и других элементов). Увеличение содержания углерода в стали создает углеродистую сталь, которая делает материал более прочным, но менее пластичным. Углеродистая сталь часто используется в строительных материалах. Латунь и бронза (медь в сплаве с цинком и оловом соответственно) обладают благоприятными свойствами поверхностного трения и используются для замков и петель, а также рам дверей и окон соответственно.
Наконец, нити накаливания для люминесцентных ламп традиционно изготавливаются из вольфрама. Однако от них постепенно отказываются, поскольку в таком источнике света только около 5% мощности преобразуется в свет, остальная часть мощности преобразуется в тепло. Современные источники света часто основаны на светодиодной технологии и полупроводниках.
В заключение, теплопроводность металлов очень важна для проектирования любой конструкции. Это неотъемлемая часть безопасности, эффективности и инноваций в промышленности. Электроны проводника являются механизмом высокой проводимости металлов по сравнению с неметаллическими материалами. Однако значение теплопроводности (k) также может сильно различаться среди металлов.
Ссылки
Schroeder, DV (2018). Введение в теплофизику. Индия: Образовательные услуги Pearson India.
База данных материалов – Термические свойства. (н.д.). Получено с https://thermtest.com/materials-database
Алюминиевые сплавы 101.
(9 марта 2020 г.). Получено с https://www.aluminum.org/resources/industry-standards/aluminum-alloys-101
Elert, G. (nd). Проводка. Получено с https://physics.info/conduction/
Blaber, M. (2019, 3 июня). 9.2: Металлы и неметаллы и их ионы. Получено с https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map:_General_Chemistry_(Petrucci_et_al.)/09:_The_Periodic_Table_and_Some_Atomic_Properties/9.2:_Metals_and_Nonmetals_and_their_Ions
Теплопроводность. (н.д.). Получено с http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thercond.html
Диоксид титана для пластмасс. (н.д.). Получено с https://polymer-additives.specialchem.com/centers/titanium-dioxide-for-plastics-center
Сандхана Л. и Джозеф А. (2020, 6 марта). Что такое углеродистая сталь? Получено с https://www.wisegeek.com/what-is-carbon-steel.html
(nd). Получено с http://www.elementalmatter.info/element-aluminium.html
Images
Image 1.A: Mohamed, M. (2019). Кулинария Леди [Иллюстрация].
Получено с https://pxhere.com/en/photo/1584957.
Изображение 1.B: Мохамед, М. (2019). Шеф-повар готовит [иллюстрация]. Получено с https://pxhere.com/en/photo/1587003.
Изображение 2: Википедия. Термометр [Иллюстрация]. Получено с https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/70/Thermometer_CF.svg
Автор: Selen Yildir | Младший технический писатель | Thermtest
Теплопроводность металлов и сплавов
В этой статье приведены данные по теплопроводности для ряда металлов и сплавов. Теплопроводность измеряет способность материалов пропускать через себя тепло посредством проводимости.
Теплопроводность измеряет способность материалов пропускать через себя тепло посредством проводимости. Теплопроводность материала сильно зависит от состава и структуры. Вообще говоря, плотные материалы, такие как металлы и камень, являются хорошими проводниками тепла, в то время как вещества с низкой плотностью, такие как газ и пористая изоляция, плохо проводят тепло.
Теплопроводность материалов требуется для анализа сетей термического сопротивления при изучении теплообмена в системе.
Дополнительную информацию см. в статье «Значения теплопроводности для других распространенных материалов».
В следующих таблицах показана теплопроводность для ряда металлов и сплавов при различных температурах.
3
8
8
4
3
1
0
4