Как найти теплопроводность через плотность

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 17 октября 2022 года; проверки требуют 7 правок.

Теплопрово́дность — способность материальных тел проводить тепловую энергию от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела путём хаотического движения частиц тела (атомов, молекул, электронов и т. п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.

Различают стационарный и нестационарный процессы теплопроводности в твердом теле. Стационарный процесс характеризуется неизменными во времени параметрами процесса. Такой процесс устанавливается при длительном поддержании температур теплообменивающихся сред на одном и том же уровне. Нестационарный процесс представляет собой неустановившийся тепловой процесс в телах и средах, характеризуемый изменением температуры в пространстве и во времени.

Теплопроводностью называется также количественная характеристика способности тела проводить тепло. В сравнении тепловых цепей с электрическими это аналог проводимости.

Количественно способность вещества проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности. Эта характеристика равна количеству теплоты, проходящему через однородный образец материала единичной длины и единичной площади за единицу времени при единичной разнице температур (1 К). В Международной системе единиц (СИ) единицей измерения коэффициента теплопроводности является Вт/(м·K).

Исторически считалось, что передача тепловой энергии связана с перетеканием гипотетического теплорода от одного тела к другому. Однако с развитием молекулярно-кинетической теории явление теплопроводности получило своё объяснение на основе взаимодействия частиц вещества. Молекулы в более нагретых частях тела движутся быстрее и передают энергию посредством столкновений медленным частицам в более холодных частях тела.

Закон теплопроводности Фурье[править | править код]

В установившемся режиме плотность потока энергии, передающейся посредством теплопроводности, пропорциональна градиенту температуры:

{displaystyle {vec {q}}=-varkappa mathop {mathrm {grad} } T}

где {vec  {q}} — вектор плотности теплового потока — количество энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной каждой оси, varkappa  — коэффициент теплопроводности (удельная теплопроводность), T — температура. Минус в правой части показывает, что тепловой поток направлен противоположно вектору {displaystyle mathop {textrm {grad}} T} (то есть в сторону скорейшего убывания температуры). Это выражение известно как закон теплопроводности Фурье.[1]

В интегральной форме это же выражение запишется так (если речь идёт о стационарном потоке тепла от одной грани параллелепипеда к другой):

{displaystyle P=-varkappa {frac {SDelta T}{l}},} {displaystyle P=-{{text{Вт}} over {{text{м}}cdot {text{К}}}}cdot {{{text{м}}^{2}cdot {text{К}}} over {text{м}}}={text{Вт}}}

где P — полная мощность тепловой передачи, S — площадь сечения параллелепипеда, Delta T — перепад температур граней, l — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями.

Связь с электропроводностью[править | править код]

Связь коэффициента теплопроводности varkappa с удельной электрической проводимостью sigma в металлах устанавливает закон Видемана — Франца:

{frac  {varkappa }{sigma }}={frac  {pi ^{2}}{3}}left({frac  {k}{e}}right)^{2}T,
где k — постоянная Больцмана,
e — заряд электрона,
T — абсолютная температура.

Коэффициент теплопроводности газов[править | править код]

В газах коэффициент теплопроводности может быть найден по приближённой формуле[2]

{displaystyle varkappa sim {frac {1}{3}}rho c_{v}lambda {bar {v}},}

где rho  — плотность газа, c_{v} — удельная теплоёмкость при постоянном объёме, lambda  — средняя длина свободного пробега молекул газа, {bar  {v}} — средняя тепловая скорость. Эта же формула может быть записана как[3]

{displaystyle varkappa ={frac {ik}{3pi ^{3/2}d^{2}}}{sqrt {frac {RT}{mu }}},}

где i — сумма поступательных и вращательных степеней свободы молекул (для двухатомного газа i=5, для одноатомного {displaystyle i=3}), k — постоянная Больцмана, mu  — молярная масса, T — абсолютная температура, d — эффективный (газокинетический) диаметр молекул, R — универсальная газовая постоянная. Из формулы видно, что наименьшей теплопроводностью обладают тяжелые одноатомные (инертные) газы, наибольшей — легкие многоатомные (что подтверждается практикой, максимальная теплопроводность из всех газов — у водорода, минимальная — у радона, из нерадиоактивных газов — у ксенона).

Теплопроводность в сильно разреженных газах[править | править код]

Приведённое выше выражение для коэффициента теплопроводности в газах не зависит от давления. Однако если газ сильно разрежен, то длина свободного пробега определяется не столкновениями молекул друг с другом, а их столкновениями со стенками сосуда. Состояние газа, при котором длина свободного пробега молекул ограничивается размерами сосуда называют высоким вакуумом. При высоком вакууме теплопроводность убывает пропорционально плотности вещества (то есть пропорциональна давлению в системе): {displaystyle varkappa sim {frac {1}{3}}rho c_{v}l{bar {v}}propto P}, где l — размер сосуда, P — давление.

Таким образом коэффициент теплопроводности вакуума тем ближе к нулю, чем глубже вакуум. Это связано с низкой концентрацией в вакууме материальных частиц, способных переносить тепло. Тем не менее, энергия в вакууме передаётся с помощью излучения. Поэтому, например, для уменьшения теплопотерь стенки термоса делают двойными, серебрят (такая поверхность лучше отражает излучение), а воздух между ними откачивают.

Обобщения закона Фурье[править | править код]

Закон Фурье не учитывает инерционность процесса теплопроводности, то есть в этой модели изменение температуры в какой-то точке мгновенно распространяется на всё тело. Закон Фурье неприменим для описания высокочастотных процессов (и, соответственно, процессов, чьё разложение в ряд Фурье имеет значительные высокочастотные гармоники). Примерами таких процессов являются распространение ультразвука, ударные волны и т. п. Инерционность в уравнения переноса первым ввел Максвелл[4], а в 1948 году Каттанео был предложен вариант закона Фурье с релаксационным членом:[5]

tau {frac  {partial {mathbf  {q}}}{partial t}}=-left({mathbf  {q}}+varkappa ,nabla Tright).

Если время релаксации tau пренебрежимо мало, то это уравнение переходит в закон Фурье.

Коэффициент теплопроводности[править | править код]

Коэффициент теплопроводности в 1 Вт/м·К означает, что 1 квадратный метр вещества передаёт за 1 секунду 1 джоуль энергии на расстояние в 1 метр вследствие разницы температур в 1 кельвин.

или

Коэффициент теплопроводности в 1 Вт/м·К означает, что 1 квадратный метр вещества передаёт энергию на расстояние в 1 метр со скоростью 1 ватт вследствие разницы температур в 1 кельвин.

Коэффициенты теплопроводности различных веществ[править | править код]

Материал Теплопроводность, Вт/(м·K)
Графен 4840 ± 440 — 5300 ± 480
Алмаз 1001—2600
Графит 278,4—2435
Арсенид бора[en] 200—2000
Карбид кремния 490
Серебро 430
Медь 401
Оксид бериллия 370
Золото 320
Алюминий 202—236
Нитрид алюминия 200
Нитрид бора 180
Кремний 150
Латунь 97—111
Хром 107
Железо 92
Платина 70
Олово 67
Оксид цинка 54
Сталь нелегированная 47—58
Свинец 35,3
Титан 21,9
Сталь нержавеющая (аустенитная)[6] 15
Кварц 8
Термопасты высокого качества 5—12 (на основе соединений углерода)
Гранит 2,4
Бетон сплошной 1,75
Бетон на гравии или щебне из природного камня 1,51
Базальт 1,3
Стекло 1—1,15
Термопаста КПТ-8 0,7
Бетон на песке 0,7
Вода при нормальных условиях 0,6
Кирпич строительный 0,2—0,7
Силиконовое масло 0,16
Пенобетон 0,05—0,3
Газобетон 0,1—0,3
Древесина 0,15
Нефтяные масла 0,12
Свежий снег 0,10—0,15
Пенополистирол (горючесть Г1) 0,038—0,052
Экструдированный пенополистирол (горючесть Г3 и Г4) 0,029—0,032
Стекловата 0,032—0,041
Каменная вата 0,034—0,039
Пенополиизоцианурат (PIR) 0,023
Пенополиуретан (поролон) 0,029-0,041
Воздух (300 K, 100 кПа) 0,022
Аэрогель 0,017
Диоксид углерода (273—320 K, 100 кПа) 0,017
Аргон (240—273 K, 100 кПа) 0,015
Вакуум (абсолютный) 0 (строго)

Также нужно учитывать передачу тепла из-за конвекции молекул и излучения. Например, при полной нетеплопроводности вакуума, тепловая энергия передаётся излучением (Солнце, инфракрасные теплогенераторы). В газах и жидкостях происходит перемешивание разнотемпературных слоёв естественным путём или искусственно (примеры принудительного перемешивания — фены, естественного — электрочайники). Также в конденсированных средах возможно «перепрыгивание» фононов из одного твердого тела в другое через субмикронные зазоры, что способствует распространению звуковых волн и тепловой энергии, даже если зазоры представляют собой идеальный вакуум.

Примечания[править | править код]

  1. Фурье закон // Естествознание. Энциклопедический словарь.
  2. Д.В. Сивухин. Общий курс физики: термодинамика и молекулярная физика. — М.: Физматлит, 2006. — С. 345.
  3. Исследование теплопроводности газов. (недоступная ссылка) // Методические указания.
  4. J. C. Maxwell, Philos. Trans. Roy. Soc. London 157 (1867) 49.
  5. C. Cattaneo, Atti Seminario Univ. Modena 3 (1948) 33.
  6. Merkblatt 821 Архивная копия от 8 августа 2014 на Wayback Machine (PDF; 614 kB); Сталь нержавеющая, свойства стали (нем.), таблица 9

См. также[править | править код]

  • Теплопередача
  • Конвекция
  • Равновесный градиент температуры
  • Тепловое излучение
  • Закон Ньютона — Рихмана
  • Уравнение диффузии
  • Теплоизоляция

Ссылки[править | править код]

  • Теплопроводность воды и водяного пара
  • Коэффициенты теплопроводности элементов
  • Таблица теплопроводности веществ и материалов

Теория теплопроводности. Закон Фурье.

Теория теплопроводности
рассматривает тело, как непрерывную
среду. Согласно основному закону
теплопроводности – закон Фурье, вектор
плотности теплового потока, передаваемого
теплопроводностью пропорционален
вектору градиента температуры.

,

λ- коэффициент
теплопроводности. (Вт/(м·К)).

Он характеризует
способность вещества, из которого
состоит рассматриваемое тело, проводить
теплоту.

Вектор плотности
теплового потока q
всегда направлен в сторону наибольшего
уменьшения температуры. Скалярная
величина вектора плотности теплового
потока.

Из формулы следует,
что коэффициент теплопроводности λ
определяет плотность теплового потока.
При градиенте температуры 1К/м. Коэффициент
теплопроводности является физическим
параметром и зависит от химической
природы вещества и его физического
состояния (плотности, влажности,
давления, температуры). Коэффициент
является справочной величиной.

Для металлов: с
увеличением температуры λ уменьшается:

λ= λ0(1+b∆t),

где b-
опытный коэффициент, определяющийизме6нение
теплопроводности материала (за счет
свободных электронов).

Для жидкости: с
увеличение температуры λ уменьшается.

Для газов: с
увеличение температуры λ увеличивается.

Строительные,
изоляционные и пористые материалы
обладают меньшим коэффициентом
теплопроводности за счет наличия в
порах этих материалов газа.

Однослойная плоская стенка.

Где δ – толщина
стенки.

tст1,tст2-
температура поверхности стенки.

tст1>tст2

λ=const.

Тепловой поток в
соответствии с законом Фурье вычисляется
по формуле:

,

Где Rл=δ/
λ.- внутреннее термическое сопротивление
теплопроводности стенки.

Распределение
температуры в плоской однородной стенке
линейное. Значение λ находят в справочниках
при

tср
=0,5(tст1+tст2).

Тепловой поток
(мощность теплового потока) определяется
по формуле:

.

Многослойная плоская стенка.

Слои плотно
прилегают друг к другу, в этом случае
плотность теплового потока определяется
по формуле:

,

где n-
число слоев в многослойной стенке.


полное термическое сопротивление
многослойной плоской стенки.

Плотность теплового
потока, проходящего через все слои в
стационарном режиме одинаково, а , так
как коэффициент теплопроводности λ
различен, то для плоской многослойной
стенки распределение температур –
ломаная линия.

Рассчитав тепловой
поток через многослойную стенку можно
найти температуру на границе любого
слоя. Для к-ого слоя можно записать:

.

Тема №3 Конвективный теплообмен.

Жидкие и
газообразные теплоносители нагреваются
или охлаждаются при соприкосновении с
поверхностями твердых тел.

Процесс теплообмена
между поверхностью твердого тела и
жидкостью называется теплопередачей,
а поверхность
тела через которую переносится теплота
поверхностью
теплообмена или теплоотдающей
поверхностью.

Согласно закону
Ньютона – Рихмана тепловой поток в
процессе теплоотдачи пропорционален
площади поверхности теплообмена F
и разности температур поверхности tст
и
жидкости tж.

,

В процессе
теплоотдачи независимо от направления
теплового потока Q(от
стенки к жидкости или наоборот) значение
его можно считать положительным, поэтому
разность tст

tж
берут по
модулю.

Коэффициент
пропорциональности α называется
коэффициентом теплоотдачи, его единица
измерения ().
Он характеризует интенсивность процесса
теплоотдачи. Коэффициент теплоотдачи
обычно определяют экспериментально
(по формуле Ньютона – Рихмана) при
измеренных остальных величинах

Коэффициент
пропорциональности α зависит от
физических свойств жидкости и характера
её движения. Различают естественное и
вынужденное движение (конвекцию)
жидкости. Вынужденное движение создается
внешним источником (насосом, вентилятором).
Естественная конвекция возникает за
счет теплового расширения жидкости,
нагретой около теплоотдающей поверхности
в самом процессе теплообмена. Она будет
тем сильнее, чем больше разность
температур tст

tж
и температурный
коэффициент объемного расширения.

Факторы (условия):

  1. Физические свойства
    жидкости или газов (вязкость, плотность,
    теплопроводность, теплоемкость)

  2. Скорость движения
    жидкости или газа.

  3. Характер движение
    жидкости или газа.

  4. Форма омываемой
    поверхности.

  5. Степень шероховатости
    поверхности.

Числа подобия

Так как коэффициент
теплоотдачи зависит от многих параметров,
то при экспериментальном исследовании
конвективного теплообмена нужно
уменьшить их число, согласно теории
подобия. Для этого их объединяют в
меньшее число переменных, называемых
числами подобия (они безразмерны). Каждое
из них имеет определенный физический
смысл.

Число Нуссельта
Nu=α·l/λ.

α- коэффициент
теплоотдачи.

λ- коэффициент
теплопроводности.

Представляет собой
безразмерный коэффициент теплоотдачи,
характеризует теплоотдачу на границе
жидкости или газа со стенкой.

Число Рейнольдса
Re=Wж·l
/ν.

Где Wж-
скорость
движения жидкости (газа). (м/с)

ν- кинематическая
вязкости жидкости.

Определяет характер
потока.

Число Прандтля
Pr=c·ρν/λ
.

Где с – теплоемкость.

ρ – плотность
жидкости или газа.

Состоит из величин,
характеризующих теплофизические
свойства вещества, и по существу само
является теплофизической константой
вещества.

Число Грасгофа

g=9,81
м/с2.

β- коэффициент
объемного расширения жидкости или газа.

Характеризует
отношение подъемной силы, возникающей
вследствие теплового расширения
жидкости, к силам вязкости.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Содержание

  1. Характеристика показателя
  2. Как определить теплопотери
  3. Коэффициент теплопроводности
  4. Пример из практики
  5. Стройматериалы для наружных стен
  6. Утеплители для стен
  7. Теплопроводность: понятие и теория
  8. От чего зависит величина теплопроводности?
  9. Использование значений теплопроводности на практике
  10. Особенности теплопроводности готового строения
  11. Разновидности утепления конструкций
  12. Как определить коэффициенты теплопроводности строительных материалов: таблица
  13. Полезные рекомендации

Раз мне не нравятся теплоизоляционные материалы, что сплошь и рядом впаривают фирмачи, я вынужден искать им замену более экологичную и дешевую. Но вот вопрос: как определить, какой толщины слой должен быть? Каков коэффициент теплопроводности, например, у опилкобетона той или другой марки? А если вообще насыпной?

Фирмачи – они хоть и врут часто и без меры, но хоть ориентировочно можно определиться. А с опилом, с соломой, с тростником или камышом – практически никто ничего вразумительного сказать не может. Оно и понятно: измерить коэффициент теплопроводности – задача не из легких и далеко не из дешевых.

Ну да ничего, у нас золотое правило есть: голь на выдумки хитра! Проанализировав по СНиП II-3-79 различные материалы-теплоизоляторы, я вычертил график соответствия между плотностью материала и его коэффициентом теплопроводности.

Как определить теплопроводность материала

Так что, теперь не надо больше ломать голову. Просто взвесь материал в сухом состоянии, определи его плотность (сколько килограммов в кубометре), и по графику можно с достаточной точностью узнать его коэффициент теплопроводности. Для сухого состояния!!

Эврика? Да ничего я нового не открыл опять же. Это соотношение давно известно, и если настойчиво покопаться в рунете, то можно найти и подтверждение, и не одно. Только это если настойчиво. Мало кто из фирмачей имеет желание публиковать такие сведения. Ну, дык, понятно.

Как определить теплопроводность материала

Какими бы ни были масштабы строительства, первым делом разрабатывается проект. В чертежах отражается не только геометрия строения, но и расчет главных теплотехнических характеристик. Для этого надо знать теплопроводность строительных материалов. Главная цель строительства заключается в сооружении долговечных сооружений, прочных конструкций, в которых комфортно без избыточных затрат на отопление. В связи с этим крайне важно знание коэффициентов теплопроводности материалов.

Характеристика показателя

Под термином теплопроводность понимается передача тепловой энергии от более нагретых предметов к менее нагретым. Обмен идет, пока не наступит температурного равновесия.

Теплопередача определяется отрезком времени, в течение которого температура в помещениях находится в соответствии с температурой окружающей среды. Чем меньше этот интервал, тем больше проводимость тепла стройматериала.

Для характеристики проводимости тепла используется понятие коэффициента теплопроводности, показывающего, сколько тепла за такое-то время проходит через такую-то площадь поверхности. Чем этот показатель выше, тем больше теплообмен, и постройка остывает гораздо быстрее. Таким образом, при возведении сооружений рекомендуется использовать стройматериалы с минимальной проводимостью тепла.

В этом видео вы узнаете о теплопроводности строительных материалов:

Как определить теплопотери

Главные элементы здания, через которые уходит тепло:

Уровень теплопотери определяется с помощью тепловизора. О самых трудных участках говорит красный цвет, о меньших потерях тепла скажет желтый и зеленый. Зоны, где потери наименьшие, выделяются синим. Значение теплопроводности определяется в лабораторных условиях, и материалу выдается сертификат качества.

Значение проводимости тепла зависит от таких параметров:

  1. Пористость. Поры говорят о неоднородности структуры. Когда через них проходит тепло, охлаждение будет минимальным.
  2. Влажность. Высокий уровень влажности провоцирует вытеснение сухого воздуха капельками жидкости из пор, из-за чего значение увеличивается многократно.
  3. Плотность. Большая плотность способствует более активному взаимодействию частиц. В итоге теплообмен и уравновешивание температур протекает быстрее.

Коэффициент теплопроводности

В доме теплопотери неизбежны, а происходят они, когда за окном температура ниже, чем в помещениях. Интенсивность является переменной величиной и зависит от многих факторов, основные из которых следующие:

  1. Площадь поверхностей, участвующих в теплообмене.
  2. Показатель теплопроводности стройматериалов и элементов здания.
  3. Разница температур.

Для обозначения коэффициента теплопроводности стройматериалов используют греческую букву λ. Единица измерения – Вт/(м×°C). Расчет производится на 1 м² стены метровой толщины. Здесь принимается разница температур в 1°C.

Пример из практики

Условно материалы делятся на теплоизоляционные и конструкционные. Последние имеют наивысшую теплопроводность, из них строят стены, перекрытия, другие ограждения. По таблице материалов, при постройке стен из железобетона для обеспечения малого теплообмена с окружающей средой толщина их должна составлять примерно 6 м. Но тогда строение будет громоздким и дорогостоящим.

В случае неправильного расчета теплопроводности при проектировании жильцы будущего дома будут довольствоваться лишь 10% тепла от энергоносителей. Потому дома из стандартных стройматериалов рекомендуется утеплять дополнительно.

При выполнении правильной гидроизоляции утеплителя большая влажность не влияет на качество теплоизоляции, и сопротивление строения теплообмену станет гораздо более высоким.

Как определить теплопроводность материала

Наиболее распространенный вариант – сочетание несущей конструкции из высокопрочных материалов с дополнительной теплоизоляцией. Например:

  1. Каркасный дом. Утеплитель укладывается между стойками. Иногда при небольшом снижении теплообмена требуется дополнительное утепление снаружи главного каркаса.
  2. Сооружение из стандартных материалов. Когда стены кирпичные или шлакоблочные, утепление производится снаружи.

Стройматериалы для наружных стен

Стены сегодня возводятся из разных материалов, однако популярнейшими остаются: дерево, кирпич и строительные блоки. Главным образом отличаются плотность и проводимость тепла стройматериалов. Сравнительный анализ позволяет найти золотую середину в соотношении между этими параметрами. Чем плотность больше, тем больше несущая способность материала, а значит, всего сооружения. Но тепловое сопротивление становится меньше, то есть повышаются расходы на энергоносители. Обычно при меньшей плотности есть пористость.

Коэффициент теплопроводности и его плотность.

Утеплители для стен

Утеплители используются, когда не хватает тепловой сопротивляемости наружных стен. Обычно для создания комфортного микроклимата в помещениях достаточно толщины 5-10 см.

Значение коэффициента λ приводится в следующей таблице.

Теплопроводность измеряет способность материала пропускать тепло через себя. Она сильно зависит от состава и структуры. Плотные материалы, такие как металлы и камень, являются хорошими проводниками тепла, в то время как вещества с низкой плотностью, такие как газ и пористая изоляция, являются плохими проводниками.

Время чтения: 6 минут Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

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.

Как определить теплопроводность материала

Чтобы дом был теплым без утеплителя потребуется определенная толщина стен, которая отличается в зависимости от вида материала

Теплопроводность: понятие и теория

Теплопроводность представляет собой процесс перемещения тепловой энергии от прогретых частей к холодным. Обменные процессы происходят до полного равновесия температурного значения.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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;

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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:

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

Технические характеристики утеплителей для бетонных полов

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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 %.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материала

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.

Как определить теплопроводность материалаКак определить теплопроводность материалаКак определить теплопроводность материалаКак определить теплопроводность материала Как определить теплопроводность материала

Как определить теплопроводность материала

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Добавить комментарий