Malzemelerin ısıl iletkenlik katsayısı
Son yıllarda, bir ev inşa ederken veya onu yenilerken, enerji verimliliğine büyük önem verildi. Zaten mevcut olan yakıt fiyatları ile bu çok önemlidir. Dahası, daha fazla tasarrufun giderek daha önemli hale geleceği görülmektedir. Kapalı yapıların (duvarlar, zemin, tavan, çatı) pastasındaki malzemelerin bileşimini ve kalınlığını doğru seçmek için, yapı malzemelerinin termal iletkenliğini bilmek gerekir. Bu özellik, malzemeli ambalajlarda belirtilmiştir ve tasarım aşamasında bile gereklidir. Sonuçta, duvarların hangi malzemeden yapılacağına, nasıl yalıtılacağına, her katmanın ne kadar kalın olması gerektiğine karar vermek gerekiyor.
Makalenin içeriği
Isıl iletkenlik ve ısıl direnç nedir
İnşaat için yapı malzemeleri seçerken malzemelerin özelliklerine dikkat etmek gerekir. Anahtar konumlardan biri termal iletkenliktir. Termal iletkenlik katsayısı ile gösterilir. Bu, belirli bir malzemenin birim zamanda iletebileceği ısı miktarıdır. Yani, bu katsayı ne kadar düşükse, malzeme ısıyı o kadar kötü iletir. Tersine, sayı ne kadar yüksekse, ısı dağılımı o kadar iyi olur.
Düşük ısı iletkenliğine sahip malzemeler yalıtım için, yüksek olanlar ise ısının aktarılması veya uzaklaştırılması için kullanılır. Örneğin, radyatörler ısıyı iyi transfer ettikleri için, yani yüksek bir ısı iletkenlik katsayısına sahip oldukları için alüminyum, bakır veya çelikten yapılmıştır. İzolasyon için, düşük ısı iletkenlik katsayısına sahip malzemeler kullanılır - ısıyı daha iyi tutarlar. Bir nesne birkaç malzeme katmanından oluşuyorsa, ısıl iletkenliği tüm malzemelerin katsayılarının toplamı olarak belirlenir. Hesaplamalarda "pasta" bileşenlerinin her birinin ısıl iletkenliği hesaplanır, bulunan değerler toplanır. Genel olarak, kapalı yapının (duvarlar, zemin, tavan) ısı yalıtım özelliğini elde ederiz.
Termal direnç diye bir şey de var. Bir malzemenin ısının içinden geçmesini engelleme yeteneğini yansıtır. Yani, termal iletkenliğin tersidir. Ve ısıl direnci yüksek bir malzeme görürseniz, ısı yalıtımı için kullanılabilir. Isı yalıtım malzemelerine bir örnek, popüler mineral veya bazalt yün, köpük vb. Olabilir. Isıyı dağıtmak veya transfer etmek için düşük ısıl dirençli malzemelere ihtiyaç vardır. Örneğin, iyi ısı verdikleri için ısıtma için alüminyum veya çelik radyatörler kullanılır.
Isı yalıtım malzemelerinin ısı iletkenlik tablosu
Evi kışın sıcak, yazın serin tutmayı kolaylaştırmak için duvarların, zeminin ve çatının ısı iletkenliği en az her bölge için hesaplanan belirli bir rakam olmalıdır. Bölgeniz için önerilen toplam rakam daha az (veya daha iyi - en azından biraz daha fazla) olacak şekilde duvarların, zeminin ve tavanın "pasta" bileşimi, malzemelerin kalınlığı alınır.
Malzeme seçerken, bazılarının (hepsinin değil) yüksek nem koşullarında ısıyı çok daha iyi ilettiği dikkate alınmalıdır. Çalışma sırasında uzun süre böyle bir durum ortaya çıkarsa, hesaplamalar bu durum için termal iletkenlik kullanır.Yalıtım için kullanılan ana malzemelerin ısıl iletkenlik katsayıları tabloda gösterilmiştir.
Materyal adı | Isı iletkenlik katsayısı W / (m ° C) | ||
---|---|---|---|
Kuru | Normal nemde | Yüksek nem ile | |
Yün keçe | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
Kaya mineral yünü 25-50 kg / m3 | 0,036 | 0,042 | 0,,045 |
Kaya mineral yünü 40-60 kg / m3 | 0,035 | 0,041 | 0,044 |
Kaya mineral yünü 80-125 kg / m3 | 0,036 | 0,042 | 0,045 |
Kaya mineral yünü 140-175 kg / m3 | 0,037 | 0,043 | 0,0456 |
Kaya mineral yünü 180 kg / m3 | 0,038 | 0,045 | 0,048 |
Cam yünü 15 kg / m3 | 0,046 | 0,049 | 0,055 |
Cam yünü 17 kg / m3 | 0,044 | 0,047 | 0,053 |
Cam yünü 20 kg / m3 | 0,04 | 0,043 | 0,048 |
Cam yünü 30 kg / m3 | 0,04 | 0,042 | 0,046 |
Cam yünü 35 kg / m3 | 0,039 | 0,041 | 0,046 |
Cam yünü 45 kg / m3 | 0,039 | 0,041 | 0,045 |
Cam yünü 60 kg / m3 | 0,038 | 0,040 | 0,045 |
Cam yünü 75 kg / m3 | 0,04 | 0,042 | 0,047 |
Cam yünü 85 kg / m3 | 0,044 | 0,046 | 0,050 |
Genişletilmiş polistiren (polistiren, PPS) | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
Ekstrüde polistiren köpük (EPS, XPS) | 0,029 | 0,030 | 0,031 |
Köpük beton, çimento harcı üzerine havalandırılmış beton, 600 kg / m3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
Köpük beton, çimento harcı üzerine havalandırılmış beton, 400 kg / m3 | 0,11 | 0,14 | 0,15 |
Köpük beton, kireç harcı üzerine havalandırılmış beton, 600 kg / m3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
Köpük beton, kireç harcı üzerine havalandırılmış beton, 400 kg / m3 | 0,13 | 0,22 | 0,28 |
Köpük cam, kırıntı, 100-150 kg / m3 | 0,043-0,06 | ||
Köpük cam, kırıntı, 151-200 kg / m3 | 0,06-0,063 | ||
Köpük cam, kırıntı, 201-250 kg / m3 | 0,066-0,073 | ||
Köpük cam, kırıntı, 251 - 400 kg / m3 | 0,085-0,1 | ||
Köpük blok 100-120 kg / m3 | 0,043-0,045 | ||
Köpük blok 121-170 kg / m3 | 0,05-0,062 | ||
Köpük blok 171-220 kg / m3 | 0,057-0,063 | ||
Köpük blok 221-270 kg / m3 | 0,073 | ||
Ecowool | 0,037-0,042 | ||
Poliüretan sünger (PPU) 40 kg / m3 | 0,029 | 0,031 | 0,05 |
Poliüretan sünger (PPU) 60 kg / m3 | 0,035 | 0,036 | 0,041 |
Poliüretan sünger (PPU) 80 kg / m3 | 0,041 | 0,042 | 0,04 |
Çapraz bağlı polietilen köpük | 0,031-0,038 | ||
Vakum | 0 | ||
Hava + 27 ° C 1 atm | 0,026 | ||
Xenon | 0,0057 | ||
Argon | 0,0177 | ||
Aerojel (Aspen aerojelleri) | 0,014-0,021 | ||
Cüruf | 0,05 | ||
Vermikülit | 0,064-0,074 | ||
Köpüklü kauçuk | 0,033 | ||
Mantar levhalar 220 kg / m3 | 0,035 | ||
Mantar levhalar 260 kg / m3 | 0,05 | ||
Bazalt paspaslar, kanvas | 0,03-0,04 | ||
Tow | 0,05 | ||
Perlit, 200 kg / m3 | 0,05 | ||
Genişletilmiş perlit, 100 kg / m3 | 0,06 | ||
Keten izolasyon plakaları, 250 kg / m3 | 0,054 | ||
Polistiren beton, 150-500 kg / m3 | 0,052-0,145 | ||
Granül mantar, 45 kg / m3 | 0,038 | ||
Bitüm esaslı mineral mantar, 270-350 kg / m3 | 0,076-0,096 | ||
Mantar zemin kaplaması, 540 kg / m3 | 0,078 | ||
Teknik fiş, 50 kg / m3 | 0,037 |
Bilgilerin bir kısmı, belirli malzemelerin özelliklerini belirleyen standartlardan alınmıştır (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Ek 2)). Standartlarda belirtilmeyen malzemeler, üreticilerin web sitelerinde bulunur. Standart olmadığı için, üreticiden üreticiye önemli ölçüde değişebilir, bu nedenle satın alırken satın aldığınız her malzemenin özelliklerine dikkat edin.
Yapı malzemelerinin ısıl iletkenlik tablosu
Duvarlar, tavanlar, zeminler farklı malzemelerden yapılabilir, ancak yapı malzemelerinin ısıl iletkenliği genellikle tuğla ile karşılaştırılır. Herkes bu materyali bilir, onunla ilişkilendirmek daha kolaydır. En popüler olanları, farklı malzemeler arasındaki farkı açıkça gösteren diyagramlardır. Bir önceki paragrafta böyle bir resim var, ikincisi - bir tuğla duvar ile bir kütük duvarının karşılaştırması - aşağıda verilmiştir. Bu nedenle ısı iletkenliği yüksek olan tuğladan ve diğer malzemelerden yapılmış duvarlar için ısı yalıtım malzemeleri tercih edilmektedir. Seçmeyi kolaylaştırmak için ana yapı malzemelerinin ısıl iletkenliği tablo halinde verilmiştir.
Malzeme adı, yoğunluğu | Termal iletkenlik katsayısı | ||
---|---|---|---|
kuru | normal nemde | yüksek nemde | |
CPR (çimento-kum harcı) | 0,58 | 0,76 | 0,93 |
Kireç-kum harcı | 0,47 | 0,7 | 0,81 |
Alçı sıva | 0,25 | ||
Köpük beton, çimento üzeri havalandırılmış beton, 600 kg / m3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
Köpük beton, çimento üzeri havalandırılmış beton, 800 kg / m3 | 0,21 | 0,33 | 0,37 |
Köpük beton, çimento üzeri havalandırılmış beton, 1000 kg / m3 | 0,29 | 0,38 | 0,43 |
Köpük beton, kireç üzeri havalandırılmış beton, 600 kg / m3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
Köpük beton, kireç üzeri havalandırılmış beton, 800 kg / m3 | 0,23 | 0,39 | 0,45 |
Köpük beton, kireç üzeri havalandırılmış beton, 1000 kg / m3 | 0,31 | 0,48 | 0,55 |
Pencere camı | 0,76 | ||
Arbolit | 0,07-0,17 | ||
Doğal kırma taşlı beton, 2400 kg / m3 | 1,51 | ||
Doğal pomza ile hafif beton, 500-1200 kg / m3 | 0,15-0,44 | ||
Granül cüruf üzerinde beton, 1200-1800 kg / m3 | 0,35-0,58 | ||
Kazan cürufu beton, 1400 kg / m3 | 0,56 | ||
Kırma taş beton, 2200-2500 kg / m3 | 0,9-1,5 | ||
Yakıt cürufu üzerinde beton, 1000-1800 kg / m3 | 0,3-0,7 | ||
Gözenekli seramik blok | 0,2 | ||
Vermikülit beton, 300-800 kg / m3 | 0,08-0,21 | ||
Genişletilmiş kil beton, 500 kg / m3 | 0,14 | ||
Genişletilmiş kil beton, 600 kg / m3 | 0,16 | ||
Genişletilmiş kil beton, 800 kg / m3 | 0,21 | ||
Genişletilmiş kil beton, 1000 kg / m3 | 0,27 | ||
Genişletilmiş kil beton, 1200 kg / m3 | 0,36 | ||
Genişletilmiş kil beton, 1400 kg / m3 | 0,47 | ||
Genişletilmiş kil beton, 1600 kg / m3 | 0,58 | ||
Genişletilmiş kil beton, 1800 kg / m3 | 0,66 | ||
CPR üzerinde masif seramik tuğladan yapılmış merdiven | 0,56 | 0,7 | 0,81 |
CPR üzerine seramik içi boş tuğla duvar, 1000 kg / m3) | 0,35 | 0,47 | 0,52 |
Merkezi şantiyede içi boş seramik tuğla duvar, 1300 kg / m3) | 0,41 | 0,52 | 0,58 |
CPR'de içi boş seramik tuğla duvar, 1400 kg / m3) | 0,47 | 0,58 | 0,64 |
CPR üzerine katı kum-kireç tuğla duvarcılık, 1000 kg / m3) | 0,7 | 0,76 | 0,87 |
CPR, 11 boşlukta içi boş kum-kireç tuğla duvar | 0,64 | 0,7 | 0,81 |
CPR üzerine içi boş kum-kireç tuğla duvarcılık, 14 boşluk | 0,52 | 0,64 | 0,76 |
Kireçtaşı 1400 kg / m3 | 0,49 | 0,56 | 0,58 |
Kireçtaşı 1 + 600 kg / m3 | 0,58 | 0,73 | 0,81 |
Kireçtaşı 1800 kg / m3 | 0,7 | 0,93 | 1,05 |
Kireçtaşı 2000 kg / m3 | 0,93 | 1,16 | 1,28 |
İnşaat kumu, 1600 kg / m3 | 0,35 | ||
Granit | 3,49 | ||
Mermer | 2,91 | ||
Genişletilmiş kil, çakıl, 250 kg / m3 | 0,1 | 0,11 | 0,12 |
Genişletilmiş kil, çakıl, 300 kg / m3 | 0,108 | 0,12 | 0,13 |
Genişletilmiş kil, çakıl, 350 kg / m3 | 0,115-0,12 | 0,125 | 0,14 |
Genişletilmiş kil, çakıl, 400 kg / m3 | 0,12 | 0,13 | 0,145 |
Genişletilmiş kil, çakıl, 450 kg / m3 | 0,13 | 0,14 | 0,155 |
Genişletilmiş kil, çakıl, 500 kg / m3 | 0,14 | 0,15 | 0,165 |
Genişletilmiş kil, çakıl, 600 kg / m3 | 0,14 | 0,17 | 0,19 |
Genişletilmiş kil, çakıl, 800 kg / m3 | 0,18 | ||
Alçı levhalar, 1100 kg / m3 | 0,35 | 0,50 | 0,56 |
Alçı levhalar, 1350 kg / m3 | 0,23 | 0,35 | 0,41 |
Kil, 1600-2900 kg / m3 | 0,7-0,9 | ||
Refrakter kil, 1800 kg / m3 | 1,4 | ||
Genişletilmiş kil, 200-800 kg / m3 | 0,1-0,18 | ||
Kuvars kumu üzerinde genişletilmiş kil betonu, 800-1200 kg / m3 | 0,23-0,41 | ||
Genişletilmiş kil beton, 500-1800 kg / m3 | 0,16-0,66 | ||
Perlit kumu üzerinde genişletilmiş kil beton, 800-1000 kg / m3 | 0,22-0,28 | ||
Klinker tuğlalar, 1800-2000 kg / m3 | 0,8-0,16 | ||
Seramik kaplama tuğlaları, 1800 kg / m3 | 0,93 | ||
Orta yoğunlukta moloz duvarcılık, 2000 kg / m3 | 1,35 | ||
Alçı levha levhalar, 800 kg / m3 | 0,15 | 0,19 | 0,21 |
Alçı levha levhalar, 1050 kg / m3 | 0,15 | 0,34 | 0,36 |
Kontrplak, yapıştırılmış | 0,12 | 0,15 | 0,18 |
Sunta, sunta, 200 kg / m3 | 0,06 | 0,07 | 0,08 |
Sunta, sunta, 400 kg / m3 | 0,08 | 0,11 | 0,13 |
Sunta, sunta, 600 kg / m3 | 0,11 | 0,13 | 0,16 |
Sunta, sunta, 800 kg / m3 | 0,13 | 0,19 | 0,23 |
Sunta, sunta, 1000 kg / m3 | 0,15 | 0,23 | 0,29 |
Isı yalıtımlı Linolyum PVC, 1600 kg / m3 | 0,33 | ||
Isı yalıtımlı Linolyum PVC, 1800 kg / m3 | 0,38 | ||
Kumaş bazlı PVC linolyum, 1400 kg / m3 | 0,2 | 0,29 | 0,29 |
Kumaş bazlı PVC linolyum, 1600 kg / m3 | 0,29 | 0,35 | 0,35 |
Kumaş bazlı PVC linolyum, 1800 kg / m3 | 0,35 | ||
Asbestli çimento yassı levhalar, 1600-1800 kg / m3 | 0,23-0,35 | ||
Halı, 630 kg / m3 | 0,2 | ||
Polikarbonat (levhalar), 1200 kg / m3 | 0,16 | ||
Polistiren beton, 200-500 kg / m3 | 0,075-0,085 | ||
Kabuk kaya, 1000-1800 kg / m3 | 0,27-0,63 | ||
Cam elyafı, 1800 kg / m3 | 0,23 | ||
Beton karolar, 2100 kg / m3 | 1,1 | ||
Seramik karo, 1900 kg / m3 | 0,85 | ||
PVC kiremit, 2000 kg / m3 | 0,85 | ||
Kireç sıva, 1600 kg / m3 | 0,7 | ||
Çimento-kum sıva, 1800 kg / m3 | 1,2 |
Ahşap, nispeten düşük ısı iletkenliğine sahip yapı malzemelerinden biridir. Tablo, farklı türler için gösterge niteliğinde veriler sağlar. Satın alırken, yoğunluğa ve termal iletkenliğe baktığınızdan emin olun. Hepsi düzenleyici belgelerde belirtilenlerle aynı değildir.
İsim | Termal iletkenlik katsayısı | ||
---|---|---|---|
Kuru | Normal nemde | Yüksek nem ile | |
Çam, tahıl boyunca ladin | 0,09 | 0,14 | 0,18 |
Çam, tahıl boyunca ladin | 0,18 | 0,29 | 0,35 |
Tahıl boyunca meşe | 0,23 | 0,35 | 0,41 |
Tahıl boyunca meşe | 0,10 | 0,18 | 0,23 |
mantar ağacı | 0,035 | ||
huş ağacı | 0,15 | ||
Sedir | 0,095 | ||
Doğal kauçuk | 0,18 | ||
Akçaağaç | 0,19 | ||
Ihlamur (% 15 nem) | 0,15 | ||
Karaçam | 0,13 | ||
Talaş | 0,07-0,093 | ||
Tow | 0,05 | ||
Meşe parke | 0,42 | ||
Parça parke | 0,23 | ||
Panel parke | 0,17 | ||
Köknar | 0,1-0,26 | ||
Kavak | 0,17 |
Metaller ısıyı çok iyi iletir. Genellikle yapıdaki soğuk köprüdürler. Ayrıca, termal kopma olarak adlandırılan ısı yalıtım katmanları ve contalar kullanılarak doğrudan teması önlemek için bu da dikkate alınmalıdır. Metallerin ısıl iletkenliği başka bir tabloda özetlenmiştir.
İsim | Termal iletkenlik katsayısı | İsim | Termal iletkenlik katsayısı | |
---|---|---|---|---|
Bronz | 22-105 | Alüminyum | 202-236 | |
Bakır | 282-390 | Pirinç | 97-111 | |
Gümüş | 429 | Demir | 92 | |
Teneke | 67 | Çelik | 47 | |
Altın | 318 |
Duvar kalınlığı nasıl hesaplanır
Evin kışın sıcak, yazın serin olabilmesi için kapalı yapıların (duvarlar, zemin, tavan / çatı) belirli bir ısı direncine sahip olması gerekir. Bu değer her bölge için farklıdır. Belirli bir alandaki ortalama sıcaklıklara ve neme bağlıdır.
Isıtma faturalarının çok büyük olmaması için yapı malzemeleri ve kalınlıkları, toplam ısıl dirençleri tabloda belirtilenden daha az olmayacak şekilde seçilmelidir.
Duvar kalınlığı, yalıtım kalınlığı, son katların hesaplanması
Modern inşaat için, duvarın birkaç katmana sahip olduğu bir durum tipiktir. Destekleyici yapıya ek olarak, yalıtım, kaplama malzemeleri vardır. Katmanların her birinin kendi kalınlığı vardır.İzolasyonun kalınlığı nasıl belirlenir? Hesaplama basit. Formüle göre:
R, termal dirençtir;
p metre cinsinden tabaka kalınlığıdır;
k - termal iletkenlik katsayısı.
Öncelikle inşaat sırasında kullanacağınız malzemelere karar vermeniz gerekiyor. Dahası, tam olarak ne tür bir duvar malzemesi, yalıtım, dekorasyon vb. Bilmeniz gerekir. Sonuçta, her biri ısı yalıtımına kendi katkısını yapar ve hesaplamada yapı malzemelerinin ısı iletkenliği dikkate alınır.
Öncelikle yapısal malzemenin ısıl direnci dikkate alınır (duvarın, zeminin vb. İnşa edileceği), ardından seçilen yalıtımın kalınlığı "artık" prensibine göre seçilir. Ayrıca kaplama malzemelerinin ısı yalıtım özelliklerini de hesaba katabilirsiniz, ancak bunlar genellikle ana malzemeler için bir "artı" dır. "Her ihtimale karşı" belirli bir hisse böyle yatırılır Bu rezerv, daha sonra bütçe üzerinde olumlu bir etkiye sahip olan ısıtmadan tasarruf etmenizi sağlar.
İzolasyon kalınlığının hesaplanmasına bir örnek
Bir örnek alalım. Bir tuğla duvar inşa edeceğiz - bir buçuk tuğla, onu mineral yün ile izole edeceğiz. Tabloya göre bölge için duvarların ısıl direnci en az 3,5 olmalıdır. Bu durum için hesaplama aşağıda gösterilmiştir.
- Öncelikle tuğla duvarın ısıl direncini hesaplayalım. Bir buçuk tuğla 38 cm veya 0,38 metre, tuğla duvarın ısıl iletkenlik katsayısı 0,56'dır. Yukarıdaki formülü kullanarak sayıyoruz: 0.38 / 0.56 = 0.68. 1,5 tuğladan oluşan bir duvar bu tür bir termal dirence sahiptir.
- Bu değeri bölge için toplam termal dirençten çıkarıyoruz: 3.5-0.68 = 2.82. Bu değer, ısı yalıtımı ve kaplama malzemeleri tarafından "alınmalıdır".
- Mineral yünün kalınlığını dikkate alıyoruz. Isı iletkenlik katsayısı 0.045'tir. Katmanın kalınlığı: 2.82 * 0.045 = 0.1269 m veya 12.7 cm olacaktır, yani gerekli yalıtım seviyesini sağlamak için mineral yün tabakasının kalınlığı en az 13 cm olmalıdır.
Bütçe sınırlıysa, 10 cm mineral yün alabilir ve eksik olan bitirme malzemeleri ile kaplanacaktır. İçeride ve dışarıda olacaklar. Ancak, ısıtma faturalarının minimum olmasını istiyorsanız, hesaplanan değere bir "artı" ile bitirmeye başlamak daha iyidir. Bu, en düşük sıcaklıklar için rezervinizdir, çünkü kapalı yapılar için ısıl direnç normları, birkaç yıllık ortalama sıcaklık temel alınarak hesaplanır ve kışlar anormal derecede soğuktur. Bu nedenle, dekorasyon için kullanılan yapı malzemelerinin ısıl iletkenliği hesaba katılmaz.