Varmeledningskoefficient for byggematerialer: hvad betyder indikatoren + værditabel

Konstruktion indebærer brug af alle egnede materialer.Hovedkriterierne er sikkerhed for liv og sundhed, termisk ledningsevne og pålidelighed. Herefter følger pris, æstetiske egenskaber, alsidig brug mv.

Lad os overveje en af ​​de vigtigste egenskaber ved byggematerialer - koefficienten for termisk ledningsevne, da det er på denne ejendom, at for eksempel niveauet af komfort i huset i høj grad afhænger.

Hvad er KTP byggemateriale?

Teoretisk og praktisk også skaber byggematerialer som regel to overflader - ekstern og intern. Fra et fysisk synspunkt tenderer en varm region altid mod en kold region.

I forhold til byggematerialer vil varme tendere fra en overflade (varmere) til en anden overflade (mindre varm). Faktisk kaldes et materiales evne til at gennemgå en sådan overgang den termiske ledningskoefficient eller i forkortelsen KTP.

Diagram, der forklarer effekten af ​​termisk ledningsevne: 1 – termisk energi; 2 - varmeledningskoefficient; 3 - temperatur på den første overflade; 4 - temperatur på den anden overflade; 5 – tykkelse af byggemateriale

CTS'ens egenskaber er normalt baseret på tests, når der tages en eksperimentel prøve, der måler 100x100 cm, og den påføres en termisk effekt under hensyntagen til temperaturforskellen på to overflader på 1 grad. Eksponeringstid 1 time.

Derfor måles termisk ledningsevne i watt pr. meter pr. grad (W/m°C).Koefficienten er angivet med det græske symbol λ.

Som standard svarer den termiske ledningsevne af forskellige materialer til konstruktion med en værdi på mindre end 0,175 W/m°C disse materialer til kategorien af ​​isolering.

Moderne produktion har mestret teknologier til fremstilling af byggematerialer, hvis CTP-niveau er mindre end 0,05 W/m°C. Takket være sådanne produkter er det muligt at opnå en udtalt økonomisk effekt med hensyn til energiforbrug.

Påvirkning af faktorer på niveauet af varmeledningsevne

Hvert enkelt byggemateriale har en bestemt struktur og har en unik fysisk tilstand.

Grundlaget for dette er:

• dimension af krystalstruktur;
• fase tilstand af stof;
• grad af krystallisation;
• anisotropi af termisk ledningsevne af krystaller;
• volumen af ​​porøsitet og struktur;
• retningen af ​​varmestrømmen.

Alt dette er påvirkende faktorer. Den kemiske sammensætning og urenheder har også en vis indflydelse på niveauet af CTP. Mængden af ​​urenheder, som praksis har vist, har en særlig udtalt effekt på niveauet af termisk ledningsevne af krystallinske komponenter.

Isolerende byggematerialer er en klasse af produkter til byggeri, skabt under hensyntagen til egenskaberne af PTS, tæt på optimale egenskaber. Det er imidlertid ekstremt vanskeligt at opnå ideel termisk ledningsevne og samtidig bevare andre kvaliteter.

Til gengæld påvirkes PTS af byggematerialets driftsbetingelser - temperatur, tryk, fugtighedsniveau osv.

Byggematerialer med minimal pakketransformer

Ifølge forskning har tør luft en minimumsværdi for termisk ledningsevne (ca. 0,023 W/m°C).

Ud fra synspunktet om at bruge tør luft i strukturen af ​​et byggemateriale, er der behov for en struktur, hvor tør luft opholder sig inde i talrige lukkede rum med lille volumen. Strukturelt er denne konfiguration repræsenteret i form af adskillige porer inde i strukturen.

Derfor den logiske konklusion: et byggemateriale, hvis indre struktur er en porøs formation, bør have et lavt niveau af CFC.

Afhængigt af materialets maksimalt tilladte porøsitet nærmer den termiske ledningsevne værdien sig desuden værdien af ​​den termiske ledningsevne af tør luft.

Skabelsen af ​​et byggemateriale med minimal termisk ledningsevne lettes af en porøs struktur. Jo flere porer af forskelligt volumen der er indeholdt i materialets struktur, jo bedre CTP kan opnås

I moderne produktion bruges flere teknologier til at opnå porøsiteten af ​​et byggemateriale.

Der anvendes især følgende teknologier:

• skummende;
• gasdannelse;
• vandforsegling;
• hævelse;
• indførelse af tilsætningsstoffer;
• skabe fiberstilladser.

Det skal bemærkes: den termiske ledningsevnekoefficient er direkte relateret til egenskaber såsom tæthed, varmekapacitet og temperaturledningsevne.

Den termiske ledningsevneværdi kan beregnes ved hjælp af formlen:

λ = Q/S *(T₁-T₂)*t,

Hvor:

• Q - Mængden af ​​varme;
• S - materialetykkelse;
• T₁, T₂ – temperatur på begge sider af materialet;
• t - tid.

Den gennemsnitlige værdi af tæthed og termisk ledningsevne er omvendt proportional med værdien af ​​porøsitet. Derfor, baseret på tætheden af ​​strukturen af ​​byggematerialet, kan afhængigheden af ​​termisk ledningsevne på det beregnes som følger:

λ = 1,16 √ 0,0196+0,22d² – 0,16,

Hvor: d – tæthedsværdi. Dette er formlen for V.P.Nekrasov, der demonstrerer indflydelsen af ​​tætheden af ​​et bestemt materiale på værdien af ​​dets CFC.

Fugtens indflydelse på byggematerialers varmeledningsevne

Igen, at dømme efter eksempler på brug af byggematerialer i praksis, afsløres den negative effekt af fugt på et byggemateriales livskvalitet. Det er blevet bemærket, at jo mere fugt byggematerialet udsættes for, jo højere bliver CTP-værdien.

På forskellige måder stræber de efter at beskytte det materiale, der bruges i byggeriet, mod fugt. Denne foranstaltning er fuldt ud berettiget i betragtning af stigningen i koefficienten for våde byggematerialer

Det er ikke svært at begrunde dette punkt. Virkningen af ​​fugt på strukturen af ​​et byggemateriale ledsages af befugtning af luften i porerne og delvis udskiftning af luftmiljøet.

I betragtning af at den termiske ledningsevneparameter for vand er 0,58 W/m°C, bliver en signifikant stigning i materialets varmeledningsevne tydelig.

Det skal også bemærkes, at der er en mere negativ effekt, når vand, der kommer ind i den porøse struktur, desuden fryses og bliver til is.

Følgelig er det let at beregne en endnu større stigning i varmeledningsevnen under hensyntagen til parametrene for isens varmeledningsevne svarende til 2,3 W/m°C. En stigning på cirka fire gange i den termiske ledningsevneparameter for vand.

En af grundene til at opgive vinterkonstruktion til fordel for byggeri om sommeren bør overvejes netop faktoren for mulig frysning af nogle typer byggematerialer og som følge heraf en stigning i termisk ledningsevne

Herfra bliver konstruktionskrav til beskyttelse af isolerende byggematerialer mod fugt oplagte. Efter alt stiger niveauet af termisk ledningsevne i direkte forhold til den kvantitative fugtighed.

Et andet punkt virker ikke mindre væsentligt - det modsatte, når byggematerialets struktur udsættes for betydelig opvarmning. For høj temperatur fremkalder også en stigning i termisk ledningsevne.

Dette sker på grund af en stigning i den kinematiske energi af de molekyler, der udgør byggematerialets strukturelle grundlag.

Sandt nok er der en klasse af materialer, hvis struktur tværtimod får bedre varmeledningsevneegenskaber i højopvarmningstilstand. Et sådant materiale er metal.

Hvis de fleste af de meget anvendte byggematerialer under kraftig opvarmning ændrer deres varmeledningsevne mod en stigning, fører stærk opvarmning af metallet til den modsatte effekt - metallets varmeledningsevne falder

Metoder til bestemmelse af koefficienten

Forskellige teknikker bruges i denne retning, men faktisk er alle måleteknologier forenet af to grupper af metoder:

1. Stationær måletilstand.
2. Ikke-stationær måletilstand.

Den stationære teknik går ud på at arbejde med parametre, der forbliver uændrede over tid eller ændrer sig i lille grad. Denne teknologi, at dømme efter praktiske anvendelser, giver os mulighed for at regne med mere nøjagtige resultater af CFT.

Den stationære metode giver mulighed for, at handlinger rettet mod måling af termisk ledningsevne kan udføres i et bredt temperaturområde - 20 – 700 °C. Men samtidig betragtes stationær teknologi som en arbejdskrævende og kompleks teknik, der kræver meget tid at udføre.

Et eksempel på en enhed designet til at måle termisk ledningsevne. Dette er et af de moderne digitale designs, der giver hurtige og præcise resultater.

En anden måleteknologi, ikke-stationær, ser ud til at være mere forenklet, idet den kræver fra 10 til 30 minutter at fuldføre arbejdet. I dette tilfælde er temperaturområdet dog væsentligt begrænset. Imidlertid har teknikken fundet bred anvendelse i fremstillingssektoren.

Tabel over varmeledningsevne af byggematerialer

Det giver ingen mening at måle mange eksisterende og udbredte byggematerialer.

Alle disse produkter er som regel blevet testet gentagne gange, på grundlag af hvilken en tabel over byggematerialers varmeledningsevne er blevet udarbejdet, som omfatter næsten alle materialer, der er nødvendige på en byggeplads.

En version af en sådan tabel er præsenteret nedenfor, hvor KTP er den termiske ledningskoefficient:

Vi anbefaler også at læse vores andre artikler, hvor vi taler om, hvordan du vælger den rigtige isolering:

1. Isolering til loftstage.
2. Materialer til isolering af et hus indefra.
3. Isolering til loftet.
4. Materialer til udvendig varmeisolering.
5. Isolering til gulve i et træhus.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videoen er tematisk orienteret og forklarer tilstrækkeligt detaljeret, hvad KTP er, og "hvad det spises med." Efter at have sat dig ind i materialet, der præsenteres i videoen, har du en stor chance for at blive en professionel bygherre.

Den åbenlyse pointe er, at en potentiel bygherre skal kende til varmeledningsevne og dens afhængighed af forskellige faktorer. Denne viden vil hjælpe dig med at bygge ikke kun med høj kvalitet, men med en høj grad af pålidelighed og holdbarhed af objektet. At bruge en koefficient betyder i bund og grund at spare penge, for eksempel på at betale for de samme forsyninger.

Hvis du har spørgsmål eller værdifulde oplysninger om emnet for artiklen, bedes du skrive dine kommentarer i blokken nedenfor.