Коефициент на топлопроводимост на материалите

През последните години, когато се строи къща или се ремонтира, много внимание се отделя на енергийната ефективност. При вече съществуващите цени на горивата това е много важно. Освен това изглежда, че по-нататъшните спестявания ще стават все по-важни. За да изберете правилно състава и дебелината на материалите в пая от заграждащи конструкции (стени, под, таван, покрив), е необходимо да знаете топлопроводимостта на строителните материали. Тази характеристика е посочена на опаковки с материали и е необходима дори на етапа на проектиране. В края на краищата е необходимо да решите от какъв материал да изградите стените, как да ги изолирате, колко дебел трябва да бъде всеки слой.

Какво е топлопроводимост и термично съпротивление

При избора на строителни материали за строителство е необходимо да се обърне внимание на характеристиките на материалите. Една от ключовите позиции е топлопроводимостта. Той се показва чрез коефициента на топлопроводимост. Това е количеството топлина, което даден материал може да проведе за единица време. Тоест, колкото по-нисък е този коефициент, толкова по-лошо материалът провежда топлина. И обратно, колкото по-голям е броят, толкова по-добро е разсейването на топлината.

Диаграма, която илюстрира разликата в топлопроводимостта на материалите

Материали с ниска топлопроводимост се използват за изолация, с висока - за пренос или отнемане на топлина. Например радиаторите са направени от алуминий, мед или стомана, тъй като те пренасят топлината добре, т.е.те имат висок коефициент на топлопроводимост. За изолация се използват материали с нисък коефициент на топлопроводимост - те задържат по-добре топлината. Ако даден обект се състои от няколко слоя материал, топлопроводимостта му се определя като сбор от коефициентите на всички материали. При изчисленията се изчислява топлопроводимостта на всеки от компонентите на "пай", намерените стойности се сумират. Като цяло получаваме топлоизолационната способност на ограждащата конструкция (стени, под, таван).

Топлопроводимостта на строителните материали показва количеството топлина, което тя преминава за единица време.

Съществува и такова нещо като термично съпротивление. Той отразява способността на материала да предотвратява преминаването на топлина през него. Тоест, това е реципрочното на топлопроводимостта. И ако видите материал с висока термична устойчивост, той може да се използва за топлоизолация. Пример за топлоизолационни материали могат да бъдат популярните минерална или базалтова вата, пяна и др. За разсейване или пренос на топлина са необходими материали с ниско термично съпротивление. Например за отопление се използват алуминиеви или стоманени радиатори, тъй като те отдават топлина добре.

Таблица за топлопроводимост на топлоизолационни материали

За да е по-лесно да поддържате къщата топла през зимата и хладна през лятото, топлопроводимостта на стените, пода и покрива трябва да бъде поне определена цифра, която се изчислява за всеки регион. Съставът на "пая" на стените, пода и тавана, дебелината на материалите се вземат така, че общата цифра да не е по-малка (или по-добра - поне малко повече), препоръчана за вашия регион.

Коефициент на топлопреминаване на съвременните строителни материали за обвивки на сгради

При избора на материали трябва да се има предвид, че някои (не всички) от тях провеждат топлината много по-добре в условия на висока влажност. Ако по време на работа такава ситуация може да възникне за дълъг период, изчисленията използват топлопроводимост за това състояние.Коефициентите на топлопроводимост на основните материали, използвани за изолация, са показани в таблицата.

Част от информацията е взета от стандарти, които предписват характеристиките на определени материали (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Приложение 2)). Тези материали, които не са посочени в стандартите, се намират на уебсайтовете на производителите. Тъй като няма стандарти, те могат да се различават значително от производител до производител, така че когато купувате, обърнете внимание на характеристиките на всеки материал, който купувате.

Таблица за топлопроводимост на строителни материали

Стени, тавани, подове могат да бъдат направени от различни материали, но се случи така, че топлопроводимостта на строителните материали обикновено се сравнява с тухлената зидария. Всеки знае този материал, по-лесно е да се асоциира с него. Най-популярни са диаграмите, които ясно показват разликата между различните материали. Има една такава картина в предишния параграф, а втората - сравнение на тухлена стена и стена от трупи - е дадена по-долу. Ето защо са избрани топлоизолационни материали за стени от тухли и други материали с висока топлопроводимост. За да се улесни изборът, топлопроводимостта на основните строителни материали е таблична.

Сравнете различни материали

Дървото е един от строителните материали с относително ниска топлопроводимост. Таблицата предоставя примерни данни за различни породи. Когато купувате, не забравяйте да погледнете плътността и топлопроводимостта. Не всички от тях са еднакви, както е предписано в нормативните документи.

Металите много добре провеждат топлината. Те често са студеният мост в конструкцията. И това също трябва да се вземе под внимание, за да се изключи директен контакт с помощта на топлоизолационни слоеве и уплътнения, които се наричат ​​термични разкъсвания. Топлопроводимостта на металите е обобщена в друга таблица.

Как да изчислим дебелината на стената

За да бъде къщата топла през зимата и прохладна през лятото, е необходимо заграждащите конструкции (стени, под, таван / покрив) да имат определена термична устойчивост. Тази стойност е различна за всеки регион. Зависи от средните температури и влажност в даден район.

Термично съпротивление на заграждащата
структури за регионите на Русия

За да не бъдат сметките за отопление твърде големи, строителните материали и тяхната дебелина трябва да бъдат избрани така, че общото им термично съпротивление да не е по-малко от посоченото в таблицата.

Изчисляване на дебелината на стената, дебелината на изолацията, довършителните слоеве

За съвременното строителство е характерна ситуация, когато стената има няколко слоя. В допълнение към носещата конструкция има изолация, довършителни материали. Всеки от слоевете има своя дебелина.Как да определите дебелината на изолацията? Изчислението е просто. Въз основа на формулата:

Формула за изчисляване на термичното съпротивление

R е термично съпротивление;

p е дебелината на слоя в метри;

k - коефициент на топлопроводимост.

Първо, трябва да вземете решение за материалите, които ще използвате по време на строителството. Освен това трябва да знаете точно какъв вид материал за стена, изолация, декорация и т.н. В края на краищата всеки от тях допринася за топлоизолация и топлопроводимостта на строителните материали се взема предвид при изчислението.

Първо се разглежда термичното съпротивление на конструктивния материал (от който ще се изгради стената, подът и т.н.), след което дебелината на избраната изолация се избира "според остатъчния" принцип. Можете също така да вземете предвид топлоизолационните характеристики на довършителните материали, но обикновено те са "плюс" към основните. Така се полага определен запас „за всеки случай“. Този резерв ви позволява да спестите от отопление, което впоследствие има положителен ефект върху бюджета.

Пример за изчисляване на дебелината на изолацията

Да вземем пример. Ще изградим тухлена стена - една и половина тухли, ще я изолираме с минерална вата. Според таблицата термичното съпротивление на стените за региона трябва да бъде най-малко 3,5. Изчислението за тази ситуация е показано по-долу.

1. Първо, нека изчислим термичното съпротивление на тухлената стена. Една и половина тухли е 38 см или 0,38 метра, топлопроводимостта на тухлената зидария е 0,56. Ние броим, използвайки горната формула: 0,38 / 0,56 = 0,68. Стена от 1,5 тухли има такава термична устойчивост.
2. Изваждаме тази стойност от общото термично съпротивление за региона: 3,5-0,68 = 2,82. Тази стойност трябва да бъде "взета" от топлоизолация и довършителни материали.
   

   Всички ограждащи конструкции ще трябва да бъдат изчислени

3. Ние разглеждаме дебелината на минералната вата. Коефициентът му на топлопроводимост е 0,045. Дебелината на слоя ще бъде: 2,82 * 0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. Тоест, за да се осигури необходимото ниво на изолация, дебелината на слоя от минерална вата трябва да бъде най-малко 13 см.

Ако бюджетът е ограничен, можете да вземете 10 см минерална вата, а липсващата ще бъде покрита с довършителни материали. Те ще бъдат отвътре и отвън. Но ако искате сметките за отопление да бъдат минимални, по-добре е да започнете да завършвате с "плюс" към изчислената стойност. Това е вашият резерв за времето на най-ниските температури, тъй като нормите за термично съпротивление на заграждащите конструкции се изчисляват въз основа на средната температура за няколко години, а зимите са необичайно студени. Следователно топлопроводимостта на строителните материали, използвани за декорация, просто не се взема предвид.