Koeficijent toplinske vodljivosti građevinskih materijala: što znači pokazatelj + tablica vrijednosti

Izgradnja uključuje korištenje bilo kojeg prikladnog materijala.Glavni kriteriji su sigurnost za život i zdravlje, toplinska vodljivost i pouzdanost. Potom slijede cijena, estetska svojstva, svestranost upotrebe itd.

Razmotrimo jednu od najvažnijih karakteristika građevinskih materijala - koeficijent toplinske vodljivosti, budući da je na ovom svojstvu da, na primjer, u velikoj mjeri ovisi razina udobnosti u kući.

Što je KTP građevinski materijal?

Teoretski, ali i praktično, građevinski materijali u pravilu tvore dvije površine - vanjsku i unutarnju. S fizičke točke gledišta, toplo područje uvijek teži prema hladnom području.

U odnosu na građevne materijale, toplina će težiti s jedne površine (toplije) na drugu površinu (manje topla). Zapravo, sposobnost materijala da prođe takav prijelaz naziva se koeficijent toplinske vodljivosti ili skraćeno KTP.

Dijagram koji objašnjava učinak toplinske vodljivosti: 1 – toplinska energija; 2 – koeficijent toplinske vodljivosti; 3 – temperatura prve površine; 4 – temperatura druge površine; 5 – debljina građevnog materijala

Karakteristike CTS-a obično se temelje na testovima, kada se uzme eksperimentalni uzorak dimenzija 100x100 cm i na njega se primijeni toplinski učinak, uzimajući u obzir temperaturnu razliku dviju površina od 1 stupnja. Vrijeme izlaganja 1 sat.

U skladu s tim, toplinska vodljivost se mjeri u vatima po metru po stupnju (W/m°C).Koeficijent je označen grčkim simbolom λ.

Standardno toplinska vodljivost raznih materijala za gradnju s vrijednošću manjom od 0,175 W/m°C svrstava te materijale u kategoriju izolacijskih.

Suvremena proizvodnja ovladala je tehnologijama za proizvodnju građevinskih materijala čija je razina CTP manja od 0,05 W/m°C. Zahvaljujući takvim proizvodima moguće je postići izražen ekonomski učinak u pogledu potrošnje energije.

Utjecaj čimbenika na razinu toplinske vodljivosti

Svaki pojedini građevinski materijal ima specifičnu strukturu i jedinstveno agregatno stanje.

Osnova toga su:

• dimenzija kristalne strukture;
• fazno stanje tvari;
• stupanj kristalizacije;
• anizotropija toplinske vodljivosti kristala;
• volumen poroznosti i strukture;
• smjer protoka topline.

Sve su to faktori utjecaja. Kemijski sastav i nečistoće također imaju određeni utjecaj na razinu CTP. Količina nečistoća, kako je praksa pokazala, ima posebno izražen utjecaj na razinu toplinske vodljivosti kristalnih komponenti.

Izolacijski građevinski materijali su klasa proizvoda za gradnju, stvorena uzimajući u obzir svojstva PTS-a, blizu optimalnih svojstava. Međutim, izuzetno je teško postići idealnu toplinsku vodljivost uz zadržavanje drugih kvaliteta.

Zauzvrat, na PTS utječu radni uvjeti građevinskog materijala - temperatura, tlak, razina vlažnosti itd.

Građevinski materijali s minimalnim paketnim transformatorom

Suhi zrak prema istraživanjima ima minimalnu vrijednost toplinske vodljivosti (oko 0,023 W/m°C).

Sa stajališta korištenja suhog zraka u strukturi građevinskog materijala, potrebna je konstrukcija u kojoj se suhi zrak nalazi unutar brojnih zatvorenih prostora malog volumena. Strukturno, ova konfiguracija je predstavljena u obliku brojnih pora unutar strukture.

Stoga logičan zaključak: građevinski materijal čija je unutarnja struktura porozna formacija trebao bi imati nisku razinu CFC-a.

Štoviše, ovisno o najvećoj dopuštenoj poroznosti materijala, vrijednost toplinske vodljivosti približava se vrijednosti toplinske vodljivosti suhog zraka.

Stvaranje građevinskog materijala s minimalnom toplinskom vodljivošću olakšava porozna struktura. Što je više pora različitih volumena sadržano u strukturi materijala, to se može dobiti bolji CTP

U suvremenoj proizvodnji koristi se nekoliko tehnologija za dobivanje poroznosti građevinskog materijala.

Konkretno, koriste se sljedeće tehnologije:

• pjenjenje;
• stvaranje plina;
• brtvljenje vode;
• oteklina;
• uvođenje aditiva;
• stvaranje skela od vlakana.

Treba napomenuti: koeficijent toplinske vodljivosti izravno je povezan sa svojstvima kao što su gustoća, toplinski kapacitet i temperaturna vodljivost.

Vrijednost toplinske vodljivosti može se izračunati pomoću formule:

λ = Q / S *(T₁-T₂)*t,

Gdje:

• Q - Količina topline;
• S – debljina materijala;
• T₁, T₂ – temperatura s obje strane materijala;
• t - vrijeme.

Prosječna vrijednost gustoće i toplinske vodljivosti obrnuto je proporcionalna vrijednosti poroznosti. Stoga, na temelju gustoće strukture građevinskog materijala, ovisnost toplinske vodljivosti o njemu može se izračunati na sljedeći način:

λ = 1,16 √ 0,0196+0,22d² – 0,16,

Gdje: d – vrijednost gustoće. Ovo je formula V.P.Nekrasov, pokazujući utjecaj gustoće određenog materijala na vrijednost njegovog CFC-a.

Utjecaj vlage na toplinsku vodljivost građevinskih materijala

Opet, sudeći prema primjerima uporabe građevinskih materijala u praksi, otkriva se negativan učinak vlage na kvalitetu života građevinskog materijala. Uočeno je da što je više vlage građevinski materijal izložen, CTP vrijednost postaje veća.

Na različite načine nastoje zaštititi materijal koji se koristi u gradnji od vlage. Ova mjera je u potpunosti opravdana s obzirom na povećanje koeficijenta za vlažne građevinske materijale

Nije teško opravdati ovu tvrdnju. Učinak vlage na strukturu građevinskog materijala popraćen je vlaženjem zraka u porama i djelomičnom zamjenom zračne okoline.

S obzirom da je parametar toplinske vodljivosti za vodu 0,58 W/m°C, postaje jasno značajno povećanje toplinske vodljivosti materijala.

Također treba napomenuti da je negativniji učinak kada se voda koja ulazi u poroznu strukturu dodatno zamrzne i pretvori u led.

Prema tome, lako je izračunati još veći porast toplinske vodljivosti, uzimajući u obzir parametre toplinske vodljivosti leda od 2,3 W/m°C. Povećanje parametra toplinske vodljivosti vode od približno četiri puta.

Jedan od razloga za napuštanje zimske gradnje u korist ljetne treba smatrati upravo čimbenik mogućeg smrzavanja nekih vrsta građevinskih materijala i, kao rezultat toga, povećanje toplinske vodljivosti.

Odavde postaju očiti građevinski zahtjevi u pogledu zaštite izolacijskih građevinskih materijala od vlage. Uostalom, razina toplinske vodljivosti raste izravno proporcionalno kvantitativnoj vlažnosti.

Još jedna točka čini se ne manje značajnom - suprotno, kada je struktura građevinskog materijala podvrgnuta značajnom zagrijavanju. Pretjerano visoka temperatura također izaziva povećanje toplinske vodljivosti.

To se događa zbog povećanja kinematičke energije molekula koje čine strukturnu osnovu građevinskog materijala.

Istina, postoji klasa materijala čija struktura, naprotiv, stječe bolja svojstva toplinske vodljivosti u visokom načinu zagrijavanja. Jedan takav materijal je metal.

Ako pod jakim zagrijavanjem većina široko korištenih građevinskih materijala mijenja svoju toplinsku vodljivost prema povećanju, jako zagrijavanje metala dovodi do suprotnog učinka - toplinska vodljivost metala se smanjuje.

Metode određivanja koeficijenta

U tom smjeru koriste se različite tehnike, ali zapravo su sve mjerne tehnologije ujedinjene u dvije skupine metoda:

1. Stacionarni način mjerenja.
2. Nestacionarni način mjerenja.

Stacionarna tehnika uključuje rad s parametrima koji ostaju nepromijenjeni tijekom vremena ili se mijenjaju u maloj mjeri. Ova tehnologija, sudeći po praktičnoj primjeni, omogućuje nam da računamo na preciznije rezultate CFT-a.

Stacionarna metoda omogućuje izvođenje radnji usmjerenih na mjerenje toplinske vodljivosti u širokom temperaturnom rasponu - 20 – 700 °C. Ali u isto vrijeme, stacionarna tehnologija smatra se radno intenzivnom i složenom tehnikom koja zahtijeva puno vremena za izvršenje.

Primjer uređaja za mjerenje toplinske vodljivosti. Ovo je jedan od modernih digitalnih dizajna koji daje brze i točne rezultate.

Druga mjerna tehnologija, nestacionarna, čini se jednostavnijom, zahtijevajući od 10 do 30 minuta da se završi posao. Međutim, u ovom slučaju temperaturni raspon je značajno ograničen. Međutim, tehnika je našla široku primjenu u proizvodnom sektoru.

Tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala

Nema smisla mjeriti mnoge postojeće i široko korištene građevinske materijale.

Svi ovi proizvodi, u pravilu, više puta su testirani, na temelju čega je sastavljena tablica toplinske vodljivosti građevinskih materijala, koja uključuje gotovo sve materijale potrebne na gradilištu.

Jedna verzija takve tablice prikazana je u nastavku, gdje je KTP koeficijent toplinske vodljivosti:

Također preporučujemo čitanje naših drugih članaka, gdje govorimo o tome kako odabrati pravu izolaciju:

1. Izolacija za krovove potkrovlja.
2. Materijali za izolaciju kuće iznutra.
3. Izolacija za strop.
4. Materijali za vanjsku toplinsku izolaciju.
5. Izolacija za podove u drvenoj kući.

Zaključci i koristan video na tu temu

Video je tematski orijentiran, dovoljno detaljno objašnjava što je KTP i "s čime se jede". Nakon što se upoznate s materijalom predstavljenim u videu, imate velike šanse da postanete profesionalni graditelj.

Očigledno je da potencijalni graditelj mora znati o toplinskoj vodljivosti i njezinoj ovisnosti o različitim čimbenicima. Ovo znanje će vam pomoći da izgradite ne samo s visokom kvalitetom, već i s visokim stupnjem pouzdanosti i trajnosti objekta. Korištenje koeficijenta u biti znači uštedu novca, na primjer, na plaćanju istih režija.

Ako imate pitanja ili vrijednih informacija o temi članka, ostavite svoje komentare u bloku ispod.