Коэффициенты теплопроводности основных строительных материалов в размерности Вт/(м*К)=Вт/(м*С) и плотность. Коэффициент теплопроводности строительных материалов — таблица. Вариант для печати.
|
также ЖелезобетонКоэффициент теплопередачи материалов таблица.
Коэффициент теплопроводности материала. Теплопроводность строительных материалов: таблица
Теплопроводность строительных материалов: таблица параметров
Любые строительные работы начинаются с создания проекта. При этом планируется как расположение комнат в здании, так и рассчитываются главные теплотехнические показатели. От данных значений зависит, насколько будущая постройка будет теплой, долговечной и экономичной. Позволит определить теплопроводность строительных материалов – таблица, в которой отображены основные коэффициенты. Правильные расчеты являются гарантией удачного строительства и создания благоприятного микроклимата в помещении.
Чтобы дом был теплым без утеплителя потребуется определенная толщина стен, которая отличается в зависимости от вида материала
Содержание статьи
Теплопроводность: понятие и теория
Теплопроводность представляет собой процесс перемещения тепловой энергии от прогретых частей к холодным. Обменные процессы происходят до полного равновесия температурного значения.
Комфортный микроклимат в доме зависит от качественной теплоизоляции всех поверхностей
Процесс теплопередачи характеризуется промежутком времени, в течение которого выравниваются температурные значения. Чем больше времени проходит, тем ниже теплопроводность строительных материалов, свойства которых отображает таблица. Для определения данного показателя применяется такое понятие как коэффициент теплопроводности. Он определяет, какое количество тепловой энергии проходит через единицу площади определенной поверхности. Чем данный показатель больше, тем с большей скоростью будет остывать здание. Таблица теплопроводности нужна при проектировании защиты постройки от теплопотерь. При этом можно снизить эксплуатационный бюджет.
Потери тепла на разных участках постройки будут отличаться
Полезный совет! При постройке домов стоит использовать сырье с минимальной проводимостью тепла.От чего зависит величина теплопроводности?
От множества факторов зависит значение теплопроводности строительных материалов.
Таблица коэффициентов, представленная в нашем обзоре, это наглядно показывает.
Наглядный пример демонстрирует свойство теплопроводности
На данный показатель оказывают влияние следующие параметры:
- более высокая плотность способствует прочному взаимодействию частиц друг с другом. При этом уравновешивание температур производится более быстро. Чем плотнее материал, тем лучше пропускается тепло;
- пористость сырья свидетельствует о его неоднородности. При перемещении тепловой энергии через подобную структуру охлаждение будет небольшим. Внутри гранул находится только воздух, который обладает минимальным количеством коэффициента. Если поры маленькие, то при этом затрудняется передача тепла. Но повышается значение теплопроводность;
- при повышенной влажности и промокании стен здания показатель прохождения тепла будет выше.
Чем ниже показатель теплопроводности строительного сырья, тем уютнее и теплее в помещении
Использование значений теплопроводности на практике
Материалы, используемые в строительстве, могут быть конструкционными и теплоизолирующими.
Существует огромное количество материалов с теплоизолирующими свойствами
Самое большое значение теплопроводности у конструкционных материалов, которые используются при возведении перекрытий, стен и потолков. Если не использовать сырье с теплоизолирующими свойствами, то для сохранения тепла потребуется монтаж толстого слоя утеплителя для возведения стен.
Часто для утепления строений используются более простые материалы
Поэтому при возведении постройки стоит использовать дополнительные материалы. При этом значение имеет теплопроводность строительных материалов, таблица показывает все значения.
В некоторых случаях более эффективным считается утепление снаружи
Полезная информация! Для построек из древесины и пенобетона не обязательно использовать дополнительное утепление. Даже применяя низкопроводной материал, толщина сооружения не должна быть менее 50 см.Особенности теплопроводности готового строения
Планируя проект будущего дома, нужно обязательно учесть возможные потери тепловой энергии.
Большая часть тепла уходит через двери, окна, стены, крышу и полы.
В многоквартирных домах потери тепла будут отличаться по сравнению с частным строением
Если не выполнять расчеты по теплосбережению дома, то в помещении будет прохладно. Рекомендуется постройки из кирпича, бетона и камня дополнительно утеплять.
Утепление построек из бетона или камня повышает комфортные условия внутри здания
Полезный совет! Перед тем как утеплять жилище, необходимо продумать качественную гидроизоляцию. При этом даже повышенная влажность не повлияет на особенности теплоизоляции в помещении.Разновидности утепления конструкций
Теплое здание получится при оптимальном сочетании конструкции из прочных материалов и качественного теплоизолирующего слоя. К подобным сооружениям можно отнести следующие:
- при возведении каркасной постройки, используемая древесина обеспечивает жесткость здания. Утеплитель прокладывается между стойками. В некоторых случаях применяется утепление снаружи здания;
Монтажные работы по утеплению каркасного сооружения требуют использования дополнительных конструктивных элементов
- здание из стандартных материалов: шлакоблоков или кирпича.
При этом утепление часто проводится по наружной стороне.
При этом утепление часто проводится по наружной стороне.Особенности монтажа теплоизолирующего материала с внутренней стороны
Как определить коэффициенты теплопроводности строительных материалов: таблица
Помогает определить коэффициент теплопроводности строительных материалов – таблица. В ней собраны все значения самых распространенных материалов. Используя подобные данные, можно рассчитать толщину стен и используемый утеплитель. Таблица значений теплопроводности:
Необходимые коэффициенты для самых различных материалов
Чтобы определить величину теплопроводности используются специальные ГОСТы. Значение данного показателя отличается в зависимости от вида бетона. Если материал имеет показатель 1,75, то пористый состав обладает значением 1,4. Если раствор выполнен с применением каменного щебня, то его значение 1,3.
Технические характеристики утеплителей для бетонных полов
О значении теплопроводности можно судить по сравнительным характеристикам
Полезные рекомендации
Потери через потолочные конструкции значительны для проживающих на последних этажах.
К слабым участкам относится пространство между перекрытиями и стеной. Подобные участки считаются мостиками холода. Если над квартирой присутствует технический этаж, то при этом потери тепловой энергии меньше.
Выполняя утепление потолка на веранде или террасе, можно использовать более легкие стройматериалы
Утепление потолочного перекрытия на верхнем этаже производится снаружи. Также потолок можно утеплить внутри квартиры. Для этого применяется пенополистирол или теплоизоляционные плиты.
При утеплении потолка, стоит подобрать материал для пароизоляции и для гидроизоляции
Прежде чем утеплять любые поверхности, стоит узнать теплопроводность строительных материалов, таблица СНиПа поможет в этом. Утеплять напольное покрытие не так сложно как другие поверхности. В качестве утепляющих материалов применяются такие материалы как керамзит, стекловата ил пенополистирол.
Создание теплого пола требует особых знаний. Важно учитывать высоту и толщину материалов
Чтобы качественно утеплить квартиру на последних этажах, можно полноценно использовать возможности центрального отопления.
При этом важно повысить отдачу тепло от радиаторов. Для этого стоит воспользоваться следующими советами:
- если какая-то часть батарей холодная, то требуется спустить воздух. При этом открывается специальный клапан;
- чтобы тепло проникало внутрь дома, на не обогревало стены, рекомендуется установить защитный экран с покрытием из фольги;
- для свободной циркуляции подогретого воздуха не стоит радиаторы загромождать мебелью или шторами;
- если снять декоративный экран, то теплоотдача увеличиться на 25 %.
Выбор качественных радиаторов позволяет лучше сберечь тепло в помещении
Тепловые потери через входные двери могут составлять до 10 %. При этом значительное количество тепла тратится на воздушные массы, которые поступают снаружи. Для устранения сквозняков надо переустановить изношенные уплотнители и щели, которые могут появиться между стеной и коробом. В данном случае дверное полотно можно обить, а щели заполнить с помощью монтажной пены.
Выбор утеплителя зависит от материала самой двери
Одним из основных источников теплопотерь являются окна.
Если рамы старые, то появляются сквозняки. Через оконные проемы теряется около 35% тепловой энергии. Для качественного утепления применяются двухкамерные стеклопакеты. К другим способам относится утепление щелей монтажной пеной, оклейка мест стыков с рамой специальным уплотнителем и нанесение силиконового герметика. Правильное и комплексное утепление является гарантией комфортного и теплого дома, в котором не появиться плесень, сквозняки и холодный пол.
Понравилась статья?Сохраните, чтобы не потерять!
Загрузка…homemyhome.ru
| Алебастровые плиты | 0,47 |
| Алюминий | 230 |
| Асбест (шифер) | 0,35 |
| Асбест волокнистый | 0,15 |
| Асбестоцемент | 1,76 |
| Асбоцементные плиты | 0,35 |
| Асфальт | 0,72 |
| Асфальт в полах | 0,8 |
| Бакелит | 0,23 |
| Бетон на каменном щебне | 1,3 |
| Бетон на песке | 0,7 |
| Бетон пористый | 1,4 |
| Бетон сплошной | 1,75 |
| Бетон термоизоляционный | 0,18 |
| Битум | 0,47 |
| Бумага | 0,14 |
| Вата минеральная легкая | 0,045 |
| Вата тонкая базальтовая MAGMAWOOL™ | 0,038 |
| Вата супертонкая базальтовая MAGMAWOOL™ | 0,033 |
| Вата минеральная тяжелая | 0,055 |
| Вата хлопковая | 0,055 |
| Вермикулитовые листы | 0,1 |
| Войлок шерстяной | 0,045 |
| Гипс строительный | 0,35 |
| Глинозем | 2,33 |
| Гравий (наполнитель) | 0,93 |
| Гранит, базальт | 3,5 |
| Грунт 10% воды | 1,75 |
| Грунт 20% воды | 2,1 |
| Грунт песчаный | 1,16 |
| Грунт сухой | 0,4 |
| Грунт утрамбованный | 1,05 |
| Гудрон | 0,3 |
| Древесина — доски | 0,15 |
| Древесина — фанера | 0,15 |
| Древесина твердых пород | 0,2 |
| Древесно-стружечная плита ДСП | 0,2 |
| Дюралюминий | 160 |
| Железобетон | 1,7 |
| Зола древесная | 0,15 |
| Известняк | 1,7 |
| Известь-песок раствор | 0,87 |
| Иней | 0,47 |
| Ипорка (вспененная смола) | 0,038 |
| Камень | 1,4 |
| Картон строительный многослойный | 0,13 |
| Картон теплоизолированный ТК-1 MAGMAWOOL™ | 0,04 |
| Каучук вспененный | 0,03 |
| Каучук натуральный | 0,042 |
| Каучук фторированный | 0,055 |
| Керамзитобетон | 0,2 |
| Кирпич кремнеземный | 0,15 |
| Кирпич пустотелый | 0,44 |
| Кирпич силикатный | 0,81 |
| Кирпич сплошной | 0,67 |
| Кирпич шлаковый | 0,58 |
| Кремнезистые плиты | 0,07 |
| Латунь | 110 |
| Лед, при: | |
| 0°с | 2,21 |
| -20°с | 2,44 |
| -60°с | 2,91 |
| Липа, береза, клен, дуб (15% влажности) | 0,15 |
| Медь | 380 |
| Мипора | 0,085 |
| Опилки — засыпка | 0,095 |
| Опилки древесные сухие | 0,065 |
| ПВХ | 0,19 |
| Пенобетон | 0,3 |
| Пенопласт ПС-1 | 0,037 |
| Пенопласт ПС-4 | 0,04 |
| Пенопласт ПХВ-1 | 0,05 |
| Пенопласт резопен ФРП | 0,045 |
| Пенополистирол ПС-Б | 0,04 |
| Пенополистирол ПС-БС | 0,04 |
| Пенополиуретановые листы | 0,035 |
| Пенополиуретановые панели | 0,025 |
| Пеностекло легкое | 0,06 |
| Пеностекло тяжелое | 0,08 |
| Пергамин | 0,17 |
| Перлит | 0,05 |
| Перлитоцементные плиты | 0,08 |
| Песок, при: | |
| 0% влажности | 0,33 |
| 10% влажности | 0,97 |
| 20% влажности | 1,33 |
| Песчаник обожженный | 1,5 |
| Плитка облицовочная | 105 |
| Плитка термоизоляционная ПМТБ-2 | 0,036 |
| Полистирол | 0,082 |
| Поролон | 0,04 |
| Портландцемент раствор | 0,47 |
| Пробковая плита | 0,043 |
| Пробковые листы легкие | 0,035 |
| Пробковые листы тяжелые | 0,05 |
| Резина | 0,15 |
| Рубероид | 0,17 |
| Сланец | 2,1 |
| Снег | 1,5 |
Сосна обыкновенная, ель, пихта (450. ..550 кг/м3, 15% влажности) | 0,15 |
| Сосна смолистая (600…750 кг/м3, 15% влажности) | 0,23 |
| Сталь | 52 |
| Стекло | 1,15 |
| Стекловата | 0,05 |
| Стекловолокно | 0,036 |
| Стеклотекстолит | 0,3 |
| Стружки — набивка | 0,12 |
| Тефлон | 0,25 |
| Толь бумажный | 0,23 |
| Цементные плиты | 1,92 |
| Цемент-песок раствор | 1,2 |
| Чугун | 56 |
| Шлак гранулированный | 0,15 |
| Шлак котельный | 0,29 |
| Шлакобетон | 0,6 |
| Штукатурка сухая | 0,21 |
| Штукатурка цементная | 0,9 |
| Эбонит | 0,16 |
| Эбонит вспученный | 0,03 |
magmawool.com
Определение коэффициента теплопередачи материалов
Для чего подбирают определенную толщину стены дома?
Естественно для обеспечения необходимых условий проживания:
— прочности и устойчивости; — её теплотехнических характеристик; — комфортности проживания в помещении со стенами из данного материала.
Согласно СНИПу 23-02-2003 нормативное значение сопротивления теплопередаче внешней стены дома зависит от региона. В таблице необходимое сопротивление теплопередаче наружней стены в Красноярске будет 4,84 м2·°C/В.
Вычисляем реальное сопротивление теплопередачи стены дома
Значение коэффициента теплопередачи стен зависит от типа и толщины каждого отдельно взятого материала, используемого для их возведения. Для определения этого коэффициента используют показатель Λ — W/(m²·K), т.е нужно разделить толщину материала (м) на коэффициент теплопроводности.
Пример:Определим коэффициент теплопередачи наружней стены из 3D-панелей
Пенополистирол ПСБ-С-25 — 300 мм
Цементная штукатурка — 250 мм
1. В первую очередь следует определить коэффициенты теплопроводности применяемых материалов. Выбираем из таблицы:пенополистирол ПСБ-С25 — 0,038 Вт/м*Кштукатурка цементная — 0,9 Вт/м*К
2. Теперь определяем коэффициенты сопротивления теплопередачи по формуле:
R =D/λ, где D — толщина слоя в м; λ — коэффициент теплопроводности W/(m²·K) взятый из таблицы
0,30 / 0,038 = 7,890,25 / 0,9 = 0,28
| Наименование материала | Толщина материала, м | Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К | Коэффициент сопротивление теплопередачи, м2 °С/Вт |
| Пенополистирол ПСБ-С25 | 0,30 | 0,038 | 7,89 |
| Штукатурка цементная | 0,25 | 0,9 | 0,28 |
3.
Теперь просуммируем полученные величины и узнаем общий коэффициент сопротивление теплопередачи наружней стены 7,89 + 0,28 = 8,17 W/(m²·K)
Коэффициент сопротивление теплопередачи наружной стены из 3D-панелей 8,17 W/(m²·K) Рекомендуемое значение для Красноярска 4,84 (из таблицы), таким образом стена из 3D-панелей не только удовлетворяет «строгому» СНиП 23-02-2003, но и превосходит этот показатель, что гарантирует комфортное проживание в таком доме и позволяет экономить ваши деньги на отоплении и кондиционировании.
Определяем толщину стены из других строительных материалов что бы она соответствовала коэффициенту сопротивление теплопередачи наружней стены 8,17 W/(m²·K), как в 3D-панелях.
Используем формулу: D=λ*R, где D — толщина слоя в м;λ — коэффициент теплопроводности, W/(m²·K) взятый из таблицы;R — Коэффициент сопротивление теплопередачи, м2 °С/Вт (в нашем случае это 8,17)
| Наименование материала | Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К | Толщина стены, м |
| 3D-панель | 0,55 | |
| Липа, береза, клен, дуб (15% влажности) | 0,15 | 1,23 |
| Керамзитобетон | 0,2 | 1,63 |
| Пенобетон 1000 кг/м3 | 0,3 | 2,45 |
| Сосна и ель вдоль волокон | 0,35 | 2,86 |
| Дуб вдоль волокон | 0,41 | 3,35 |
| Кладка из кирпича на цементно-песчасном растворе | 0,87 | 7,11 |
| Железобетон | 1,7 | 13,89 |
Мы видим из таблицы, что при одинаковом коэффициенте сопротивление теплопередачи 8,17 м2 °С/Вт толщина стен из различных строительных материалов разная, что влияет на размеры и стоимость дома.
Толщина стен из 3D-панелей 550 мм, а если взять кирпич без утеплителя то нужно стоить стену толщиной 7110 мм.
polipak-10.ru
Сравнение теплопроводности строительных материалов
Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении.
Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров. Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.
Назначение теплопроводности
Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой. Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются.
Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения. Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени. Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.
Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.
Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?
Теплопроводность определяется такими факторами:
• Пористость определяет неоднородность структуры. При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;
• Повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;
• Повышенная влажность увеличивает данный показатель.
Использование значений коэффициента теплопроводности на практике.
Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.
При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена. Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.
Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений.
При создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла. Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери. Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.
Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками. В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.
Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:
• Показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;
• Влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;
• Толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;
• Важна горючесть. Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;
• Термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;
• Экологичность и безопасность;
• Звукоизоляция защищает от шума.
В качестве утеплителей применяются следующие виды:
• Минеральная вата устойчива к огню и экологична. К важным характеристикам относится низкая теплопроводность;
• Пенопласт – это легкий материал с хорошими утеплительными свойствами. Он легко устанавливается и обладает влагоустойчивостью. Рекомендуется для применения в нежилых строениях;
• Базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;
• Пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;
• Пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;
• Экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;
• Пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт. В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.
Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит. Они имеют стойкость к влаге и к огню. А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.
Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей.
Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве. Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.
Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?
В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.
Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана. Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций. При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить , что пена не образует стыков.
Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице.
При произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.
Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности. Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция. Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.
Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.
При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении. опубликовано econet.ru
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet
econet.ru
Коэффициент теплопроводности материала. Теплопроводность строительных материалов: таблица
Процесс передачи энергии от более нагретой части тела к менее нагретой называется теплопроводностью. Числовое значение такого процесса отражает коэффициент теплопроводности материала. Это понятие является очень важным при строительстве и ремонте зданий. Правильно подобранные материалы позволяют создать в помещении благоприятный микроклимат и сэкономить на отоплении существенную сумму.
Понятие теплопроводности
Теплопроводность – процесс обмена тепловой энергией, который происходит за счет столкновения мельчайших частиц тела. Причем этот процесс не прекратится, пока не наступит момент равновесия температур. На это уходит определенный промежуток времени. Чем больше времени затрачивается на тепловой обмен, тем ниже показатель теплопроводности.
Данный показатель выражают как коэффициент теплопроводности материалов. Таблица содержит уже измеренные значения для большинства материалов. Расчет производится по количеству тепловой энергии, прошедшей сквозь заданную площадь поверхности материала. Чем больше вычисленное значение, тем быстрее объект отдаст все свое тепло.
Факторы, влияющие на теплопроводность
Коэффициент теплопроводности материала зависит от нескольких факторов:
- Плотность материала. При повышении данного показателя взаимодействие частиц материала становится прочнее. Соответственно, они будут передавать температуру быстрее. А это значит, что с повышением плотности материала улучшается передача тепла.
- Пористость вещества. Пористые материалы являются неоднородными по своей структуре. Внутри них находится большое количество воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицами будет сложно перемещать тепловую энергию. Соответственно, коэффициент теплопроводности повышается.
- Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Мокрые поверхности материала пропускают большее количество тепла. В некоторых таблицах даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.
Выбирая материал для утепления помещений, важно учитывать также условия, в которых он будет эксплуатироваться.
Понятие теплопроводности на практике
Теплопроводность учитывается на этапе проектирования здания. При этом берется во внимание способность материалов удерживать тепло. Благодаря их правильному подбору жильцам внутри помещения всегда будет комфортно. Во время эксплуатации будут существенно экономиться денежные средства на отопление.
Утепление на стадии проектирования является оптимальным, но не единственным решением. Не составляет трудности утеплить уже готовое здание путем проведения внутренних или наружных работ. Толщина слоя изоляции будет зависеть от выбранных материалов. Отдельные из них (к примеру, дерево, пенобетон) могут в некоторых случаях использоваться без дополнительного слоя термоизоляции. Главное, чтобы их толщина превышала 50 сантиметров.
Особенное внимание следует уделить утеплению кровли, оконных и дверных проемов, пола. Сквозь эти элементы уходит больше всего тепла. Зрительно это можно увидеть на фотографии в начале статьи.
Конструкционные материалы и их показатели
Для строительства зданий используют материалы с низким коэффициентом теплопроводности. Наиболее популярными являются:
- Бетон. Его теплопроводность находится в пределах 1,29-1,52Вт/м*К. Точное значение зависит от консистенции раствора. На этот показатель также влияет плотность исходного материала, которая составляет 500-2500 кг/м3. Используют данный материал в виде раствора для фундаментов, в виде блоков – для возведения стен и фундамента.
- Железобетон, значение теплопроводности которого составляет 1,68Вт/м*К. Плотность материала достигает 2400-2500 кг/м3.
- Древесина, издревле использующаяся как строительный материал. Ее плотность и теплопроводность в зависимости от породы составляют 150-2100 кг/м3 и 0,2-0,23Вт/м*К соответственно.
Еще один популярный строительный материал – кирпич. В зависимости от состава он обладает следующими показателями:
- саманный (изготовленный из глины): 0,1-0,4 Вт/м*К;
- керамический (изготовленный методом обжига): 0,35-0,81 Вт/м*К;
- силикатный (из песка с добавлением извести): 0,82-0,88 Вт/м*К.
Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей
Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:
- Пенобетон. Производится с добавлением пенообразующих веществ, за счет которых характеризуется пористой структурой с плотностью 500-1000 кг/м3. При этом способность передавать тепло определяется значением 0,1-0,37Вт/м*К.
- Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают пустотелые блоки, которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то плотность керамзитобетона составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.
- Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м3). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.
Показатели теплоизоляционных материалов
Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, наиболее популярных в наше время:
- пенопласт, который обладает плотностью 15-50кг/м3, при теплопроводности – 0,031-0,033Вт/м*К;
- пенополистирол, плотность которого такая же, как и у предыдущего материала. Но при этом коэффициент передачи тепла находится на уровне 0,029-0,036Вт/м*К;
- стекловата. Характеризуется коэффициентом, равным 0,038-0,045Вт/м*К;
Таблица показателей
Для удобства работы коэффициент теплопроводности материала принято заносить в таблицу. В ней кроме самого коэффициента могут быть отражены такие показатели как степень влажности, плотность и другие. Материалы с высоким коэффициент теплопроводности сочетаются в таблице с показателями низкой теплопроводности. Образец данной таблицы приведен ниже:
Использование коэффициента теплопроводности материала позволит возвести желаемую постройку. Главное: выбрать продукт, отвечающий всем необходимым требованиями. Тогда здание получится комфортным для проживания; в нем будет сохраняться благоприятный микроклимат.
Правильно подобранный изоляционный материал снизит потери тепла, по причине чего больше не нужно будет «отапливать улицу». Благодаря этому финансовые затраты на отопление существенно снизятся. Такая экономия позволит в скором времени вернуть все деньги, которые будут затрачены на приобретение теплоизолятора.
fb.ru
Теплопроводность строительных материалов
Разные материалы имеют различную теплопроводность, и чем она ниже, тем меньше теплообмен внутренней среды обитания с внешней. Это значит, что зимой в таком доме сохраняется тепло, а летом – прохлада
Теплопроводность — количественная характеристика способности тел к проведению тепла. Для того чтобы иметь возможность сравнения, а также точных расчетов при строительстве, представляем цифры в таблице теплопроводности, а также прочности, паропроницаемости большинства строительных материалов.
Выделяют следующие виды теплообменных процессов:
- теплопроводность;
- конвекция;
- тепловое излучение.
Теплопроводность — это перенос на молекулярном уровне тепла между телами либо частицами одного и того же тела, имеющими разные температуры, когда происходит достаточно активный обмен двигательной энергией молекул, атомов и свободных электронов, т. е. мельчайших частиц тела.
Данный процесс осуществляется передвигающимися в хаотическом порядке структурными частицами тел (подразумеваются молекулы, атомы и т.п.). Подобный обмен тепла происходит в любом физическом теле, имеющем неоднородное распределение температур. Сам же механизм теплопередачи так или иначе зависит от того, в каком агрегатном состоянии вещество находится в текущий момент.
Тепловое излучение — перенос энергии от одного тела к иному телу, происходящий при посредстве электромагнитных волн.
Все способы передачи тепла зачастую реализуются совместно. Так, конвекцию сопровождает теплопроводность, ведь при этом неизбежно происходит соприкосновение частиц с различной температурой.Процесс конвекции осуществляется при перемещении в пространстве неравномерно нагретых участков среды. При этом перенос тепла неразрывным образом связан с переносом этой самой среды.
Чтобы достичь такого же тепла в доме из кирпича, какое дает деревянный сруб, толщина кирпичных стен должна превышать в три раза толщину стен постройки из дерева
Процесс совместного переноса тепла способом конвекции и теплопроводности именуют конвективным теплообменом. Теплоотдача — по своей сути конвективный теплообмен между перемещающейся средой и неподвижной (твердой) стеной. Теплоотдача нередко сопровождается тепловым излучением. Перенос тепла в таком случае осуществляется совместно посредством таких процессов, как теплопроводность, конвекция и тепловое излучение.
Происходит перенос вещества, так называемый массообмен, проявляющийся в равновесной концентрации вещества.
Совместное одновременное течение процессов теплообмена и массообмена называют тепломассообменом.
Теплопроводность выражается в тепловом перемещении мельчайших частиц тел. Явление теплопроводности можно наблюдать как в твердых телах, так и в неподвижных газах, и в жидкостях при условии, что в них не возникают конвективные токи. При возведении разного рода конструкций, включая жилые дома, необходимы знания о теплопроводности строительных материалов, в том числе таких, как минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретан и др.
Показателем теплопроводности материалов служит коэффициент теплопроводности
Говоря о теплопроводности, также имеют в виду количественные характеристики способности тел к проведению тепла. Способность того или иного вещества проводить тепло различна. Ее измеряют такой единицей, как коэффициент теплопроводности, означающем удельную теплопроводность. В численном выражении данная характеристика равняется количеству тепла, проходящего сквозь тот или материал толщиною в 1 м и площадью 1 кв.м/сек при единичном температурном диапазоне.
Прежде предполагалось, что тепловая энергия передается в зависимости от перетекания теплорода тел от одного к другому. Впрочем, впоследствии опыты опровергли само понятие теплорода в качестве самостоятельного вида материи. В наше время считается, что явление теплопроводности обусловлено естественным стремлением объектов к состоянию, максимально близкому к термодинамическому равновесию, что и проявляется выравниванием их температур.
Интересно рассмотреть с этой точки зрения коэффициент теплопроводности вакуума. Он близок нулю — причем, чем вакуум глубже вакуум, тем его теплопроводность ближе к нулевой. Почему? Дело в том, что в вакууме крайне низкая концентрация материальных частиц, которые способны переносить тепло. Но тепло в вакууме всё же передаётся — при помощи излучения. Так, например, чтобы довести до минимума теплопотери, термос делают с двойными стенками, откачивая между ними воздух. А также делают «серебрение». На том же качестве, что зеркальная поверхность отражает излучение лучше, основаны свойства таких материалов, как фольгированный пенофол и другие подобные изоляционные материалы.Ниже смотрим познавательные видеоматериалы для более полного представления такого физического понятия, как теплопроводность, на конкретных примерах.
| Материал | Плотность, кг/м3 | Теплопроводность, Вт/(м*С) | Паропроницаемость,Мг/(м*ч*Па) | Эквивалентная1(при сопротивлении теплопередаче = 4,2м2*С/Вт) толщина, м | Эквивалентная2(при сопротивление паропроницанию =1,6м2*ч*Па/мг) толщина, м |
| Железобетон | 2500 | 1.69 | 0.03 | 7.10 | 0.048 |
| Бетон | 2400 | 1.51 | 0.03 | 6.34 | 0.048 |
| Керамзитобетон | 1800 | 0.66 | 0.09 | 2.77 | 0.144 |
| Керамзитобетон | 500 | 0.14 | 0.30 | 0.59 | 0.48 |
| Кирпич красный глиняный | 1800 | 0.56 | 0.11 | 2.35 | 0.176 |
| Кирпич, силикатный | 1800 | 0.70 | 0.11 | 2.94 | 0.176 |
| Кирпич керамический пустотелый (брутто1400) | 1600 | 0.41 | 0.14 | 1.72 | 0.224 |
| Кирпич керамический пустотелый (брутто 1000) | 1200 | 0.35 | 0.17 | 1.47 | 0.272 |
| Пенобетон | 1000 | 0.29 | 0.11 | 1.22 | 0.176 |
| Пенобетон | 300 | 0.08 | 0.26 | 0.34 | 0.416 |
| Гранит | 2800 | 3.49 | 0.008 | 14.6 | 0.013 |
| Мрамор | 2800 | 2.91 | 0.008 | 12.2 | 0.013 |
| Сосна, ель поперек волокна | 500 | 0.09 | 0.06 | 0.38 | 0.096 |
| Дуб поперек волокна | 700 | 0.10 | 0.05 | 0.42 | 0.08 |
| Сосна, ель вдоль волокна | 500 | 0.18 | 0.32 | 0.75 | 0.512 |
| Дуб вдоль волокна | 700 | 0.23 | 0.30 | 0.96 | 0.48 |
| Фанера | 600 | 0.12 | 0.02 | 0.50 | 0.032 |
| ДСП | 1000 | 0.15 | 0.12 | 0.63 | 0.192 |
| Пакля | 150 | 0.05 | 0.49 | 0.21 | 0.784 |
| Гипсокартон | 800 | 0.15 | 0.075 | 0.63 | 0.12 |
| Картон облицовочный | 1000 | 0.18 | 0.06 | 0.75 | 0.096 |
| Минвата | 200 | 0.070 | 0.49 | 0.30 | 0.784 |
| Минвата | 100 | 0.056 | 0.56 | 0.23 | 0.896 |
| Минвата | 50 | 0.048 | 0.60 | 0.20 | 0.96 |
| Пенополистирол экструдированный | 33 | 0.031 | 0.013 | 0.13 | 0.021 |
| Пенополистирол экструдированный | 45 | 0.036 | 0.013 | 0.13 | 0.021 |
| Пенополистирол | 150 | 0.05 | 0.05 | 0.21 | 0.08 |
| Пенополистирол | 100 | 0.041 | 0.05 | 0.17 | 0.08 |
| Пенополистирол | 40 | 0.038 | 0.05 | 0.16 | 0.08 |
| Пенопласт ПВХ | 125 | 0.052 | 0.23 | 0.22 | 0.368 |
| Пенополиуретан | 80 | 0.041 | 0.05 | 0.17 | 0.08 |
| Пенополиуретан | 60 | 0.035 | 0.0 | 0.15 | 0.08 |
| Пенополиуретан | 40 | 0.029 | 0.05 | 0.12 | 0.08 |
| Пенополиуретан | 30 | 0.020 | 0.05 | 0.09 | 0.08 |
| Керамзит | 800 | 0.18 | 0.21 | 0.75 | 0.336 |
| Керамзит | 200 | 0.10 | 0.26 | 0.42 | 0.416 |
| Песок | 1600 | 0.35 | 0.17 | 1.47 | 0.272 |
| Пеностекло | 400 | 0.11 | 0.02 | 0.46 | 0.032 |
| Пеностекло | 200 | 0.07 | 0.03 | 0.30 | 0.048 |
| АЦП | 1800 | 0.35 | 0.03 | 1.47 | 0.048 |
| Битум | 1400 | 0.27 | 0.008 | 1.13 | 0.013 |
| Полиуретановая мастика | 1400 | 0.25 | 0.00023 | 1.05 | 0.00036 |
| Полимочевина | 1100 | 0.21 | 0.00023 | 0.88 | 0.00054 |
| Рубероид, пергамин | 600 | 0.17 | 0.001 | 0.71 | 0.0016 |
| Полиэтилен | 1500 | 0.30 | 0.00002 | 1.26 | 0.000032 |
| Асфальтобетон | 2100 | 1.05 | 0.008 | 4.41 | 0.0128 |
| Линолеум | 1600 | 0.33 | 0.002 | 1.38 | 0.0032 |
| Сталь | 7850 | 58 | 0 | 243 | 0 |
| Алюминий | 2600 | 221 | 0 | 928 | 0 |
| Медь | 8500 | 407 | 0 | 1709 | 0 |
| Стекло | 2500 | 0.76 | 0 | 3.19 | 0 |
teplolivam.ru
Коэффициент теплопроводности материалов
Последние годы при строительстве дома или его ремонте большое внимание уделяется энергоэффективности. При уже существующих ценах на топливо это очень актуально. Причем похоже что дальше экономия будет приобретать все большую важность. Чтобы правильно подобрать состав и толщин материалов в пироге ограждающих конструкций (стены, пол, потолок, кровля) необходимо знать теплопроводность строительных материалов. Эта характеристика указывается на упаковках с материалами, а необходима она еще на стадии проектирования. Ведь надо решить из какого материала строить стены, чем их утеплять, какой толщины должен быть каждый слой.
Что такое теплопроводность и термическое сопротивление
При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.
Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов
Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).
Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени
Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.
Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов
Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.
Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций
При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.
| В сухом состоянии | При нормальной влажности | При повышенной влажности | |
| Войлок шерстяной | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
| Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3 | 0,036 | 0,042 | 0,,045 |
| Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3 | 0,035 | 0,041 | 0,044 |
| Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3 | 0,036 | 0,042 | 0,045 |
| Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3 | 0,037 | 0,043 | 0,0456 |
| Каменная минеральная вата 180 кг/м3 | 0,038 | 0,045 | 0,048 |
| Стекловата 15 кг/м3 | 0,046 | 0,049 | 0,055 |
| Стекловата 17 кг/м3 | 0,044 | 0,047 | 0,053 |
| Стекловата 20 кг/м3 | 0,04 | 0,043 | 0,048 |
| Стекловата 30 кг/м3 | 0,04 | 0,042 | 0,046 |
| Стекловата 35 кг/м3 | 0,039 | 0,041 | 0,046 |
| Стекловата 45 кг/м3 | 0,039 | 0,041 | 0,045 |
| Стекловата 60 кг/м3 | 0,038 | 0,040 | 0,045 |
| Стекловата 75 кг/м3 | 0,04 | 0,042 | 0,047 |
| Стекловата 85 кг/м3 | 0,044 | 0,046 | 0,050 |
| Пенополистирол (пенопласт, ППС) | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
| Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS) | 0,029 | 0,030 | 0,031 |
| Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
| Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3 | 0,11 | 0,14 | 0,15 |
| Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
| Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3 | 0,13 | 0,22 | 0,28 |
| Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3 | 0,043-0,06 | ||
| Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3 | 0,06-0,063 | ||
| Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3 | 0,066-0,073 | ||
| Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3 | 0,085-0,1 | ||
| Пеноблок 100 — 120 кг/м3 | 0,043-0,045 | ||
| Пеноблок 121- 170 кг/м3 | 0,05-0,062 | ||
| Пеноблок 171 — 220 кг/м3 | 0,057-0,063 | ||
| Пеноблок 221 — 270 кг/м3 | 0,073 | ||
| Эковата | 0,037-0,042 | ||
| Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3 | 0,029 | 0,031 | 0,05 |
| Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3 | 0,035 | 0,036 | 0,041 |
| Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3 | 0,041 | 0,042 | 0,04 |
| Пенополиэтилен сшитый | 0,031-0,038 | ||
| Вакуум | 0 | ||
| Воздух +27°C. 1 атм | 0,026 | ||
| Ксенон | 0,0057 | ||
| Аргон | 0,0177 | ||
| Аэрогель (Aspen aerogels) | 0,014-0,021 | ||
| Шлаковата | 0,05 | ||
| Вермикулит | 0,064-0,074 | ||
| Вспененный каучук | 0,033 | ||
| Пробка листы 220 кг/м3 | 0,035 | ||
| Пробка листы 260 кг/м3 | 0,05 | ||
| Базальтовые маты, холсты | 0,03-0,04 | ||
| Пакля | 0,05 | ||
| Перлит, 200 кг/м3 | 0,05 | ||
| Перлит вспученный, 100 кг/м3 | 0,06 | ||
| Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3 | 0,054 | ||
| Полистиролбетон, 150-500 кг/м3 | 0,052-0,145 | ||
| Пробка гранулированная, 45 кг/м3 | 0,038 | ||
| Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3 | 0,076-0,096 | ||
| Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3 | 0,078 | ||
| Пробка техническая, 50 кг/м3 | 0,037 |
Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.
Таблица теплопроводности строительных материалов
Стены, перекрытия, пол, делать можно из разных материалов, но так повелось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой. Этот материал знаю все, с ним проще проводить ассоциации. Наиболее популярны диаграммы, на которых наглядно продемонстрирована разница между различными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно потому для стен из кирпича и другого материала с высокой теплопроводностью выбирают теплоизоляционные материалы. Чтобы было проще подбирать, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу.
Сравнивают самые разные материалы
| в сухом состоянии | при нормальной влажности | при повышенной влажности | |
| ЦПР (цементно-песчаный раствор) | 0,58 | 0,76 | 0,93 |
| Известково-песчаный раствор | 0,47 | 0,7 | 0,81 |
| Гипсовая штукатурка | 0,25 | ||
| Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
| Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м3 | 0,21 | 0,33 | 0,37 |
| Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м3 | 0,29 | 0,38 | 0,43 |
| Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
| Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м3 | 0,23 | 0,39 | 0,45 |
| Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м3 | 0,31 | 0,48 | 0,55 |
| Оконное стекло | 0,76 | ||
| Арболит | 0,07-0,17 | ||
| Бетон с природным щебнем, 2400 кг/м3 | 1,51 | ||
| Легкий бетон с природной пемзой, 500-1200 кг/м3 | 0,15-0,44 | ||
| Бетон на гранулированных шлаках, 1200-1800 кг/м3 | 0,35-0,58 | ||
| Бетон на котельном шлаке, 1400 кг/м3 | 0,56 | ||
| Бетон на каменном щебне, 2200-2500 кг/м3 | 0,9-1,5 | ||
| Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м3 | 0,3-0,7 | ||
| Керамическийй блок поризованный | 0,2 | ||
| Вермикулитобетон, 300-800 кг/м3 | 0,08-0,21 | ||
| Керамзитобетон, 500 кг/м3 | 0,14 | ||
| Керамзитобетон, 600 кг/м3 | 0,16 | ||
| Керамзитобетон, 800 кг/м3 | 0,21 | ||
| Керамзитобетон, 1000 кг/м3 | 0,27 | ||
| Керамзитобетон, 1200 кг/м3 | 0,36 | ||
| Керамзитобетон, 1400 кг/м3 | 0,47 | ||
| Керамзитобетон, 1600 кг/м3 | 0,58 | ||
| Керамзитобетон, 1800 кг/м3 | 0,66 | ||
| ладка из керамического полнотелого кирпича на ЦПР | 0,56 | 0,7 | 0,81 |
| Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3) | 0,35 | 0,47 | 0,52 |
| Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1300 кг/м3) | 0,41 | 0,52 | 0,58 |
| Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1400 кг/м3) | 0,47 | 0,58 | 0,64 |
| Кладка из полнотелого силикатного кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3) | 0,7 | 0,76 | 0,87 |
| Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 11 пустот | 0,64 | 0,7 | 0,81 |
| Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 14 пустот | 0,52 | 0,64 | 0,76 |
| Известняк 1400 кг/м3 | 0,49 | 0,56 | 0,58 |
| Известняк 1+600 кг/м3 | 0,58 | 0,73 | 0,81 |
| Известняк 1800 кг/м3 | 0,7 | 0,93 | 1,05 |
| Известняк 2000 кг/м3 | 0,93 | 1,16 | 1,28 |
| Песок строительный, 1600 кг/м3 | 0,35 | ||
| Гранит | 3,49 | ||
| Мрамор | 2,91 | ||
| Керамзит, гравий, 250 кг/м3 | 0,1 | 0,11 | 0,12 |
| Керамзит, гравий, 300 кг/м3 | 0,108 | 0,12 | 0,13 |
| Керамзит, гравий, 350 кг/м3 | 0,115-0,12 | 0,125 | 0,14 |
| Керамзит, гравий, 400 кг/м3 | 0,12 | 0,13 | 0,145 |
| Керамзит, гравий, 450 кг/м3 | 0,13 | 0,14 | 0,155 |
| Керамзит, гравий, 500 кг/м3 | 0,14 | 0,15 | 0,165 |
| Керамзит, гравий, 600 кг/м3 | 0,14 | 0,17 | 0,19 |
| Керамзит, гравий, 800 кг/м3 | 0,18 | ||
| Гипсовые плиты, 1100 кг/м3 | 0,35 | 0,50 | 0,56 |
| Гипсовые плиты, 1350 кг/м3 | 0,23 | 0,35 | 0,41 |
| Глина, 1600-2900 кг/м3 | 0,7-0,9 | ||
| Глина огнеупорная, 1800 кг/м3 | 1,4 | ||
| Керамзит, 200-800 кг/м3 | 0,1-0,18 | ||
| Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м3 | 0,23-0,41 | ||
| Керамзитобетон, 500-1800 кг/м3 | 0,16-0,66 | ||
| Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м3 | 0,22-0,28 | ||
| Кирпич клинкерный, 1800 — 2000 кг/м3 | 0,8-0,16 | ||
| Кирпич облицовочный керамический, 1800 кг/м3 | 0,93 | ||
| Бутовая кладка средней плотности, 2000 кг/м3 | 1,35 | ||
| Листы гипсокартона, 800 кг/м3 | 0,15 | 0,19 | 0,21 |
| Листы гипсокартона, 1050 кг/м3 | 0,15 | 0,34 | 0,36 |
| Фанера клеенная | 0,12 | 0,15 | 0,18 |
| ДВП, ДСП, 200 кг/м3 | 0,06 | 0,07 | 0,08 |
| ДВП, ДСП, 400 кг/м3 | 0,08 | 0,11 | 0,13 |
| ДВП, ДСП, 600 кг/м3 | 0,11 | 0,13 | 0,16 |
| ДВП, ДСП, 800 кг/м3 | 0,13 | 0,19 | 0,23 |
| ДВП, ДСП, 1000 кг/м3 | 0,15 | 0,23 | 0,29 |
| Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1600 кг/м3 | 0,33 | ||
| Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1800 кг/м3 | 0,38 | ||
| Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м3 | 0,2 | 0,29 | 0,29 |
| Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м3 | 0,29 | 0,35 | 0,35 |
| Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м3 | 0,35 | ||
| Листы асбоцементные плоские, 1600-1800 кг/м3 | 0,23-0,35 | ||
| Ковровое покрытие, 630 кг/м3 | 0,2 | ||
| Поликарбонат (листы), 1200 кг/м3 | 0,16 | ||
| Полистиролбетон, 200-500 кг/м3 | 0,075-0,085 | ||
| Ракушечник, 1000-1800 кг/м3 | 0,27-0,63 | ||
| Стеклопластик, 1800 кг/м3 | 0,23 | ||
| Черепица бетонная, 2100 кг/м3 | 1,1 | ||
| Черепица керамическая, 1900 кг/м3 | 0,85 | ||
| Черепица ПВХ, 2000 кг/м3 | 0,85 | ||
| Известковая штукатурка, 1600 кг/м3 | 0,7 | ||
| Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м3 | 1,2 |
Древесина — один из строительных материалов с относительно невысокой теплопроводностью. В таблице даны ориентировочные данные по разным породам. При покупке обязательно смотрите плотность и коэффициент теплопроводности. Далеко не у всех они такие, как прописаны в нормативных документах.
| В сухом состоянии | При нормальной влажности | При повышенной влажности | |
| Сосна, ель поперек волокон | 0,09 | 0,14 | 0,18 |
| Сосна, ель вдоль волокон | 0,18 | 0,29 | 0,35 |
| Дуб вдоль волокон | 0,23 | 0,35 | 0,41 |
| Дуб поперек волокон | 0,10 | 0,18 | 0,23 |
| Пробковое дерево | 0,035 | ||
| Береза | 0,15 | ||
| Кедр | 0,095 | ||
| Каучук натуральный | 0,18 | ||
| Клен | 0,19 | ||
| Липа (15% влажности) | 0,15 | ||
| Лиственница | 0,13 | ||
| Опилки | 0,07-0,093 | ||
| Пакля | 0,05 | ||
| Паркет дубовый | 0,42 | ||
| Паркет штучный | 0,23 | ||
| Паркет щитовой | 0,17 | ||
| Пихта | 0,1-0,26 | ||
| Тополь | 0,17 |
Металлы очень хорошо проводят тепло. Именно они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключать прямой контакт используя теплоизолирующие прослойки и прокладки, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.
| Бронза | 22-105 | Алюминий | 202-236 | |
| Медь | 282-390 | Латунь | 97-111 | |
| Серебро | 429 | Железо | 92 | |
| Олово | 67 | Сталь | 47 | |
| Золото | 318 |
Как рассчитать толщину стен
Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.
Термическое сопротивление ограждающихконструкций для регионов России
Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.
Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев
Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:
Формула расчета теплового сопротивления
R — термическое сопротивление;
p — толщина слоя в метрах;
k — коэффициент теплопроводности.
Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.
Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.
Пример расчета толщины утеплителя
Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.
- Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5 кирпича.
- Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.
Рассчитывать придется все ограждающие конструкции
- Считаем толщину минеральной ваты. Ее коэффициент теплопроводности 0,045. Толщина слоя будет: 2,82*0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. То есть, чтобы обеспечить требуемый уровень утепления, толщина слоя минеральной ваты должна быть не меньше 13 см.
Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными. Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание.
dekormyhome.ru
Таблица коэффициентов теплопроводности газов
Общие сведения о теплопередаче
Теория теплопередачи выделяет три вида передачи тепла в пространстве (или теплообмена):
- теплопроводность;
- конвекция;
- термоизлучение.
Теплопроводность – это молекулярный процесс, который характеризуется передачей тепла при непосредственном соприкосновении тел с разницей температур за счёт обмена энергией движения структурных частиц.
Конвекция – это движение в пространстве частей среды с разницей температур, причём за счёт переноса самой среды.
Термоизлучение – это теплообмен посредством электромагнитного излучения.
Часто наблюдается совместное протекание всех процессов вместе.
Способность вещества проводить тепло зависит от интенсивности теплового движения его микрочастиц в случаях, когда возникновение конвективных механизмов невозможно. Этот вид теплообмена возникает при разной температуре соприкасающихся веществ.
Совокупность тепловых значений в различных точках вещества называют температурным полем. Такое поле может быть стационарным – если тепловой показатель всех точек не изменяется с течением времени. И стационарным – при изменяющейся температуре в точках в течение какого-нибудь промежутка времени.
Понятие коэффициента теплопередачи
С точки зрения физики явление передачи тепла можно объяснить стремлением любой системы занять положение равновесия, при котором затраты энергии будут минимальными. Система, выведенная из равновесия посредством теплового изменения какой-либо её части, стремится в кратчайшее время восстановить равновесие, выравнивая температуру в разных точках. Микрочастицы переносят тепло, выравнивая температурный показатель– это и есть теплопередача.
Явление переноса тепла мы наблюдаем в твёрдых телах, в жидкостях и в меньшей мере – в газах.
Возьмём некий объём идеального газа, заключённый между двумя плоскими стенками. При различающейся температуре этих стенок Т1 и Т2 для каждой из них соответственно, создастся тепловой поток микрочастиц, который переносит тепло от более тёплой стенки к более холодной, выравнивая разницу температур. На этом явлении строится, например, утепляющий эффект окна. Стёкла имеют высокую способность передавать тепло, но заключённый между ними воздух является проводником тепла, в 160 худшим, чем стекло.
Коэффициент теплопередачи – это величина, которую нам помогает вычислить полуэмпирическая формула, она характеризует способность вещества переносить определённое количество тепла за единицу времени.
Для различного рода расчётов существует таблица теплопроводности материалов, поскольку это имеет огромное практическое значение. От этой величины зависит, как можно использовать вещество – как термоизолятор или как теплопроводник.
Коэффициент теплопроводности газов в природе
Формула говорит о том, что идеальный газ прямо пропорционален температуре.То же самое мы наблюдаем у метана, углекислоты, гелия и других природных веществ.
В таблице 1 приведены коэффициенты теплопередачи различных веществ при разных температурах.
Исследования способности проводить тепло в различных условиях проводились, как правило, на примере метана и углекислоты. Это объясняется тем, исследования метана, как самого распространённого в природе, представляют большой интерес. Использование же в экспериментах углекислоты объясняется дешевизной и тем, что её свойства заметно отличаются от свойств прочих природных веществ.
Коэффициент теплопередачи идеального газа не зависит от давления. Способность переносить тепло у природных веществ при различных показаниях давления в умеренном диапазоне тоже будет практически одинаковой. Но это справедливо, если речь идёт не о вакууме или не о слишком высоких давлениях. При крайне низких или крайне высоких давлениях теплопроводность газа будет расти вместе с уровнем теплоты.
В таблице 2 мы видим значения коэффициента теплопроводности для различных газов. Обратите внимание, что величина коэффициента заметно отличается – например, у метана она практически в два раза больше, чем у углекислого газа. Это говорит о том, что применение углекислого газа в качестве термоизолятора будет более обоснованным, чем применение метана или любого другого газа с высокой способностью передавать тепло.
Коэффициенты теплопроводности строительных материалов в таблицах
Любое строительство независимо от его размера всегда начинается с разработки проекта. Его цель – спроектировать не только внешний вид будущего строения, еще и просчитать основные теплотехнические характеристики. Ведь основной задачей строительства считается сооружение прочных, долговечных зданий, способных поддерживать здоровый и комфортный микроклимат, без лишних затрат на отопление. Несомненную помощь при выборе сырья, используемого для возведения постройки, окажет таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты.
Тепло в доме напрямую зависит от коэффициента теплопроводности строительных материалов.
Блок: 1/6 | Кол-во символов: 628
Источник: http://remoo.ru/materialy/osnovnaya-tablitsa-teploprovodnosti-stroitelnyih-materialov
Разделы статьи
Теплопроводность: понятие и теорияТеплопроводность представляет собой процесс перемещения тепловой энергии от прогретых частей к холодным. Обменные процессы происходят до полного равновесия температурного значения.
Комфортный микроклимат в доме зависит от качественной теплоизоляции всех поверхностей
Процесс теплопередачи характеризуется промежутком времени, в течение которого выравниваются температурные значения. Чем больше времени проходит, тем ниже теплопроводность строительных материалов, свойства которых отображает таблица. Для определения данного показателя применяется такое понятие как коэффициент теплопроводности. Он определяет, какое количество тепловой энергии проходит через единицу площади определенной поверхности. Чем данный показатель больше, тем с большей скоростью будет остывать здание. Таблица теплопроводности нужна при проектировании защиты постройки от теплопотерь. При этом можно снизить эксплуатационный бюджет.
Потери тепла на разных участках постройки будут отличаться
Полезный совет! При постройке домов стоит использовать сырье с минимальной проводимостью тепла.
Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1095
Источник: https://HomeMyHome.ru/teploprovodnost-stroitelnykh-materialov-tablica.html
Что такое теплопроводность и термическое сопротивление
При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.
Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов
Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).
Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени
Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.
Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1952
Источник: https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/teploprovodnost-stroitelnyh-materialov
Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов
Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.
Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций
При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.
Наименование материала /Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
| В сухом состоянии | При нормальной влажности | При повышенной влажности | |
| Войлок шерстяной | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
| Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3 | 0,036 | 0,042 | 0,,045 |
| Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3 | 0,035 | 0,041 | 0,044 |
| Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3 | 0,036 | 0,042 | 0,045 |
| Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3 | 0,037 | 0,043 | 0,0456 |
| Каменная минеральная вата 180 кг/м3 | 0,038 | 0,045 | 0,048 |
| Стекловата 15 кг/м3 | 0,046 | 0,049 | 0,055 |
| Стекловата 17 кг/м3 | 0,044 | 0,047 | 0,053 |
| Стекловата 20 кг/м3 | 0,04 | 0,043 | 0,048 |
| Стекловата 30 кг/м3 | 0,04 | 0,042 | 0,046 |
| Стекловата 35 кг/м3 | 0,039 | 0,041 | 0,046 |
| Стекловата 45 кг/м3 | 0,039 | 0,041 | 0,045 |
| Стекловата 60 кг/м3 | 0,038 | 0,040 | 0,045 |
| Стекловата 75 кг/м3 | 0,04 | 0,042 | 0,047 |
| Стекловата 85 кг/м3 | 0,044 | 0,046 | 0,050 |
| Пенополистирол (пенопласт, ППС) | 0,036-0,041 | 0,038-0,044 | 0,044-0,050 |
| Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS) | 0,029 | 0,030 | 0,031 |
| Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3 | 0,14 | 0,22 | 0,26 |
| Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3 | 0,11 | 0,14 | 0,15 |
| Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3 | 0,15 | 0,28 | 0,34 |
| Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3 | 0,13 | 0,22 | 0,28 |
| Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3 | 0,043-0,06 | ||
| Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3 | 0,06-0,063 | ||
| Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3 | 0,066-0,073 | ||
| Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3 | 0,085-0,1 | ||
| Пеноблок 100 — 120 кг/м3 | 0,043-0,045 | ||
| Пеноблок 121- 170 кг/м3 | 0,05-0,062 | ||
| Пеноблок 171 — 220 кг/м3 | 0,057-0,063 | ||
| Пеноблок 221 — 270 кг/м3 | 0,073 | ||
| Эковата | 0,037-0,042 | ||
| Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3 | 0,029 | 0,031 | 0,05 |
| Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3 | 0,035 | 0,036 | 0,041 |
| Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3 | 0,041 | 0,042 | 0,04 |
| Пенополиэтилен сшитый | 0,031-0,038 | ||
| Вакуум | 0 | ||
| Воздух +27°C. 1 атм | 0,026 | ||
| Ксенон | 0,0057 | ||
| Аргон | 0,0177 | ||
| Аэрогель (Aspen aerogels) | 0,014-0,021 | ||
| Шлаковата | 0,05 | ||
| Вермикулит | 0,064-0,074 | ||
| Вспененный каучук | 0,033 | ||
| Пробка листы 220 кг/м3 | 0,035 | ||
| Пробка листы 260 кг/м3 | 0,05 | ||
| Базальтовые маты, холсты | 0,03-0,04 | ||
| Пакля | 0,05 | ||
| Перлит, 200 кг/м3 | 0,05 | ||
| Перлит вспученный, 100 кг/м3 | 0,06 | ||
| Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3 | 0,054 | ||
| Полистиролбетон, 150-500 кг/м3 | 0,052-0,145 | ||
| Пробка гранулированная, 45 кг/м3 | 0,038 | ||
| Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3 | 0,076-0,096 | ||
| Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3 | 0,078 | ||
| Пробка техническая, 50 кг/м3 | 0,037 |
Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП , СП , СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.
Блок: 3/5 | Кол-во символов: 3533
Источник: https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/teploprovodnost-stroitelnyh-materialov
Применение показателя теплопроводности на практике
В строительстве все материалы условно подразделяются на теплоизоляционные и конструкционные. Конструкционное сырье отличается наибольшими показателями теплопроводности, но именно его применяют для постройки стен, перекрытий, прочих ограждений. Согласно таблице теплопроводности строительных материалов, при возведении стен из железобетона, для низкого теплообмена с окружающей средой толщина конструкции должна быть около 6 метров. В таком случае строение получится огромным, громоздким и потребует немалых затрат.
Наглядный пример — при какой толщине различных материалов их коэффициент теплопроводности будет одинаковым
Поэтому при возведении постройки следует отдельное внимание уделять дополнительным теплоизолирующим материалам. Слой теплоизоляции может не понадобиться только для построек из дерева или пенобетона, но даже при использовании подобного низкопроводного сырья толщина конструкции должна быть не менее 50 см.
Нужно знать! У теплоизоляционных материалов значения показателя теплопроводности минимальны.
Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1066
Источник: http://remoo.ru/materialy/osnovnaya-tablitsa-teploprovodnosti-stroitelnyih-materialov
Эффективность многослойных конструкций
Плотность и теплопроводность
В настоящее время нет такого строительного материала, высокая несущая способность которого сочеталась бы с низкой теплопроводностью. Строительство зданий по принципу многослойных конструкций позволяет:
- соответствовать расчётным нормам строительства и энергосбережения;
- оставлять размеры ограждающих конструкций в пределах разумного;
- уменьшить материальные затраты на строительство объекта и его обслуживание;
- добиться долговечности и ремонтопригодности (например, при замене одного листа минеральной ваты).
Комбинация конструкционного материала и теплоизоляционного позволяет обеспечить прочность и снизить потерю тепловой энергии до оптимального уровня. Поэтому при проектировании стен при расчётах учитывается каждый слой будущей ограждающей конструкции.
Важно также учитывать плотность при строительстве дома и при его утеплении.
Плотность вещества – фактор, влияющий на его теплопроводность, способность задерживать в себе основной теплоизолятор – воздух.
Расчёт толщины стен и утеплителя
Расчёт толщины стены зависит от следующих показателей:
- плотности;
- расчётной теплопроводности;
- коэффициента сопротивления теплопередачи.
Согласно установленных норм, значение показателя сопротивления теплопередачи наружных стен должно быть не менее 3,2λ Вт/м •°С.
Значения таблиц теплопроводности строительных материалов применяются при расчётах:
- теплоизоляции фасадов;
- общестроительной изоляции;
- изоляционных материалов при устройстве кровли;
- технической изоляции.
Задача выбора оптимальных материалов для строительства, конечно же, подразумевает более комплексный подход. Однако даже такие простые расчёты уже на первых этапах проектирования позволяют определить наиболее подходящие материалы и их количество.
Блок: 4/4 | Кол-во символов: 2577
Источник: https://kotel.guru/uteplenie/dom/koefficienty-teploprovodnosti-stroitelnyh-materialov-v-tablicah.html
Коэффициент теплопроводности строительных материалов: как применяется на практике и таблица
Практические значение коэффициента – это правильно проведенный расчет толщины несущих конструкций с учетом используемых утеплителей. Необходимо отметить, что возводимое здание – это несколько ограждающих конструкций, через которые происходит утечка тепла. И у каждой их них свой процент теплопотерь.
- через стены уходит до 30% тепловой энергии общего расхода.
- Через полы – 10%.
- Через окна и двери – 20%.
- Через крышу – 30%.
Теплопотери дома
То есть, получается так, что если неправильно рассчитать теплопроводность всех ограждений, то проживающим в таком доме людям придется довольствоваться лишь 10% тепловой энергии, которое выделяет отопительная система. 90% – это, как говорят, выброшенные на ветер деньги.
“Идеальный дом должен быть построен из теплоизоляционных материалов, в котором все 100% тепла будут оставаться внутри. Но по таблице теплопроводности материалов и утеплителей вы не найдете тот идеальный стройматериал, из которого можно было бы возвести такое сооружение. Потому что пористая структура – это низкие несущие способности конструкции. Исключением может быть древесина, но и она не идеал.”
Стена из бревен – одна из самых утепленных
Поэтому при строительстве домов стараются использовать разные строительные материалы, дополняющие друг друга по теплопроводности. При этом очень важно соотносить толщину каждого элемента в общей строительной конструкции. В этом плане идеальным домом можно считать каркасный. У него деревянная основа, уже можно говорить о теплом доме, и утеплители, которые закладываются между элементами каркасной постройки. Конечно, с учетом средней температуры региона придется точно рассчитать толщину стен и других ограждающих элементов. Но, как показывает практика, вносимые изменения не столь значительны, чтобы можно было бы говорить о больших капитальных вложениях.
Устройство каркасного дома в плане его утепления
Рассмотрим несколько часто используемых строительных материалов и проведем сравнение их теплопроводность по толщине.
Теплопроводность кирпича: таблица по разновидностям
ФотоВид кирпичаТеплопроводность, Вт/м*К
| Керамический полнотелый | 0,5-0,8 | |
| Керамический щелевой | 0,34-0,43 | |
| Поризованный | 0,22 | |
| Силикатный полнотелый | 0,7-0,8 | |
| Силикатный щелевой | 0,4 | |
| Клинкерный | 0,8-0,9 |
Тепловая проводимость кирпичной кладки при разнице температуры в 10°С
Теплопроводность дерева: таблица по породам
Порода дереваБерезаДуб поперек волоконДуб вдоль волоконЕльКедрКленЛиственница
| Теплопроводность, Вт/м С | 0,15 | 0,2 | 0,4 | 0,11 | 0,095 | 0,19 | 0,13 |
Порода дереваЛипаПихтаПробковое деревоСосна поперек волоконСосна вдоль волоконТополь
| Теплопроводность, Вт/м С | 0,15 | 0,15 | 0,045 | 0,15 | 0,4 | 0,17 |
Коэффициент теплопроводности пробкового дерева самый низкий из всех пород древесины. Именно пробка часто используется в качестве теплоизоляционного материала при проведении утеплительных мероприятий.
У древесины теплопроводность ниже, чем у бетона и кирпича
Теплопроводность металлов: таблица
Данный показатель у металлов изменяется с изменением температуры, в которой они применяются. И здесь соотношение такое – чем выше температура, тем ниже коэффициент. В таблице покажем металлы, которые используются в строительной сфере.
Вид металлаСтальЧугунАлюминийМедь
| Теплопроводность, Вт/м С | 47 | 62 | 236 | 328 |
Теперь, что касается соотношения с температурой.
- У алюминия при температуре -100°С теплопроводность составляет 245 Вт/м*К. А при температуре 0°С – 238. При +100°С – 230, при +700°С – 0,9.
- У меди: при -100°С –405, при 0°С – 385, при +100°С – 380, а при +700°С – 350.
Тепловая проводимость у меди выше, чем у стали почти в семь раз
Таблица теплопроводности других материалов
В основном нас будет интересовать таблица теплопроводности изоляционных материалов. Необходимо отметить, что если у металлов данный параметр зависит от температуры, то у утеплителей от их плотности. Поэтому в таблице будут расставлены показатели с учетом плотности материалом.
Теплоизоляционный материалПлотность, кг/м³Теплопроводность, Вт/м*К
| Минеральная вата (базальтовая) | 50 | 0,048 |
| 100 | 0,056 | |
| 200 | 0,07 | |
| Стекловата | 155 | 0,041 |
| 200 | 0,044 | |
| Пенополистирол | 40 | 0,038 |
| 100 | 0,041 | |
| 150 | 0,05 | |
| Пенополистирол экструдированный | 33 | 0,031 |
| Пенополиуретан | 32 | 0,023 |
| 40 | 0,029 | |
| 60 | 0,035 | |
| 80 | 0,041 |
И таблица теплоизоляционных свойств строительных материалов. Основные из них уже рассмотрены, обозначим те, которые в таблицы не вошли, и которые относятся к категории часто используемых.
Строительный материалПлотность, кг/м³Теплопроводность, Вт/м*К
| Бетон | 2400 | 1,51 |
| Железобетон | 2500 | 1,69 |
| Керамзитобетон | 500 | 0,14 |
| Керамзитобетон | 1800 | 0,66 |
| Пенобетон | 300 | 0,08 |
| Пеностекло | 400 | 0,11 |
Коэффициент теплопроводности воздушной прослойки
Всем известно, что воздух, если его оставить внутри строительного материала или между слоями стройматериалов, это великолепный утеплитель. Почему так происходит, ведь сам воздух, как таковой, не может сдерживать тепло. Для этого надо рассмотреть саму воздушную прослойку, огражденную двумя слоями стройматериалов. Один из них соприкасается с зоной положительных температур, другой с зоной отрицательный.
Воздушная прослойка между внешней облицовкой и теплоизоляционным слоем
Тепловая энергия движется от плюса к минусу, и встречает на своем пути слой воздуха. Что происходит внутри:
- Конвекция теплого воздуха внутри прослойки.
- Тепловое излучение от материала с плюсовой температурой.
Поэтому сам тепловой поток – это сумма двух факторов с добавлением теплопроводности первого материала. Необходимо сразу отметить, что излучение занимает большую часть теплового потока. Сегодня все расчеты теплосопротивления стен и других несущих ограждающих конструкций проводят на онлайн-калькуляторах. Что касается воздушной прослойки, то такие расчеты провести сложно, поэтому берутся значения, которые в 50-х годах прошлого столетия были получены лабораторными исследованиями.
Воздушная прослойка внутри стены
В них четко оговаривается, что если разница температур стен, ограниченных воздухом, составляет 5°С, то излучение возрастает с 60% до 80%, если увеличить толщину прослойки с 10 до 200 мм. То есть, общий объем теплового потока остается тот же, излучение вырастает, а значит, теплопроводность стены падает. И разница значительная: с 38% до 2%. Правда, возрастает конвекция с 2% до 28%. Но так как пространство замкнутое, то движение воздуха внутри него никак не действует на внешние факторы.
Блок: 5/6 | Кол-во символов: 6383
Источник: https://seti.guru/tablitsyi-teploprovodnosti-raznyih-stroitelnyih-materialov
Планируя проект будущего дома, нужно обязательно учесть возможные потери тепловой энергии. Большая часть тепла уходит через двери, окна, стены, крышу и полы.
В многоквартирных домах потери тепла будут отличаться по сравнению с частным строением
Если не выполнять расчеты по теплосбережению дома, то в помещении будет прохладно. Рекомендуется постройки из кирпича, бетона и камня дополнительно утеплять.
Утепление построек из бетона или камня повышает комфортные условия внутри здания
Разновидности утепления конструкцийПолезный совет! Перед тем как утеплять жилище, необходимо продумать качественную гидроизоляцию. При этом даже повышенная влажность не повлияет на особенности теплоизоляции в помещении.
Теплое здание получится при оптимальном сочетании конструкции из прочных материалов и качественного теплоизолирующего слоя. К подобным сооружениям можно отнести следующие:
Монтажные работы по утеплению каркасного сооружения требуют использования дополнительных конструктивных элементов
- здание из стандартных материалов: шлакоблоков или кирпича. При этом утепление часто проводится по наружной стороне.
Особенности монтажа теплоизолирующего материала с внутренней стороны
Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1212
Источник: https://HomeMyHome.ru/teploprovodnost-stroitelnykh-materialov-tablica.html
Расчет толщины стены по теплопроводности вручную по формулам или калькулятором
Рассчитать толщину стены не так просто. Для этого нужно сложить все коэффициенты теплопроводности материалов, которые были использованы для сооружения стены. К примеру, кирпич, штукатурный раствор снаружи, плюс наружная облицовка, если такая будет использоваться. Внутренние выравнивающие материалы, это может быть все та же штукатурка или гипсокартонные листы, другие плитные или панельные покрытия. Если есть воздушная прослойка, то учитывают и ее.
Толщина стен из разных стройматериалов с одинаковым тепловым сопротивлением
Есть так называемая удельная теплопроводность по регионам, которую берут за основу. Так вот расчетная величина не должна быть больше удельной. В таблице ниже по городам дана удельная тепловая проводимость.
РегионМоскваСанкт-ПетербургРостовСочи
| Теплопроводность | 3,14 | 3,18 | 2,75 | 2,1 |
То есть, чем южнее, тем общая теплопроводность материалов должна быть меньше. Соответственно, можно уменьшать и толщину стены. Что касается онлайн-калькулятора, то предлагаем ниже посмотреть видео, на котором разбирается, как правильно пользоваться таким расчетным сервисом.
Блок: 6/6 | Кол-во символов: 1313
Источник: https://seti.guru/tablitsyi-teploprovodnosti-raznyih-stroitelnyih-materialov
Кол-во блоков: 10 | Общее кол-во символов: 19759
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:
- https://stroychik.ru/strojmaterialy-i-tehnologii/teploprovodnost-stroitelnyh-materialov: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 5485 (28%)
- https://seti.guru/tablitsyi-teploprovodnosti-raznyih-stroitelnyih-materialov: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 7696 (39%)
- https://kotel.guru/uteplenie/dom/koefficienty-teploprovodnosti-stroitelnyh-materialov-v-tablicah.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2577 (13%)
- https://HomeMyHome.ru/teploprovodnost-stroitelnykh-materialov-tablica.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 2307 (12%)
- http://remoo.ru/materialy/osnovnaya-tablitsa-teploprovodnosti-stroitelnyih-materialov: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 1694 (9%)
| Алюминий | 2600-2700 | 203,5-221 растет с ростом плотности |
| Асбест | 600 | 0,151 |
| Асфальтобетон | 2100 | 1,05 |
| АЦП асбесто-цементные плиты | 1800 | 0,35 |
| Бетон | 2300-2400 | 1,28-1,51 растет с ростом плотности |
| Битум | 1400 | 0,27 |
| Бронза | 8000 | 64 |
| Винипласт | 1380 | 0,163 |
| Вода при температурах выше 0 градусов С | 1000 | 0,6 |
| Войлок шерстяной | 300 | 0,047 |
| Гипсокартон | 800 | 0,15 |
| Гранит | 2800 | 3,49 |
| Дерево, дуб — вдоль волокон | 700 | 0,23 |
| Дерево, дуб — поперек волокон | 700 | 0,1 |
| Дерево, сосна или ель — вдоль волокон | 500 | 0,18 |
| Дерево, сосна или ель — поперек волокон | 500 | 0,10—0,15 растет с ростом плотности и влажности |
| ДСП, ОСП; древесно- или ориентированно-стружечная плита | 1000 | 0,15 |
| Железобетон | 2500 | 1,69 |
| Картон облицовочный | 1000 | 0,18 |
| Керамзит | 200 | 0,1 |
| Керамзит | 800 | 0,18 |
| Керамзитобетон | 1800 | 0,66 |
| Керамзитобетон | 500 | 0,14 |
| Кирпич керамический пустотелый (брутто1000) | 1200 | 0,35 |
| Кирпич керамический пустотелый (брутто1400) | 1600 | 0,41 |
| Кирпич красный глиняный | 1800 | 0,56 |
| Кирпич, силикатный | 1800 | 0,7 |
| Кладка из изоляционного кирпича | 600 | 0,116—0,209 растет с ростом плотности |
| Кладка из обыкновенного кирпича | 600-1700 | 0,384—0,698—0,814 растет с ростом плотности |
| Кладка из огнеупорного кирпича | 1840 | 1,05 (при 800—1100°С) |
| Краска масляная | — | 0,233 |
| Латунь | 8500 | 93 |
| Лед при температурах ниже 0 градусов С | 920 | 2,33 |
| Линолеум | 1600 | 0,33 |
| Литье каменное | 3000 | 0,698 |
| Магнезия 85% в порошке | 216 | 0,07 |
| Медь | 8500-8800 | 384-407 растет с ростом плотности |
| Минвата | 100 | 0,056 |
| Минвата | 50 | 0,048 |
| Минвата | 200 | 0,07 |
| Мрамор | 2800 | 2,91 |
| Опилки древесные | 230 | 0,070—0,093 растет с ростом плотности и влажности |
| Пакля сухая | 150 | 0,05 |
| Пенобетон | 1000 | 0,29 |
| Пенобетон | 300 | 0,08 |
| Пенопласт | 30 | 0,047 |
| Пенопласт ПВХ | 125 | 0,052 |
| Пенополистирол | 100 | 0,041 |
| Пенополистирол | 150 | 0,05 |
| Пенополистирол | 40 | 0,038 |
| Пенополистирол экструдированый | 33 | 0,031 |
| Пенополиуретан | 32 | 0,023 |
| Пенополиуретан | 40 | 0,029 |
| Пенополиуретан | 60 | 0,035 |
| Пенополиуретан | 80 | 0,041 |
| Пеностекло | 400 | 0,11 |
| Пеностекло | 2000 | 0,07 |
| Песок сухой | 1600 | 0,35 |
| Песок влажный | 1900 | 0,814 |
| Полимочевина | 1100 | 0,21 |
| Полиуретановая мастика | 1400 | 0,25 |
| Полиэтилен | 1500 | 0,3 |
| Пробковая мелочь | 160 | 0,047 |
| Рубероид, пергамин | 600 | 0,17 |
| Свинец | 11400 | 34,9 |
| Совелит | 450 | 0,098 |
| Сталь | 7850 | 58 |
| Сталь нержавеющая | 7900 | 17,5 |
| Стекло оконное | 2500 | 0,698—0,814 |
| Стеклянная вата (стекловата) | 200 | 0,035—0,070 растет с ростом плотности |
| Текстолит | 1380 | 0,244 |
| Торфоплиты | 220 | 0,064 |
| Фанера клееная | 600 | 0,12 |
| Фаолит | 1730 | 0,419 |
| Чугун | 7500 | 46,5—93,0 |
| Шлаковая вата | 250 | 0,076 |
| Эмаль | 2350 | 0,872—1,163 |
Коэффициент теплопроводности строительных материалов (таблица)
Наиболее часто в расчетах по теплопроводности используется коэффициент теплопроводности, показывающий количество тепла, проходящее между противоположными поверхностями строительного материала за 1 час, при разности температуры между противоположными поверхностями в 1 градус, сквозь слой в 1 метр толщиной и площадью 1 квадратный метр. Ниже приводится таблица с характеристиками теплопроводности для стройматериалов.
Таблица коэффициентов теплопроводности для различных строительных материалов:
| Строительный материал | Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·K), Вт/(м ×°С) |
| Бетон (газобетон, различной плотности) | 0,09—0,18 |
| Бетон (деревобетон, арболит) | 0,08—0,17 |
| Бетон (железобетон) | 1,69 |
| Бетон (керамзитобетон) | 0,66 |
| Бетон (пенобетон, различной плотности) | 0,08—0,29 |
| Бетон | 1,51 |
| Гипсокартон | 0,6 |
| Древесина (дуб, вдоль волокон) | 0,23 |
| Древесина (дуб, поперек волокон) | 0,1 |
| Древесина (ель, сосна, вдоль волокон) | 0,18 |
| Древесина (ель, сосна, поперек волокон) | 0,10—0,15 |
| Древесина (ОСП) | 0,13 |
| Древесина (фанера) | 0,15 |
| Древесные плиты (ДВП) | 0,046—0,093 |
| Древесные плиты (ДСП) | 0,045—0,090 |
| Камень (гранит) | 3,49 |
| Камень (известняк) | 1,7 |
| Камень (мрамор) | 2,91 |
| Камень (песчаник) | 1,5—2 |
| Камень (ракушечник) | 0,29—0,99 |
| Кирпич керамический (без пустот, полнотелый) | 0,5—0,8 |
| Кирпич керамический (с техническими пустотами) | 0,57 |
| Кирпич керамический (щелевой, сквозные отверстия) | 0,34—0,43 |
| Кирпич силикатный (без пустот, полнотелый) | 0,7—0,8 |
| Кирпич силикатный (с техническими пустотами) | 0,66 |
| Кирпич силикатный (щелевой, сквозные отверстия) | 0,4 |
| Минеальная вата (легкая) | 0,045 |
| Минеральная вата (тяжелая) | 0,055 |
| Пенополистирол (различной плотности) | 0,03—0,05 |
| Пенополиуретан | 0,025—0,035 |
| Саман | 0,1—0,4 |
| Сталь | 52 |
| Термоблок (в среднем) | 0,29 |
| Щепоцементные плиты VELOX | 0,11—0,45 |
В расчетах необходимо учитывать, что составные и неоднородные материалы, вроде VELOX, термоблоков и сэндвич-панелей, будут иметь общий коэффициент теплопроводности, зависящий от применяемых в их составе конкретных компонентов. Это может обусловливать достаточно сильно различающиеся величины теплопроводности.
Так, например, для сэндвич-панелей, в качестве листов оболочки может использоваться сталь, гипсокартон или древесные ОСП-плиты, а для наполнителя минеральная вата, пенополиуретан или пенополистирол. Естественно, что и фактический результирующий коэффициент теплопроводности для этого строительного материала в каждом отдельном случае будет иметь существенные различия.
В большинстве случаев коэффициент теплопроводности прямо пропорционален плотности строительного материала. То есть чем плотнее и тяжелее стройматериал, тем сильнее он пропускает тепло, но обеспечивает прочностные свойства. И чем более материал пористый и легкий, тем теплее будет построенный из него дом.
Разумно сочетая различные материалы, можно построить дом, который будет не только прочным и долговечным, но также теплым в холодную погоду и хорошо сохраняющим прохладу в жару.
Таблицы теплопроводимости материалов (металлы, бетон, гранит, дерево и др.)
Взято из: «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии» /под ред. Романкова. Приложение.
Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич. Справочник по элементарной физике // Издание девятое, М.: «Наука», 1982 г.
Коэффициент теплопроводности металлов
| Металл | Вт/(м•К) |
|---|---|
| Алюминий | 209,3 |
| Бронза | 47-58 |
| Железо | 74,4 |
| Золото | 312,8 |
| Латунь | 85,5 |
| Медь | 389,6 |
| Платина | 70 |
| Ртуть | 29,1 |
| Серебро | 418,7 |
| Сталь | 45,4 |
| Свинец | 35 |
| Серый чугун | 50 |
| Чугун | 62,8 |
Коэффициент теплопроводности других материалов
| Материал | Влажность массовая доля % | Вт/(м•К) |
|---|---|---|
| Бакелитовый лак | — | 0,29 |
| Бетон с каменным щебнем | 8 | 1,28 |
| Бумага обыкновенная | Воздушно-сухая | 0,14 |
| Винипласт | — | 0,13 |
| Гравий | Воздушно-сухая | 0,36 |
| Гранит | — | 3,14 |
| Глина | 15-20 | 0,7-0,93 |
| Дуб (вдоль волокон) | 6-8 | 0,35-0,43 |
| Дуб (поперек волокон) | 6-8 | 0,2-0,21 |
| Железобетон | 8 | 1,55 |
| Картон | Воздушно-сухая | 0,14-0,35 |
| Кирпичная кладка | Воздушно-сухая | 0,67-0,87 |
| Кожа | >> | 0,14-0,16 |
| Лед | — | 2,21 |
| Пробковые плиты | 0 | 0,042-0,054 |
| Снег свежевыпавший | — | 0,105 |
| Снег уплотненный | — | 0,35 |
| Снег начавший таять | — | 0,64 |
| Сосна (вдоль волокон) | 8 | 0,35-0,41 |
| Сосна (поперек волокон) | 8 | 0,14-0,16 |
| Стекло (обыкновенное) | — | 0,74 |
| Фторопласт-3 | — | 0,058 |
| Фторопласт-4 | — | 0,233 |
| Шлакобетон | 13 | 0,698 |
| Штукатурка | 6-8 | 0,791 |
Коэффициент теплопроводности асбеста и пенобетона при различных температурах
(ρa=576кг/м3, ρп=400кг/м3,λ, Вт/(м•К))
| Материал | -18oС | 0oС | 50oС | 100oС | 150oС |
|---|---|---|---|---|---|
| Асбест | — | 0,15 | 0,18 | 0,195 | 0,20 |
| Пенобетон | 0,1 | 0,11 | 0,11 | 0,13 | 0,17 |
Коэффициент теплопроводности жидкости Вт/(м•К) при различных температурах
| Материал | 0oС | 50oС | 100oС |
|---|---|---|---|
| Анилин | 0,19 | 0,177 | 0,167 |
| Ацетон | 0,17 | 0,16 | 0,15 |
| Бензол | — | 0,138 | 0,126 |
| Вода | 0,551 | 0,648 | 0,683 |
| Масло вазелиновое | 0,126 | 0,122 | 0,119 |
| Масло касторовое | 0,184 | 0,177 | 0,172 |
| Спирт метиловый | 0,214 | 0,207 | — |
| Спирт этиловый | 0,188 | 0,177 | — |
| Толуол | 0,142 | 0,129 | 0,119 |
Таблицы общих коэффициентов теплопередачи и уравнения | Инженеры Edge
Таблицы и уравнения общего коэффициента теплопередачи
Справочник по термодинамике | Справочник по теплопередаче
Таблица общих коэффициентов теплопередачи:
Коэффициент теплопередачи — это коэффициент пропорциональности между тепловым потоком и термодинамической движущей силой для потока тепла (т.е.е., перепад температур, ΔT):
ч = q / (Ц — К)
где:
q: необходимое количество тепла (тепловой поток), Вт / м2, т.е. тепловая мощность на единицу площади, q = d \ dot {Q} / dA
h: коэффициент теплопередачи, Вт / (м 2 K)
Ts =
Температура твердой поверхности
K =
Температура окружающей среды
Используется при расчете теплопередачи, обычно за счет конвекции или фазового перехода между жидкостью и твердым телом.Коэффициент теплопередачи выражается в единицах СИ в ваттах на квадратный метр в кельвинах: Вт / (м 2 K). Коэффициент теплопередачи обратен теплоизоляции. Он используется для строительных материалов (значение R) и для утепления одежды.
Связанные ресурсы:
Таблица общих коэффициентов теплопередачи Трубы и трубки
Типы | Приложение | Общий коэффициент теплопередачи — U — | |
| Вт / (м 2 K) | БТЕ / (фут 2 o F ч) | ||
| Трубчатый, для обогрева или охлаждения | Газ атмосферного давления внутри и снаружи трубопровода | 5–35 | 1–6 |
| Газ под высоким давлением внутри и снаружи трубок | 150–500 | 25–90 | |
| Жидкость снаружи (внутри) и газ при атмосферном давлении внутри (снаружи) трубок | 15–70 | 3–15 | |
| Газ при высоком давлении внутри и жидкость снаружи трубы | 200–400 | 35–70 | |
| Жидкости внутри и снаружи пробирки | 150–1200 | 25–200 | |
| Пар снаружи и жидкость внутри трубок | 300–1200 | 50–200 | |
| Трубчатая, конденсационная | Пар снаружи и охлаждающая вода внутри трубок | 1500–4000 | 250–700 |
| Органические пары или аммиак снаружи и охлаждающая вода внутри трубок | 300–1200 | 50–200 | |
| Трубчатая испарительная | пар снаружи и высоковязкая жидкость внутри трубок, естественная циркуляция | 300–900 | 50–150 |
| пар снаружи и маловязкая жидкость внутри трубок, естественная циркуляция | 600–1700 | 100–300 | |
| пар снаружи и жидкость внутри трубок, принудительная циркуляция | 900–3000 | 150–500 | |
| Теплообменники с воздушным охлаждением | Охлаждение воды | 600–750 | 100–130 |
| Охлаждение жидких легких углеводородов | 400–550 | 70–95 | |
| Охлаждение гудрона | 30–60 | 5–10 | |
| Охлаждение воздуха или дымовых газов | 60–180 | 10–30 | |
| Охлаждение углеводородного газа | 200–450 | 35–80 | |
| Конденсация пара низкого давления | 700–850 | 125–150 | |
| Конденсация органических паров | 350–500 | 65–90 | |
| Пластинчатый теплообменник | жидкость в жидкость | 1000–4000 | 150–700 |
| Спиральный теплообменник | жидкость в жидкость | 700–2500 | 125–500 |
| конденсация пара в жидкость | 900–3500 | 150–700 | |
Таблица общих коэффициентов теплопередачи Теплообменники
Нагреватели (без фазового перехода) | ||
| Горячая жидкость | Холодная жидкость | Общий U (БТЕ / ч-фут 2 -F) |
| Пар | Воздух | 10–20 |
| Пар | Вода | 250–750 |
| Пар | Метанол | 200–700 |
| Пар | Аммиак | 200–700 |
| Пар | Водные растворы | 100–700 |
| Пар | Легкие углеводороды (вязкость <0.5 сП) | 100–200 |
| Пар | Средние углеводороды (0,5 сП <вязкость <1 сП) | 50–100 |
| Пар | Тяжелые углеводороды (вязкость> 1) | 6–60 |
| Пар | Газы | 5–50 |
| Даутерм | Газы | 4-40 |
| Даутерм | Тяжелая нефть | 8–60 |
| Дымовые газы | Ароматический углеводород и пар | 5–10 |
Таблица общих коэффициентов теплопередачи Промышленные испарители
Испарители | ||
| Горячая жидкость | Холодная жидкость | Общий U (БТЕ / ч-фут 2 -F) |
| Пар | Вода | 350–750 |
| Пар | Растворители органические | 100–200 |
| Пар | Легкие нефтепродукты | 80–180 |
| Пар | Тяжелые масла (вакуум) | 25–75 |
| Вода | Хладагент | 75–150 |
| Органические растворители | Хладагент | 30–100 |
Таблица общих коэффициентов теплопередачи Промышленные охладители
Охладители (без фазового перехода) | ||
| Холодная жидкость | Горячая жидкость | Общий U (БТЕ / час-фут 2 -F) |
| Вода | Вода | 150–300 |
| Вода | Органический растворитель | 50–150 |
| Вода | Газы | 3–50 |
| Вода | Легкие нефтепродукты | 60–160 |
| Вода | Тяжелая нефть | 10–50 |
| Легкое топливо | Органический растворитель | 20–70 |
| рассол | Вода | 100–200 |
| рассол | Органический растворитель | 30–90 |
| рассол | Газы | 3–50 |
| Органические растворители | Растворители органические | 20–60 |
| Тяжелые масла | Тяжелая нефть | 8–50 |
Таблица общих коэффициентов теплопередачи Промышленные конденсаторы
Конденсаторы | ||
| Холодная жидкость | Горячая жидкость | Общий U (БТЕ / ч-фут 2 -F) |
| Вода | Пар (давление) | 350-750 |
| Вода | Пар (вакуум) | 300–600 |
| Вода или рассол | Органический растворитель (насыщенный, атмосферный) | 100–200 |
| Вода или рассол | Органический растворитель (атмосферный, неконденсирующийся) | 20–80 |
| Вода или рассол | Органический растворитель (насыщенный, вакуум) | 50–120 |
| Вода или рассол | Органический растворитель (в вакууме, неконденсирующиеся) | 10–50 |
| Вода или рассол | Ароматические пары (атмосферные, неконденсирующиеся) | 5–30 |
| Вода | Углеводород низкокипящий (атмосферный) | 80–200 |
| Вода | Высококипящий углеводород (вакуум) | 10–30 |
Таблица общих коэффициентов теплопередачи Различные жидкости
без изменения фазы | |
| Жидкость | Коэффициент пленки (БТЕ / ч-фут 2 -F) |
| Вода | 300–2000 |
| Газы | 3–50 |
| Органические растворители | 60–500 |
| Масла | 10–120 |
Таблица общих коэффициентов теплопередачи Конденсирующие жидкости
Конденсационный | |
| Жидкость | Коэффициент пленки (БТЕ / ч-фут 2 -F) |
| Пар | 1000–3000 |
| Органические растворители | 150–500 |
| Легкие масла | 200–400 |
| Тяжелые масла (вакуум) | 20–50 |
| Аммиак | 500–1000 |
Таблица общего коэффициента теплопередачи Испарение
Таблица общего коэффициента теплопередачи Различные жидкости (жидкости и газы)
Лучшие 10 теплопроводящих материалов
Теплопроводность — это мера способности материала пропускать через себя тепло.Материалы с высокой теплопроводностью могут эффективно передавать тепло и легко забирать тепло из окружающей среды. Плохие теплопроводники сопротивляются тепловому потоку и медленно извлекают тепло из окружающей среды. Теплопроводность материала измеряется в ваттах на метр на градус Кельвина (Вт / м • К) в соответствии с рекомендациями S.I (Международная система).
10 лучших измеренных теплопроводных материалов и их значения приведены ниже. Эти значения проводимости являются средними из-за разницы в теплопроводности в зависимости от используемого оборудования и среды, в которой были получены измерения.
Материалы теплопроводящие
Diamond — 2000 — 2200 Вт / м • K
Алмаз является ведущим теплопроводным материалом и имеет измеренные значения проводимости в 5 раз выше, чем у меди, самого производимого металла в Соединенных Штатах. Атомы алмаза состоят из простой углеродной основы, которая представляет собой идеальную молекулярную структуру для эффективной теплопередачи. Часто материалы с простейшим химическим составом и молекулярной структурой имеют самые высокие значения теплопроводности.
Diamond — важный компонент многих современных портативных электронных устройств. Их роль в электронике — способствовать рассеиванию тепла и защищать чувствительные части компьютера. Высокая теплопроводность алмазов также оказывается полезной при определении подлинности камней в ювелирных изделиях. Добавление небольшого количества алмаза в инструменты и технологии может сильно повлиять на свойства теплопроводности.
Серебро — 429 Вт / м • K
Silver — относительно недорогой и распространенный теплопроводник.Серебро входит в состав многих бытовых приборов и является одним из самых универсальных металлов из-за его ковкости. 35% серебра, производимого в США, используется для изготовления электрических инструментов и электроники (US Geological Survey Mineral Community 2013). Вспомогательный продукт серебра, серебряная паста, пользуется все большим спросом из-за его использования в экологически чистых источниках энергии. Серебряная паста используется в производстве фотоэлементов, которые являются основным компонентом солнечных батарей.
Медь — 398 Вт / м • K
Медь — наиболее часто используемый металл для производства токопроводящих приборов в США.Медь имеет высокую температуру плавления и умеренную скорость коррозии. Это также очень эффективный металл для минимизации потерь энергии при передаче тепла. Металлические кастрюли, трубы для горячей воды и автомобильные радиаторы — все это приборы, в которых используются проводящие свойства меди.
Золото — 315 Вт / м • K
Золото — редкий и дорогой металл, который используется для специальных проводящих применений. В отличие от серебра и меди, золото редко тускнеет и может выдерживать большие количества коррозии.
Нитрид алюминия — 310 Вт / м • K
Нитрид алюминия часто используется в качестве замены оксида бериллия. В отличие от оксида бериллия, нитрид алюминия не представляет опасности для здоровья при производстве, но по-прежнему демонстрирует химические и физические свойства, аналогичные оксиду бериллия. Нитрид алюминия — один из немногих известных материалов, предлагающих электрическую изоляцию наряду с высокой теплопроводностью. Он обладает исключительной стойкостью к тепловому удару и действует как электрический изолятор в механической стружке.
Карбид кремния — 270 Вт / м • K
Карбид кремния — это полупроводник, состоящий из сбалансированной смеси атомов кремния и углерода. При изготовлении и сплаве кремний и углерод соединяются, образуя чрезвычайно твердый и прочный материал. Эта смесь часто используется в качестве компонента автомобильных тормозов, турбинных машин и стальных смесей.
Алюминий — 247 Вт / м • K
Алюминий обычно используется в качестве экономичной замены меди.Хотя алюминий не такой проводящий, как медь, его много, и с ним легко работать из-за его низкой температуры плавления. Алюминий является важным компонентом светильников L.E.D (светоизлучающих диодов). Медно-алюминиевые смеси набирают популярность, поскольку они могут использовать свойства как меди, так и алюминия и могут производиться с меньшими затратами.
Вольфрам — 173 Вт / м • K
Вольфрам имеет высокую температуру плавления и низкое давление пара, что делает его идеальным материалом для приборов, которые подвергаются воздействию высоких уровней электричества.Химическая инертность вольфрама позволяет использовать его в электродах, являющихся частью электронных микроскопов, без изменения электрических токов. Он также часто используется в лампах и как компонент электронно-лучевых трубок.
Графит 168 Вт / м • K
Графит — это доступная, недорогая и легкая альтернатива другим углеродным аллотропам. Его часто используют в качестве добавки к смесям полимеров для улучшения их теплопроводных свойств. Батареи — знакомый пример устройства, использующего высокую теплопроводность графита.
Цинк 116 Вт / м • K
Цинк — один из немногих металлов, которые можно легко комбинировать с другими металлами для создания металлических сплавов (смеси двух или более металлов). 20% цинковых приборов в США состоят из цинковых сплавов. При цинковании используется 40% производимого чистого цинка. Цинкование — это процесс нанесения цинкового покрытия на сталь или железо, которое предназначено для защиты металла от атмосферных воздействий и ржавчины.
Список литературы
Мохена, Т.К., Мочане, М. Дж., Сефади, Дж. С., Мотлунг, С. В., и Андала, Д. М. (2018). Теплопроводность полимерных композитов на основе графита. Влияние теплопроводности на энергетические технологии. doi: 10,5772 / intechopen.75676
Нитрид алюминия. (нет данных). Получено с https://precision-ceramics.com/materials/aluminium-nitride/
База данных материалов для термических испытаний. https://thermtest.com/materials-database
Автор: Каллиста Уилсон, младший технический писатель Thermtest
Кондуктивный перенос тепла — это перенос энергии за счет движения молекул. и взаимодействие.Передача тепла через твердые тела происходит за счет молекулярной вибрация. Фурье определил, что Q / A, теплопередача на единицу площади (Вт / м2) пропорционален градиенту температуры dT / dx. Постоянная пропорциональности называется теплопроводностью материала k Уравнение Фурье: Коэффициент теплопроводности k зависит от материала, например, различные материалы, используемые в двигателях, обладают следующей теплопроводностью (Вт / м · К): Таблица I.Теплопроводность обычных материалов
| ||||||||||||||||
| Рисунок 8. Проводимость через стенку поршневого цилиндра. | Для чугунного блока цилиндров 0,012 м (½ дюйма) в устойчивом состоянии, Следующий апплет представляет простой пример проводимости. Аплет. | |||||||||||||||
| Рисунок 9. Граничный слой. | Конвекция Конвекционная теплопередача — это перенос энергии за счет движения жидкости в объеме.Конвекционная теплопередача через газы и жидкости от твердой границы возникает в результате движения жидкости по поверхности. Ньютон определил, что теплопередача / площадь Q / A пропорциональна к разности температур твердого тела Ts-Tf. Разница температур обычно происходит через тонкий слой жидкости, прилегающий к твердой поверхности. Этот тонкий слой жидкости называется пограничным слоем. Константа пропорциональности называется коэффициентом теплоотдачи, ч. Уравнение Ньютона: Коэффициент теплопередачи зависит от типа жидкости и жидкости скорость. Тепловой поток, в зависимости от исследуемой области, является локальным или усредненная по площади. Обычно используются различные типы конвективной теплопередачи. подразделяются на следующие области: Таблица II. Коэффициенты конвективной теплопередачи
| |||||||||||||||
| Рисунок 10.Диаграмма проблемы конвекции | Для блока цилиндров с принудительной конвекцией h 1000, температура поверхности
100 ° C, а температура охлаждающей жидкости 80 ° C, местная скорость теплоотдачи
является : Нажмите здесь, чтобы активировать конвекцию Аплет. | |||||||||||||||
| Рисунок 11. Излучение через стенку поршневого цилиндра | Излучение Радиационная теплопередача — перенос энергии за счет излучения электромагнитных волны или фотоны от поверхности или объема.Радиация не требует теплоноситель и может происходить в вакууме. Передача тепла излучение пропорционально четвертой степени абсолютного материала температура. Константа пропорциональности s — постоянная Стефана-Больцмана, равная 5,67 x 10 -8 Вт / м2 · K4. Радиационная теплопередача также зависит от представленных свойств материала. на e — коэффициент излучения материала. Для поверхности с коэффициентом излучения e = 0.8 и T = 373 K (100C) радиационная теплопередача равна Для умеренных (менее 100 C) перепадов температур необходимо отметил, что радиационная и естественная конвекционная теплопередача примерно такой же. Следующий апплет вычисляет тепло, передаваемое излучением от поверхность при температуре, Т с : Излучение Аплет. |
Теплопроводность ненаполненных пластиков
На этот раз основное внимание будет уделено теплопроводности ненаполненных пластиков.Их сотни, поэтому можно представить лишь небольшую подборку. С термической точки зрения, пластмассы — чрезвычайно сложное семейство. Различные источники показывают большие различия в теплопроводности, а справочники предоставляют диапазон значений для многих материалов вместо одного значения.
Причины разнообразны. Обращает на себя внимание изменение плотности, что ясно демонстрируют значения для полиэтилена в таблице ниже. Другой важный и часто упускаемый из виду источник (анизотропных) изменений в пластмассах, полученных литьем под давлением, — это скорость впрыска.Исследования показали, что можно достичь «металлических» значений на экстремальных скоростях из-за растяжения полимерных цепей в направлении потока.
| Акрилонитрил-бутадиен-стирол | АБС | 0,14-0,21 |
| Ацеталь | Делрин | 0,23-0,36 |
| Ацетат целлюлозы | CA | 0.16-0,36 |
| Диаллилфталат | Dapon | 0,31 |
| Эпоксидное | 0,19 | |
| Этилцеллюлоза | 0,23 | |
| Этилвинилацетат | 0,08 | |
| Фенольный | 0,17 | |
| Полиамид | Нейлон 6-11-12-66 | 0.24-0,3 |
| Полиарамид | Кевлар, волокна Nomex | 0,04–0,13 |
| Поликарбонат | PC | 0,19-0,22 |
| Политетрафторэтилен | ПТФЭ, тефлон | 0,25 |
| Полиэтилентерефталат | ПЭТ, Полиэстер | 0,15-0,4 |
| Полиэтилен L | Низкая плотность | 0.33 |
| Полиэтилен HD | Высокая плотность | 0,45-0,52 |
| Полиимид | Каптон | 0,10-0,35 |
| Полиметилметакрилат | ПММА, акрил, плексиглас, | 0,17-0,19 |
| Полифениленоксид | ППО, Норил | 0,22 |
| Полипропилен | PP | 0.1-0,22 |
| Полистирол | PS | 0,1-0,13 |
| Полисульфон | 0,26 | |
| Полиуретан | PUR | 0,29 |
| Поливинилхлорид | ПВХ | 0,12-0,25 |
| Поливинилиденфторид | Кинан | 0,1-0,25 |
В таблице также показан интересный диапазон теплопроводности с теплотехнической точки зрения.Например, разница между полиимидом и HD-полиэтиленом составляет пять раз, что соответствует разнице между естественной и принудительной конвекцией с точки зрения теплопередачи.
Все значения в таблице определены для комнатной температуры. Как показывает практика, теплопроводность увеличивается на несколько процентов в диапазоне 0–100 ° C. Только при очень низких температурах (обычно 40K) пластики демонстрируют явное снижение, в отличие от металлов, которые демонстрируют очень впечатляющий рост (Al:> 13000 Вт / м 2 K!).
Примечание: наполнители могут вызывать некоторые из более высоких значений; вам необходимо проверить данные производителя. Источники (среди прочих): www.goodfellow.com, www.efunda.com.
Какие металлы лучше всего проводят тепло?
Теплопроводность измеряет способность металла проводить тепло. Это свойство различается в зависимости от типа металла, и его важно учитывать в приложениях, где часто встречаются высокие рабочие температуры.
В чистых металлах теплопроводность остается примерно такой же при повышении температуры.Однако в сплавах теплопроводность увеличивается с температурой.
Какие металлы лучше всего проводят тепло?
| Обычные металлы, ранжированные по теплопроводности | ||
| Рейтинг | Металл | Теплопроводность [БТЕ / (ч · фут⋅ ° F)] |
| 1 | Медь | 223 |
| 2 | Алюминий | 118 |
| 3 | Латунь | 64 |
| 4 | Сталь | 17 |
| 5 | Бронза | 15 |
Как видите, из наиболее распространенных металлов медь и алюминий обладают самой высокой теплопроводностью, а сталь и бронза — самой низкой.Теплопроводность — очень важное свойство при выборе металла для конкретного применения. Поскольку медь является отличным проводником тепла, она хороша для теплообменников, радиаторов и даже днища кастрюль. Поскольку сталь плохо проводит тепло, она подходит для использования в высокотемпературных средах, таких как двигатели самолетов.
Вот некоторые важные области применения, в которых требуются металлы, хорошо проводящие тепло:
- Теплообменники
- Радиаторы
- Посуда
Теплообменники
Теплообменник — это обычное применение, где важна хорошая теплопроводность.Теплообменники выполняют свою работу, передавая тепло для нагрева или охлаждения.
Медь — популярный выбор для теплообменников в промышленных объектах, систем кондиционирования воздуха, охлаждения, резервуаров для горячей воды и систем теплых полов. Его высокая теплопроводность позволяет теплу быстро проходить через него. Медь имеет дополнительные свойства, желательные для теплообменников, включая устойчивость к коррозии, биологическому обрастанию, нагрузкам и тепловому расширению.
Алюминийтакже может использоваться в некоторых теплообменниках как более экономичная альтернатива.
Теплообменники обычно используются в следующих ситуациях:
Промышленные объекты
Теплообменники на промышленных объектах включают ископаемые и атомные электростанции, химические предприятия, опреснительные установки и морские службы.
В промышленных объектах для изготовления трубок теплообменника используется медно-никелевый сплав. Сплав имеет хорошую коррозионную стойкость, что защищает от коррозии в морской среде. Он также обладает хорошей устойчивостью к биологическому обрастанию, чтобы избежать образования водорослей и морского мха.Алюминиево-латунный сплав имеет аналогичные свойства и может использоваться как альтернатива.
Солнечные системы термального водоснабжения
Солнечные водонагреватели — это экономичный способ нагрева воды, в котором для передачи солнечной тепловой энергии воде используется медная трубка. Медь используется из-за ее высокой теплопроводности, устойчивости к воздушной и водной коррозии и механической прочности.
Газовые водонагреватели
Газо-водяные теплообменники передают тепло, вырабатываемое газовым топливом, воде.Они распространены в жилых и коммерческих котлах. Для газовых водонагревателей предпочтительным материалом является медь из-за ее высокой теплопроводности и простоты изготовления.
Принудительное воздушное отопление и охлаждение
Тепловые насосы, работающие на воздухе, давно используются для отопления жилых и коммерческих помещений. Они работают за счет теплообмена воздух-воздух через испарители. Их можно использовать в дровяных печах, котлах и печах. Опять же, медь обычно используется из-за ее высокой теплопроводности.
Радиаторы
Радиаторы — это тип теплообменника, который передает тепло, выделяемое электронным или механическим устройством, в движущуюся охлаждающую жидкость. Жидкость отводит тепло от устройства, позволяя ему остыть до желаемой температуры. Используются металлы с высокой теплопроводностью.
В компьютерахиспользуются радиаторы для охлаждения центральных процессоров или графических процессоров. Радиаторы также используются в мощных устройствах, таких как силовые транзисторы, лазеры и светодиоды (светодиоды).
Радиаторы предназначены для увеличения площади поверхности, контактирующей с охлаждающей жидкостью.
Алюминиевые сплавы являются наиболее распространенным материалом для теплоотвода. Это потому, что алюминий стоит меньше меди. Однако медь используется там, где требуется более высокий уровень теплопроводности. В некоторых радиаторах используются комбинированные алюминиевые ребра с медным основанием.
Посуда
Металл с хорошей теплопроводностью чаще используется в быту в посуде. Когда вы разогреваете еду, вы не хотите ждать весь день.Вот почему медь используется для изготовления дна высококачественной посуды, потому что металл быстро проводит тепло и равномерно распределяет его по своей поверхности.
Однако, если у вас ограниченный бюджет, вы можете использовать алюминиевую посуду в качестве альтернативы. Для разогрева еды может потребоваться немного больше времени, но ваш кошелек будет вам благодарен!
Металлические Супермаркеты
Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 100 магазинами в США, Канаде и Великобритании.Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.
В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминий, инструментальная сталь, легированная сталь, латунь, бронза и медь.
У нас в наличии широкий ассортимент форм, включая стержни, трубы, листы, пластины и многое другое. И мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.
Посетите одно из более чем 100 наших офисов по всей Северной Америке сегодня.
Институт натурального камня — Какой натуральный камень лучше всего подходит для обогреваемых поверхностей
Тепло всегда течет из более теплых мест в более холодные. Передача тепловой энергии через твердый материал называется теплопроводностью. Есть определенные области применения, в которых теплопередача или теплопроводность природного камня становится важным фактором при выборе наилучшего материала и дизайна.Камень, обрамляющий камин или варочную панель, между источником тепла и легковоспламеняющимся материалом, является примером, в котором перед выбором необходимо тщательно определить проводимость камня. Еще одним распространенным применением является система обогреваемого покрытия, где теплопроводность камня становится фактором, определяющим требования к системе для эффективного таяния снега и льда с поверхности дорожного покрытия. В этом бюллетене представлены измеренные значения теплопроводности (значение k) и термического сопротивления (значение R) для наиболее распространенных типов природного камня, используемых в строительстве из обычных типов камня.
| Тип материала | значение k (Теплопроводность) (Вт / мК) | R-значение Эквивалент (R) 3 (Час • фут 2 • ºF / британская тепловая единица) |
| Гранит (высокая стоимость) 1 | 1,73 | 0,083 |
| Гранит (низкая стоимость) 1 | 3.98 | 0,038 |
| Гранит (Barre) 2 | 2,79 | 0,052 |
| Известняк (высокая ценность) 1 | 1,26 | 0,114 |
| Известняк (низкая стоимость) 1 | 1,33 | 0,108 |
| Известняк (Салем) 2 | 2.15 | 0,067 |
| Мрамор (высокая ценность) 1 | 2,07 | 0,070 |
| Мрамор (низкая стоимость) 1 | 2,94 | 0,049 |
| Мрамор (Halston) 1 | 2,80 | 0,051 |
| Песчаник (высокая ценность) 1 | 1.83 | 0,079 |
| Песчаник (Низкая ценность — Береа) 2 | 2,90 | 0,050 |
| Кварцит (Sioux) 1 | 5,38 | 0,027 |
1 .. Холман, Дж. П. Теплопередача. 7-е изд., Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1900. (Приложение A.3)
2. Введение в теплопередачу. 2-е изд. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1990. (Приложение А)
3. Термическое сопротивление или R-значение зависит от толщины материала. Эти значения были рассчитаны для образца размерного камня толщиной 1 дюйм.
В центральном столбце приведенной выше таблицы приведены значения теплопроводности природных камней. Значение k является мерой скорости теплопередачи через твердый материал. Если материал имеет значение k, равное 1,00, это означает, что 1 квадратный метр материала толщиной 1 метр будет передавать тепло со скоростью 1 ватт на каждый градус Кельвина разницы температур между противоположными поверхностями.Высокое значение указывает на то, что материал более проводящий, а низкое значение означает, что он более изолирующий. В правом столбце приведенной выше таблицы указан эквивалент R-значения (R) камня толщиной 1 дюйм, измеренный в часах на квадратные футы на градусы Фаренгейта на британские тепловые единицы. Высокое значение — это наивысший результат теста, полученный в диапазоне образцов, а низкое значение — это самый низкий результат испытаний. Это принятый метод, используемый для измерения изоляционных свойств изделий.
Институт натурального камня благодарит компанию SGS US Testing, члена Института натурального камня, Талса, Оклахома, за руководство и консультации.
Этот технический бюллетень содержит общие рекомендации. Американский институт мрамора и его компании-члены не несут ответственности за любое использование или неправильное использование, которое приводит к ущербу любого рода, включая потерю прав, материалов и телесные повреждения, предположительно вызванные прямо или косвенно информацией, содержащейся в этом документе.
Теплоизоляция пластмасс: технические свойства
Почему пластик — хороший изолятор?
Пластмассы являются плохими проводниками тепла, потому что в них практически нет свободных электронов, доступных для механизмов проводимости, таких как металлы.
Теплоизоляционная способность пластмассы оценивается путем измерения теплопроводности. Теплопроводность — это передача тепла от одной части тела к другой, с которой она контактирует.
- Для аморфных пластиков при 0-200 ° C теплопроводность находится в пределах 0,125-0,2
Вт · м -1 K -1 - Частично кристаллические термопласты имеют упорядоченные кристаллические области и, следовательно, лучшую проводимость
Теплоизоляция из полимера (термопласты , пена или термореактивный материал ) необходима для:
- Понимание переработки материала в конечный продукт
- Установите соответствующие приложения материала e.грамм. пенополимерные для изоляции
Например, PUR и PIR можно формовать в виде плит и использовать в качестве изоляционных пен для крыш, оштукатуренных стен, многослойных стен и полов.
Узнайте больше о теплоизоляции:
»Как измерить теплопроводность пластмасс?
»Как материалы проводят — Механизм
» Факторы, влияющие на теплоизоляцию
»Значения теплоизоляции нескольких пластмасс
Как измерить теплопроводность полимеров
Есть несколько способов измерить теплопроводность. Теплопроводность пластиков обычно измеряется в соответствии с ASTM C177 и ISO 8302 с использованием устройства с защищенной горячей плитой.
Устройство с защищенной горячей плитой, как правило, признано основным абсолютным методом измерения свойств теплопередачи гомогенных изоляционных материалов в виде плоских плит.
Охраняемая плита — Твердый образец материала помещается между двумя плитами. Одна пластина нагревается, а другая охлаждается или нагревается в меньшей степени.Температура пластин контролируется до тех пор, пока она не станет постоянной. Для расчета теплопроводности используются установившиеся температуры, толщина образца и подвод тепла к горячей пластине.
Следовательно, теплопроводность k рассчитывается по формуле:
где
- Q — количество тепла, проходящего через основание образца [Вт]
- Площадь основания образца [м 2 ]
- d расстояние между двумя сторонами образца [м]
- T 2 Температура более теплой стороны образца [К]
- T 1 Температура более холодной стороны образца [K]
Механизм теплопроводности
Теплопроводность в полимерах основана на движении молекул по внутри- и межмолекулярным связям.Структурные изменения, например сшивание в термореактивных реактивах и эластомерах увеличивает теплопроводность, поскольку ван-дер-ваальсовые связи постепенно заменяются валентными связями с большей теплопроводностью.
В качестве альтернативы, уменьшение длины пути между связями или факторы, вызывающие увеличение беспорядка или свободного объема в полимерах, приводят к снижению теплопроводности, следовательно, к повышению теплоизоляции.
Также упоминалось выше, наличие кристалличности в полимерах приводит к улучшенной упаковке молекулы и, следовательно, к повышенной теплопроводности.
- Аморфные полимеры показывают увеличение теплопроводности с повышением температуры, вплоть до температуры стеклования , Tg . Выше Tg теплопроводность уменьшается с повышением температуры
- Из-за увеличения плотности при затвердевании полукристаллических термопластов теплопроводность в твердом состоянии выше, чем в расплаве. Однако в расплавленном состоянии теплопроводность полукристаллических полимеров снижается до теплопроводности аморфных полимеров
Теплопроводность различных полимеров
(Источник: Обработка полимеров Тима А.Оссвальд, Хуан Пабло Эрнандес-Ортис)
Факторы, влияющие на теплоизоляцию
- Органический пластик — очень хорошие изоляторы. Теплопроводность полимеров увеличивается с увеличением объемного содержания наполнителя (или содержания волокон до 20% по объему).
- Более высокая теплопроводность неорганических наполнителей увеличивает теплопроводность наполненных полимеров .
- Полимерные пены демонстрируют заметное снижение теплопроводности из-за включения в структуру газообразных наполнителей.Увеличение количества закрытых ячеек в пене сводит к минимуму теплопроводность за счет конвекции, дополнительно улучшая изоляционные свойства
- Теплопроводность расплавов увеличивается с увеличением гидростатического давления.
- Сжатие пластмасс оказывает противоположное влияние на теплоизоляцию, поскольку увеличивает плотность упаковки молекул
- Другими факторами, влияющими на теплопроводность, являются плотность материала , влажность материала и температура окружающей среды.С увеличением плотности, влажности и температуры увеличивается и теплопроводность.
Значения теплоизоляции некоторых пластмасс
Щелкните, чтобы найти полимер, который вы ищете:
A-C | E-M | PA-PC | PE-PL | ПМ-ПП | PS-X