casa » Materiais de construção e tecnologias » Coeficiente de condutividade térmica de materiais

Coeficiente de condutividade térmica de materiais

Nos últimos anos, ao construir ou renovar uma casa, muita atenção tem sido dada à eficiência energética. Com os preços dos combustíveis já existentes, isso é muito importante. Além disso, parece que mais economia se tornará cada vez mais importante. Para selecionar corretamente a composição e a espessura dos materiais na torta de estruturas de fechamento (paredes, piso, teto, telhado), é necessário conhecer a condutividade térmica dos materiais de construção. Essa característica é indicada nas embalagens com materiais, sendo necessária ainda na fase de projeto. Afinal, é preciso decidir de que material construir as paredes, como isolá-las, a espessura de cada camada.

O conteúdo do artigo

1 O que é condutividade térmica e resistência térmica
2 Tabela de condutividade térmica de materiais de isolamento térmico
3 Tabela de condutividade térmica de materiais de construção
4 Como calcular a espessura da parede
- 4.1 Cálculo da espessura da parede, espessura do isolamento, camadas de acabamento
- 4.2 Um exemplo de cálculo da espessura do isolamento

O que é condutividade térmica e resistência térmica

Ao escolher materiais de construção para construção, você precisa prestar atenção às características dos materiais. Uma das posições principais é a condutividade térmica. É exibido pelo coeficiente de condutividade térmica. Esta é a quantidade de calor que um material pode conduzir por unidade de tempo. Ou seja, quanto menor esse coeficiente, pior o material conduz o calor. Por outro lado, quanto maior o número, melhor será a dissipação de calor.

Diagrama que ilustra a diferença na condutividade térmica dos materiais

Materiais com baixa condutividade térmica são usados para isolamento, com alta - para transferência ou remoção de calor. Por exemplo, os radiadores são feitos de alumínio, cobre ou aço, pois transferem bem o calor, ou seja, possuem alto coeficiente de condutividade térmica. Para isolamento, são usados materiais com baixo coeficiente de condutividade térmica - eles retêm melhor o calor. Se um objeto consiste em várias camadas de material, sua condutividade térmica é determinada como a soma dos coeficientes de todos os materiais. Nos cálculos, é calculada a condutividade térmica de cada um dos componentes do "bolo", os valores encontrados são somados. Em geral, obtém-se a capacidade de isolamento térmico da estrutura de fechamento (paredes, piso, teto).

A condutividade térmica dos materiais de construção mostra a quantidade de calor que passa por unidade de tempo.

Também existe a resistência térmica. Ele reflete a capacidade de um material de evitar que o calor passe por ele. Ou seja, é o recíproco da condutividade térmica. E, se você vir um material com alta resistência térmica, ele pode ser usado para isolamento térmico. Um exemplo de materiais de isolamento térmico pode ser a popular lã mineral ou basalto, espuma, etc. Materiais com baixa resistência térmica são necessários para dissipar ou transferir calor. Por exemplo, radiadores de alumínio ou aço são usados para aquecimento, pois emitem bem o calor.

Tabela de condutividade térmica de materiais de isolamento térmico

Para tornar mais fácil manter a casa aquecida no inverno e fresca no verão, a condutividade térmica das paredes, do piso e do telhado deve ser de pelo menos um determinado valor, que é calculado para cada região. Na composição da “torta” das paredes, piso e teto, as espessuras dos materiais são tiradas de forma que o valor total não seja menos (ou melhor - pelo menos um pouco mais) recomendado para sua região.

Coeficiente de transferência de calor de materiais de materiais de construção modernos para envelopes de construção

Ao escolher os materiais, deve-se levar em consideração que alguns (não todos) conduzem o calor muito melhor em condições de alta umidade. Se durante a operação tal situação pode surgir por um longo tempo, os cálculos usam a condutividade térmica para este estado.Os coeficientes de condutividade térmica dos principais materiais utilizados para o isolamento são apresentados na tabela.

Nome do material	Coeficiente de condutividade térmica W / (m ° C)
	Seco	Em umidade normal	Com alta umidade
Feltro de lã	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Lã mineral de rocha 25-50 kg / m3	0,036	0,042	0,,045
Lã mineral de rocha 40-60 kg / m3	0,035	0,041	0,044
Lã mineral de rocha 80-125 kg / m3	0,036	0,042	0,045
Lã mineral de rocha 140-175 kg / m3	0,037	0,043	0,0456
Lã mineral de rocha 180 kg / m3	0,038	0,045	0,048
Lã de vidro 15 kg / m3	0,046	0,049	0,055
Lã de vidro 17 kg / m3	0,044	0,047	0,053
Lã de vidro 20 kg / m3	0,04	0,043	0,048
Lã de vidro 30 kg / m3	0,04	0,042	0,046
Lã de vidro 35 kg / m3	0,039	0,041	0,046
Lã de vidro 45 kg / m3	0,039	0,041	0,045
Lã de vidro 60 kg / m3	0,038	0,040	0,045
Lã de vidro 75 kg / m3	0,04	0,042	0,047
Lã de vidro 85 kg / m3	0,044	0,046	0,050
Poliestireno expandido (poliestireno, PPS)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Espuma de poliestireno extrudado (EPS, XPS)	0,029	0,030	0,031
Espuma de concreto, concreto aerado em argamassa de cimento, 600 kg / m3	0,14	0,22	0,26
Espuma de concreto, concreto aerado em argamassa de cimento, 400 kg / m3	0,11	0,14	0,15
Espuma de concreto, concreto aerado em argamassa de cal, 600 kg / m3	0,15	0,28	0,34
Espuma de concreto, concreto aerado em argamassa de cal, 400 kg / m3	0,13	0,22	0,28
Vidro de espuma, migalhas, 100 - 150 kg / m3	0,043-0,06
Vidro de espuma, migalhas, 151 - 200 kg / m3	0,06-0,063
Vidro de espuma, migalhas, 201 - 250 kg / m3	0,066-0,073
Vidro de espuma, migalhas, 251 - 400 kg / m3	0,085-0,1
Bloco de espuma 100 - 120 kg / m3	0,043-0,045
Bloco de espuma 121 - 170 kg / m3	0,05-0,062
Bloco de espuma 171 - 220 kg / m3	0,057-0,063
Bloco de espuma 221 - 270 kg / m3	0,073
Ecowool	0,037-0,042
Espuma de poliuretano (PPU) 40 kg / m3	0,029	0,031	0,05
Espuma de poliuretano (PPU) 60 kg / m3	0,035	0,036	0,041
Espuma de poliuretano (PPU) 80 kg / m3	0,041	0,042	0,04
Espuma de polietileno reticulado	0,031-0,038
Vácuo	0
Ar + 27 ° C. 1 atm	0,026
Xenon	0,0057
Argônio	0,0177
Aerogel (aerogéis Aspen)	0,014-0,021
Escória	0,05
Vermiculita	0,064-0,074
Borracha espumada	0,033
Folhas de cortiça 220 kg / m3	0,035
Folhas de cortiça 260 kg / m3	0,05
Esteiras de basalto, tela	0,03-0,04
Rebocar	0,05
Perlite, 200 kg / m3	0,05
Perlita expandida, 100 kg / m3	0,06
Placas isolantes de linho, 250 kg / m3	0,054
Concreto de poliestireno, 150-500 kg / m3	0,052-0,145
Cortiça granular, 45 kg / m3	0,038
Cortiça mineral à base de betume, 270-350 kg / m3	0,076-0,096
Revestimento para pisos de cortiça, 540 kg / m3	0,078
Plugue técnico, 50 kg / m3	0,037

Algumas das informações são retiradas de normas que prescrevem as características de certos materiais (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Anexo 2)). Os materiais que não estão especificados nas normas são encontrados nos sites dos fabricantes. Como não existem padrões, eles podem variar significativamente de fabricante para fabricante, portanto, na hora de comprar, preste atenção às características de cada material que comprar.

Tabela de condutividade térmica de materiais de construção

Paredes, tetos e pisos podem ser feitos de materiais diferentes, mas acontece que a condutividade térmica dos materiais de construção é geralmente comparada à da alvenaria. Todo mundo conhece esse material, é mais fácil associar a ele. Os mais populares são diagramas que demonstram claramente a diferença entre diferentes materiais. Há uma dessas imagens no parágrafo anterior, a segunda - uma comparação de uma parede de tijolos e uma parede de toras - é fornecida abaixo. É por isso que os materiais de isolamento térmico são escolhidos para paredes feitas de tijolos e outros materiais com alta condutividade térmica. Para facilitar a seleção, a condutividade térmica dos principais materiais de construção é tabulada.

Compare uma variedade de materiais

Nome do material, densidade	Coeficiente de condutividade térmica
	seco	na umidade normal	em alta umidade
CPR (argamassa de cimento-areia)	0,58	0,76	0,93
Argamassa de cal e areia	0,47	0,7	0,81
Gesso gesso	0,25
Espuma de concreto, concreto aerado em cimento, 600 kg / m3	0,14	0,22	0,26
Espuma de concreto, concreto aerado em cimento, 800 kg / m3	0,21	0,33	0,37
Espuma de concreto, concreto aerado em cimento, 1000 kg / m3	0,29	0,38	0,43
Espuma de concreto, concreto aerado sobre cal, 600 kg / m3	0,15	0,28	0,34
Espuma de concreto, concreto aerado sobre cal, 800 kg / m3	0,23	0,39	0,45
Espuma de concreto, concreto aerado sobre cal, 1000 kg / m3	0,31	0,48	0,55
Vidro da janela	0,76
Arbolit	0,07-0,17
Betão com brita natural, 2.400 kg / m3	1,51
Betão leve com pedra-pomes natural, 500-1200 kg / m3	0,15-0,44
Betão sobre escória granulada, 1200-1800 kg / m3	0,35-0,58
Escória de concreto de caldeira, 1400 kg / m3	0,56
Betão de pedra britada, 2200-2500 kg / m3	0,9-1,5
Concreto na escória de combustível, 1000-1800 kg / m3	0,3-0,7
Bloco cerâmico poroso	0,2
Betão de vermiculita, 300-800 kg / m3	0,08-0,21
Concreto de argila expandida, 500 kg / m3	0,14
Concreto de argila expandida, 600 kg / m3	0,16
Concreto de argila expandida, 800 kg / m3	0,21
Concreto de argila expandida, 1000 kg / m3	0,27
Concreto de argila expandida, 1200 kg / m3	0,36
Concreto de argila expandido, 1400 kg / m3	0,47
Concreto de argila expandida, 1600 kg / m3	0,58
Concreto de argila expandida, 1800 kg / m3	0,66
escada feita de tijolos cerâmicos sólidos no CPR	0,56	0,7	0,81
Alvenaria de tijolo oco de cerâmica em CPR, 1000 kg / m3)	0,35	0,47	0,52
Alvenaria de tijolo de cerâmica oca no canteiro de obras centralizado, 1300 kg / m3)	0,41	0,52	0,58
Alvenaria de tijolos cerâmicos ocos no CPR, 1400 kg / m3)	0,47	0,58	0,64
Alvenaria sólida de tijolos de areia e cal em CPR, 1000 kg / m3)	0,7	0,76	0,87
Alvenaria de tijolo sílico-calcário oco em CPR, 11 vazios	0,64	0,7	0,81
Alvenaria de tijolo sílico-calcário oco em CPR, 14 vazios	0,52	0,64	0,76
Calcário 1400 kg / m3	0,49	0,56	0,58
Calcário 1 + 600 kg / m3	0,58	0,73	0,81
Calcário 1800 kg / m3	0,7	0,93	1,05
Calcário 2000 kg / m3	0,93	1,16	1,28
Areia de construção, 1600 kg / m3	0,35
Granito	3,49
Mármore	2,91
Argila expandida, cascalho, 250 kg / m3	0,1	0,11	0,12
Argila expandida, cascalho, 300 kg / m3	0,108	0,12	0,13
Argila expandida, cascalho, 350 kg / m3	0,115-0,12	0,125	0,14
Argila expandida, cascalho, 400 kg / m3	0,12	0,13	0,145
Argila expandida, cascalho, 450 kg / m3	0,13	0,14	0,155
Argila expandida, cascalho, 500 kg / m3	0,14	0,15	0,165
Argila expandida, cascalho, 600 kg / m3	0,14	0,17	0,19
Argila expandida, cascalho, 800 kg / m3	0,18
Placas de gesso, 1100 kg / m3	0,35	0,50	0,56
Placas de gesso, 1350 kg / m3	0,23	0,35	0,41
Argila, 1600-2900 kg / m3	0,7-0,9
Argila refratária, 1800 kg / m3	1,4
Argila expandida, 200-800 kg / m3	0,1-0,18
Concreto de argila expandida em areia de quartzo com porização, 800-1200 kg / m3	0,23-0,41
Concreto de argila expandida, 500-1800 kg / m3	0,16-0,66
Concreto de argila expandida em areia perlita, 800-1000 kg / m3	0,22-0,28
Tijolos de clínquer, 1.800 - 2.000 kg / m3	0,8-0,16
Tijolos cerâmicos de revestimento, 1800 kg / m3	0,93
Alvenaria de entulho de densidade média, 2.000 kg / m3	1,35
Chapas de gesso cartonado, 800 kg / m3	0,15	0,19	0,21
Chapas de gesso cartonado, 1050 kg / m3	0,15	0,34	0,36
Contraplacado, colado	0,12	0,15	0,18
Cartão, aglomerado, 200 kg / m3	0,06	0,07	0,08
Cartão, aglomerado, 400 kg / m3	0,08	0,11	0,13
Cartão de fibra, cartão, 600 kg / m3	0,11	0,13	0,16
Placa de fibra, placa de aglomerado, 800 kg / m3	0,13	0,19	0,23
Cartão de fibra, cartão, 1000 kg / m3	0,15	0,23	0,29
PVC Linoleum com isolamento térmico, 1600 kg / m3	0,33
PVC Linoleum com isolamento térmico, 1800 kg / m3	0,38
Linóleo de PVC na base de tecido, 1400 kg / m3	0,2	0,29	0,29
Linóleo de PVC na base de tecido, 1600 kg / m3	0,29	0,35	0,35
Linóleo de PVC na base de tecido, 1800 kg / m3	0,35
Folhas planas de cimento-amianto, 1600-1800 kg / m3	0,23-0,35
Tapete, 630 kg / m3	0,2
Policarbonato (folhas), 1200 kg / m3	0,16
Concreto de poliestireno, 200-500 kg / m3	0,075-0,085
Rocha concha, 1000-1800 kg / m3	0,27-0,63
Fibra de vidro, 1800 kg / m3	0,23
Telhas de concreto, 2100 kg / m3	1,1
Ladrilho cerâmico, 1900 kg / m3	0,85
Telha de PVC, 2.000 kg / m3	0,85
Gesso de cal, 1600 kg / m3	0,7
Gesso cimento-areia, 1800 kg / m3	1,2

A madeira é um dos materiais de construção com condutividade térmica relativamente baixa. A tabela fornece dados indicativos para diferentes raças. Ao comprar, verifique a densidade e a condutividade térmica. Nem todos são os mesmos prescritos nos documentos regulamentares.

Nome	Coeficiente de condutividade térmica
	Seco	Em umidade normal	Com alta umidade
Pinheiro, abeto no grão	0,09	0,14	0,18
Pinheiro, abeto ao longo do grão	0,18	0,29	0,35
Carvalho ao longo do grão	0,23	0,35	0,41
Carvalho através do grão	0,10	0,18	0,23
Sobreiro	0,035
Árvore de vidoeiro	0,15
Cedro	0,095
Borracha natural	0,18
Bordo	0,19
Linden (15% de umidade)	0,15
Larício	0,13
Serragem	0,07-0,093
Rebocar	0,05
Parquet de carvalho	0,42
Parquet	0,23
Parquet de painel	0,17
Abeto	0,1-0,26
Álamo	0,17

Os metais conduzem muito bem o calor. Eles costumam ser a ponte fria da estrutura. E isso também deve ser levado em consideração, para excluir o contato direto por meio de camadas termo-isolantes e gaxetas, que são chamadas de ruptura térmica. A condutividade térmica dos metais é resumida em outra tabela.

Nome	Coeficiente de condutividade térmica	Nome	Coeficiente de condutividade térmica
Bronze	22-105	Alumínio	202-236
Cobre	282-390	Latão	97-111
Prata	429	Ferro	92
Lata	67	Aço	47
Ouro	318

Como calcular a espessura da parede

Para que a casa seja quente no inverno e fresca no verão, é necessário que as estruturas de fechamento (paredes, piso, teto / telhado) tenham uma certa resistência térmica. Este valor é diferente para cada região. Depende das temperaturas médias e da umidade em uma determinada área.

Resistência térmica de estruturas de fechamento para regiões russas

Resistência térmica do fechamento
estruturas para as regiões da Rússia

Para que as contas de aquecimento não sejam muito grandes, os materiais de construção e sua espessura devem ser selecionados de forma que sua resistência térmica total não seja inferior à indicada na tabela.

Cálculo da espessura da parede, espessura do isolamento, camadas de acabamento

Para a construção moderna, uma situação típica é quando a parede tem várias camadas. Além da estrutura de suporte, existe isolamento, materiais de acabamento. Cada uma das camadas tem sua própria espessura.Como determinar a espessura do isolamento? O cálculo é simples. Com base na fórmula:

Fórmula de cálculo de resistência térmica

R é a resistência térmica;

p é a espessura da camada em metros;

k - coeficiente de condutividade térmica.

Primeiro, você precisa decidir sobre os materiais que usará durante a construção. Além disso, você precisa saber exatamente que tipo de material de parede, isolamento, decoração, etc. Afinal, cada um deles dá sua própria contribuição para o isolamento térmico, e a condutividade térmica dos materiais de construção é levada em consideração no cálculo.

Em primeiro lugar, é considerada a resistência térmica do material estrutural (a partir do qual será construída a parede, piso, etc.), em seguida, a espessura do isolamento selecionado é selecionada "de acordo com o princípio residual". Você também pode levar em consideração as características de isolamento térmico dos materiais de acabamento, mas geralmente são um "plus" para os principais. É assim que determinado estoque é colocado "por precaução". Esta reserva permite-lhe poupar no aquecimento, o que consequentemente tem um efeito positivo no orçamento.

Um exemplo de cálculo da espessura do isolamento

Vamos dar um exemplo. Vamos construir uma parede de tijolos - um tijolo e meio, vamos isolá-la com lã mineral. De acordo com a tabela, a resistência térmica das paredes da região deve ser de no mínimo 3,5. O cálculo para esta situação é mostrado abaixo.

Primeiro, vamos calcular a resistência térmica da parede de tijolos. Um tijolo e meio tem 38 cm ou 0,38 metros, o coeficiente de condutividade térmica da alvenaria de tijolo é 0,56. Contamos usando a fórmula acima: 0,38 / 0,56 = 0,68. Uma parede de 1,5 tijolos tem essa resistência térmica.
Subtraímos esse valor da resistência térmica total para a região: 3,5-0,68 = 2,82. Este valor deve ser "captado" pelo isolamento térmico e materiais de acabamento.
Todas as estruturas de fechamento terão que ser calculadas
Consideramos a espessura da lã mineral. Seu coeficiente de condutividade térmica é 0,045. A espessura da camada será: 2,82 * 0,045 = 0,1269 m ou 12,7 cm. Ou seja, para proporcionar o nível de isolamento necessário, a espessura da camada de lã mineral deve ser de pelo menos 13 cm.

Se o orçamento for limitado, pode levar 10 cm de lã mineral, e o que falta será coberto com materiais de acabamento. Eles estarão por dentro e por fora. Mas, se quiser que as contas de aquecimento sejam mínimas, é melhor começar a terminar com um "mais" no valor calculado. Esta é a sua reserva para o período de temperaturas mais baixas, pois as normas de resistência térmica para estruturas de fechamento são calculadas com base na temperatura média ao longo de vários anos, e os invernos são anormalmente frios. Portanto, a condutividade térmica dos materiais de construção usados para decoração simplesmente não é levada em consideração.

← Fotos de casas de tijolos e chalés - escolha uma fachada

Placa OSB (OSB): tamanhos padrão, características técnicas →