Warmtegeleidingscoëfficiënt van materialen

Bij het bouwen of renoveren van een huis is de afgelopen jaren veel aandacht besteed aan energie-efficiëntie. Met reeds bestaande brandstofprijzen is dit erg belangrijk. Bovendien lijkt het erop dat verdere besparingen steeds belangrijker worden. Om de samenstelling en dikte van materialen in de taart van omhullende 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 nodig. Het is tenslotte nodig om te beslissen uit 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 constructie, moet u letten op de kenmerken van de materialen. Een van de belangrijkste posities is thermische geleidbaarheid. Het wordt weergegeven door de warmtegeleidingscoëfficiënt. Dit is de hoeveelheid warmte die een 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.

Diagram dat het verschil in thermische geleidbaarheid van materialen illustreert

Materialen met een lage thermische geleidbaarheid worden gebruikt voor isolatie, met een hoge - voor overdracht of afvoer van warmte. Radiatoren zijn bijvoorbeeld gemaakt van aluminium, koper of staal, omdat ze de warmte goed overbrengen, dat wil zeggen dat ze een hoge warmtegeleidingscoëfficiënt hebben. Voor isolatie worden materialen met een lage warmtegeleidingscoëfficiënt 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 opgeteld. Over het algemeen verkrijgen we het thermische isolatievermogen van de omhullende structuur (muren, vloer, plafond).

De thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen geeft aan hoeveel warmte het per tijdseenheid doorlaat.

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. Zijn. 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, die warmte goed 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, de vloer en het dak minstens een bepaald getal zijn, dat voor elke regio wordt berekend. De samenstelling van de "taart" van de wanden, vloer en plafond, de dikte van de materialen zijn zo genomen dat het totale cijfer niet minder (of beter - in ieder geval iets meer) wordt aanbevolen voor jouw regio.

Warmteoverdrachtscoëfficiënt van moderne bouwmaterialen voor het bouwen van enveloppen

Bij het kiezen van materialen moet men er rekening mee houden dat sommige (niet alle) warmte veel beter geleiden in omstandigheden met een hoge luchtvochtigheid. Als een dergelijke situatie zich tijdens het gebruik lange tijd kan voordoen, gebruiken de berekeningen thermische geleidbaarheid voor deze toestand.De warmtegeleidingscoëfficiënten van de belangrijkste materialen die voor isolatie worden gebruikt, worden weergegeven 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 gespecificeerd, zijn te vinden op de websites van de fabrikanten. Aangezien er geen normen zijn, kunnen deze 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, plafonds, vloeren kunnen van verschillende materialen worden gemaakt, maar het gebeurde zo dat de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen meestal wordt vergeleken met metselwerk. Iedereen kent dit materiaal, het is er gemakkelijker mee te associëren. De meest populaire zijn diagrammen die duidelijk het verschil tussen verschillende materialen laten zien. Er is één zo'n afbeelding in de vorige paragraaf, de tweede - een vergelijking van een bakstenen muur en een muur met boomstammen - wordt hieronder gegeven. Dat is de reden waarom thermische isolatiematerialen worden gekozen voor muren gemaakt van bakstenen en andere materialen met een hoge thermische geleidbaarheid. Om het selecteren gemakkelijker te maken, wordt de thermische geleidbaarheid van de belangrijkste bouwmaterialen in tabelvorm weergegeven.

Vergelijk verschillende materialen

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 thermische geleidbaarheid. Ze zijn niet allemaal hetzelfde als voorgeschreven in de regelgevingsdocumenten.

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

Hoe wanddikte te berekenen

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

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

Om ervoor te zorgen dat de stookkosten niet te groot 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, afwerkingslagen

Voor moderne bouw is een situatie typisch wanneer de muur uit meerdere lagen bestaat. Naast de ondersteunende structuur is er isolatie, afwerkingsmaterialen. Elk van de lagen heeft zijn eigen dikte.Hoe bepaal je de dikte van de isolatie? De berekening is eenvoudig. Gebaseerd op de formule:

Berekeningsformule voor thermische weerstand

R is thermische weerstand;

p is de laagdikte in meters;

k - coëfficiënt van thermische geleidbaarheid.

Eerst moet u beslissen welke materialen u tijdens de constructie gaat gebruiken. Bovendien moet u precies weten wat voor soort wandmateriaal, isolatie, decoratie, etc. Elk van hen levert immers zijn eigen bijdrage aan thermische isolatie en bij de berekening wordt rekening gehouden met de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen.

Eerst wordt gekeken naar de thermische weerstand van het constructiemateriaal (waaruit de muur, vloer, enz. Zal worden opgebouwd), vervolgens wordt de dikte van de geselecteerde isolatie gekozen "volgens het residuale" principe. U kunt ook rekening houden met de thermische isolatie-eigenschappen van afwerkingsmaterialen, maar meestal zijn ze een "pluspunt" voor de belangrijkste. Dit is hoe een bepaalde voorraad wordt gelegd "voor het geval dat." Met deze reserve bespaar je op verwarming, wat vervolgens een positief effect heeft op het budget.

Een voorbeeld van het berekenen van de isolatiedikte

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

1. Laten we eerst de thermische weerstand van de bakstenen muur berekenen. Anderhalve steen is 38 cm of 0,38 meter, de thermische geleidbaarheid van metselwerk is 0,56. We tellen met de bovenstaande formule: 0,38 / 0,56 = 0,68. Een muur van 1,5 stenen heeft zo'n thermische weerstand.
2. We trekken deze waarde af van de totale thermische weerstand voor de regio: 3,5-0,68 = 2,82. Deze waarde moet worden "opgenomen" door thermische isolatie en afwerkingsmaterialen.
   

   Alle omsluitende constructies zullen moeten worden berekend

3. We houden rekening met de dikte van de minerale wol. De warmtegeleidingscoëfficiënt is 0,045. De dikte van de laag is: 2,82 * 0,045 = 0,1269 m of 12,7 cm. Dat wil zeggen dat de dikte van de laag minerale wol minimaal 13 cm moet zijn om het vereiste isolatieniveau te bieden.

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