Termisk konduktivitetskoeffisient for byggematerialer: hva betyr indikatoren + verditabell

Konstruksjon innebærer bruk av egnede materialer.Hovedkriteriene er sikkerhet for liv og helse, varmeledningsevne og pålitelighet. Deretter følger pris, estetiske egenskaper, allsidig bruk mv.

La oss vurdere en av de viktigste egenskapene til byggematerialer - koeffisienten for termisk ledningsevne, siden det er på denne egenskapen at for eksempel nivået av komfort i huset i stor grad avhenger.

Hva er KTP byggemateriale?

Teoretisk, og praktisk også, skaper byggematerialer som regel to overflater - ekstern og intern. Fra et fysikksynspunkt tenderer en varm region alltid mot en kald region.

I forhold til byggematerialer vil varme tendere fra en overflate (varmere) til en annen overflate (mindre varm). Faktisk kalles et materiales evne til å gjennomgå en slik overgang termisk konduktivitetskoeffisient, eller i forkortelsen KTP.

Diagram som forklarer effekten av termisk ledningsevne: 1 – termisk energi; 2 - varmeledningskoeffisient; 3 - temperaturen på den første overflaten; 4 - temperaturen på den andre overflaten; 5 – tykkelse på byggemateriale

Karakteristikkene til CTS er vanligvis basert på tester, når en eksperimentell prøve som måler 100x100 cm tas og en termisk effekt påføres den, tar hensyn til temperaturforskjellen til to overflater på 1 grad. Eksponeringstid 1 time.

Følgelig måles termisk ledningsevne i watt per meter per grad (W/m°C).Koeffisienten er angitt med det greske symbolet λ.

Som standard tilsvarer den termiske ledningsevnen til ulike materialer for konstruksjon med en verdi på mindre enn 0,175 W/m°C disse materialene til kategorien isolasjon.

Moderne produksjon har mestret teknologier for produksjon av byggematerialer hvis CTP-nivå er mindre enn 0,05 W/m°C. Takket være slike produkter er det mulig å oppnå en uttalt økonomisk effekt når det gjelder energiforbruk.

Påvirkning av faktorer på nivået av varmeledningsevne

Hvert enkelt byggemateriale har en bestemt struktur og har en unik fysisk tilstand.

Grunnlaget for dette er:

• dimensjon av krystallstruktur;
• fase tilstand av saken;
• grad av krystallisering;
• anisotropi av termisk ledningsevne av krystaller;
• volum av porøsitet og struktur;
• retningen på varmestrømmen.

Alt dette er påvirkningsfaktorer. Den kjemiske sammensetningen og urenheter har også en viss innflytelse på nivået av CTP. Mengden av urenheter, som praksis har vist, har en spesielt uttalt effekt på nivået av termisk ledningsevne til krystallinske komponenter.

Isolerende byggematerialer er en klasse av produkter for konstruksjon, laget under hensyntagen til egenskapene til PTS, nær optimale egenskaper. Det er imidlertid ekstremt vanskelig å oppnå ideell varmeledningsevne samtidig som andre kvaliteter opprettholdes.

På sin side påvirkes PTS av driftsforholdene til byggematerialet - temperatur, trykk, fuktighetsnivå, etc.

Byggematerialer med minimal pakketransformator

Ifølge forskning har tørr luft en minimumsverdi for varmeledningsevne (ca. 0,023 W/m°C).

Fra synspunktet om bruk av tørr luft i strukturen til et byggemateriale, er det nødvendig med en struktur der tørr luft befinner seg inne i mange lukkede rom med lite volum. Strukturelt er denne konfigurasjonen representert i form av mange porer inne i strukturen.

Derav den logiske konklusjonen: et byggemateriale hvis indre struktur er en porøs formasjon bør ha et lavt nivå av CFC.

Dessuten, avhengig av den maksimalt tillatte porøsiteten til materialet, nærmer den termiske ledningsevnen seg verdien av den termiske ledningsevnen til tørr luft.

Opprettelsen av et byggemateriale med minimal termisk ledningsevne forenkles av en porøs struktur. Jo flere porer med forskjellige volum er inneholdt i strukturen til materialet, jo bedre CTP kan oppnås

I moderne produksjon brukes flere teknologier for å oppnå porøsiteten til et byggemateriale.

Spesielt brukes følgende teknologier:

• skummende;
• gassdannelse;
• vann forsegling;
• opphovning;
• introduksjon av tilsetningsstoffer;
• lage fiberstillaser.

Det bør bemerkes: den termiske konduktivitetskoeffisienten er direkte relatert til egenskaper som tetthet, varmekapasitet og temperaturledningsevne.

Verdien for varmeledningsevnen kan beregnes ved å bruke formelen:

λ = Q/S *(T₁-T₂)*t,

Hvor:

• Q - Mengden varme;
• S - materialtykkelse;
• T₁, T₂ – temperatur på begge sider av materialet;
• t - tid.

Gjennomsnittsverdien av tetthet og termisk ledningsevne er omvendt proporsjonal med verdien av porøsitet. Derfor, basert på tettheten til strukturen til byggematerialet, kan avhengigheten av termisk ledningsevne på det beregnes som følger:

λ = 1,16 √ 0,0196+0,22d² – 0,16,

Hvor: d – tetthetsverdi. Dette er formelen til V.P.Nekrasov, demonstrerer påvirkningen av tettheten til et bestemt materiale på verdien av dets CFC.

Påvirkning av fuktighet på varmeledningsevnen til byggematerialer

Igjen, å dømme etter eksempler på bruk av byggematerialer i praksis, avdekkes den negative effekten av fukt på livskvaliteten til et byggemateriale. Man har lagt merke til at jo mer fuktighet byggematerialet utsettes for, jo høyere blir CTP-verdien.

På ulike måter bestreber de seg på å beskytte materialet som brukes i konstruksjonen mot fuktighet. Dette tiltaket er fullt berettiget, gitt økningen i koeffisienten for våte byggematerialer

Det er ikke vanskelig å begrunne dette poenget. Effekten av fuktighet på strukturen til et byggemateriale er ledsaget av fukting av luften i porene og delvis utskifting av luftmiljøet.

Tatt i betraktning at den termiske ledningsevneparameteren for vann er 0,58 W/m°C, blir en betydelig økning i materialets varmeledningsevne tydelig.

Det skal også bemerkes at det er en mer negativ effekt når vann som kommer inn i den porøse strukturen i tillegg fryses og blir til is.

Følgelig er det lett å beregne en enda større økning i termisk ledningsevne, tatt i betraktning parametrene for isens varmeledningsevne lik 2,3 W/m°C. En økning på omtrent fire ganger i den termiske konduktivitetsparameteren til vann.

En av grunnene til å forlate vinterkonstruksjon til fordel for bygging om sommeren bør vurderes nettopp faktoren for mulig frysing av noen typer byggematerialer og som et resultat en økning i termisk ledningsevne

Herfra blir konstruksjonskrav til beskyttelse av isolerende byggematerialer mot fukt åpenbare. Tross alt øker nivået av termisk ledningsevne i direkte forhold til den kvantitative fuktigheten.

Et annet poeng virker ikke mindre viktig - det motsatte, når strukturen til byggematerialet blir utsatt for betydelig oppvarming. For høy temperatur provoserer også en økning i termisk ledningsevne.

Dette skjer på grunn av en økning i den kinematiske energien til molekylene som utgjør det strukturelle grunnlaget for byggematerialet.

Det er sant at det er en klasse materialer hvis struktur tvert imot får bedre varmeledningsegenskaper i høy oppvarmingsmodus. Et slikt materiale er metall.

Hvis, under sterk oppvarming, de fleste av de mye brukte byggematerialene endrer sin varmeledningsevne mot en økning, fører sterk oppvarming av metallet til motsatt effekt - metallets varmeledningsevne avtar

Metoder for å bestemme koeffisienten

Ulike teknikker brukes i denne retningen, men faktisk er alle måleteknologier forent av to grupper av metoder:

1. Stasjonær målemodus.
2. Ikke-stasjonær målemodus.

Den stasjonære teknikken innebærer å arbeide med parametere som forblir uendret over tid eller endres i liten grad. Denne teknologien, bedømt etter praktiske anvendelser, lar oss stole på mer nøyaktige resultater av CFT.

Den stasjonære metoden gjør det mulig å utføre handlinger rettet mot å måle termisk ledningsevne i et bredt temperaturområde - 20 – 700 °C. Men samtidig regnes stasjonær teknologi som en arbeidskrevende og kompleks teknikk som krever mye tid å utføre.

Et eksempel på en enhet designet for å måle varmeledningsevne. Dette er en av de moderne digitale designene som gir raske og nøyaktige resultater.

En annen måleteknologi, ikke-stasjonær, ser ut til å være mer forenklet, og krever fra 10 til 30 minutter å fullføre arbeidet. I dette tilfellet er imidlertid temperaturområdet betydelig begrenset. Imidlertid har teknikken funnet bred anvendelse i produksjonssektoren.

Tabell over varmeledningsevne for byggematerialer

Det gir ingen mening å måle mange eksisterende og mye brukte byggematerialer.

Alle disse produktene har som regel blitt testet gjentatte ganger, på grunnlag av hvilke en tabell over varmeledningsevnen til byggematerialer er satt sammen, som inkluderer nesten alle materialer som trengs på en byggeplass.

En versjon av en slik tabell er presentert nedenfor, der KTP er varmeledningskoeffisienten:

Vi anbefaler også å lese våre andre artikler, der vi snakker om hvordan du velger riktig isolasjon:

1. Isolering for loftstak.
2. Materialer for å isolere et hus fra innsiden.
3. Isolasjon til tak.
4. Materialer for utvendig termisk isolasjon.
5. Isolasjon for gulv i et trehus.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Videoen er tematisk orientert, og forklarer i tilstrekkelig detalj hva KTP er og "hva det spises med." Etter å ha gjort deg kjent med materialet som presenteres i videoen, har du stor sjanse for å bli en profesjonell byggherre.

Det åpenbare poenget er at en potensiell byggherre må vite om varmeledningsevne og dens avhengighet av ulike faktorer. Denne kunnskapen vil hjelpe deg å bygge ikke bare med høy kvalitet, men med en høy grad av pålitelighet og holdbarhet av objektet. Å bruke en koeffisient betyr i hovedsak å spare penger, for eksempel på å betale for de samme verktøyene.

Hvis du har spørsmål eller verdifull informasjon om emnet for artikkelen, vennligst legg igjen kommentarer i blokken nedenfor.