dẫn nhiệt của đá. Tính dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng. Dữ liệu so sánh của các vật liệu xây dựng có cùng độ dẫn nhiệt

Con người cũng có tính dẫn nhiệt khác nhau, một số ấm như lông tơ, trong khi một số khác dẫn nhiệt như sắt.

Yuri Serezhkin

Từ "cũng" trong câu trên cho thấy khái niệm "dẫn nhiệt" chỉ được áp dụng cho con người một cách có điều kiện. Mặc dù…

Bạn có biết: áo khoác lông vũ không sinh nhiệt, nó chỉ giữ lại nhiệt lượng mà cơ thể con người tạo ra.

Nó có nghĩa là cơ thể con người có khả năng dẫn nhiệt theo nghĩa đen chứ không chỉ theo nghĩa bóng. Đây là tất cả thơ, trong thực tế, chúng tôi sẽ so sánh máy sưởi về khả năng dẫn nhiệt.

Bạn biết rõ hơn, bởi vì chính bạn đã gõ vào công cụ tìm kiếm "tính dẫn nhiệt của máy sưởi." Chính xác thì bạn muốn biết điều gì? Và nếu không có trò đùa, thì điều quan trọng là phải biết về khái niệm này, bởi vì các vật liệu khác nhau hoạt động rất khác nhau khi được sử dụng. quan trọng, mặc dù không điểm quan trọng khi lựa chọn chính xác là khả năng của vật liệu để dẫn năng lượng nhiệt. Nếu bạn chọn sai vật liệu cách nhiệt chỉ đơn giản là sẽ không hoàn thành chức năng của nó, cụ thể là để giữ nhiệt trong phòng.

Bước 2: Khái niệm lý thuyết

Từ khóa học ở trường Các nhà vật lý rất có thể sẽ nhớ rằng có ba loại truyền nhiệt:

• Đối lưu;
• Sự bức xạ;
• Dẫn nhiệt.

Vậy dẫn nhiệt là một dạng truyền nhiệt hay chuyển động của nhiệt năng. Nó liên quan đến cấu trúc bên trong của các cơ quan. Một phân tử truyền năng lượng cho một phân tử khác. Bây giờ bạn có muốn một bài kiểm tra nhỏ?

Loại chất nào truyền (truyền) nhiều năng lượng nhất?

• Cơ thể rắn?
• Chất lỏng?
• Các chất khí?

Đúng vậy, mạng tinh thể truyền năng lượng hầu hết chất rắn. Các phân tử của chúng gần nhau hơn và do đó có thể tương tác hiệu quả hơn. Các chất khí có hệ số dẫn nhiệt thấp nhất. Các phân tử của chúng ở khoảng cách xa nhau nhất.

Bước 3: Cái gì có thể là lò sưởi

Chúng tôi tiếp tục cuộc trò chuyện của chúng tôi về khả năng dẫn nhiệt của máy sưởi. Tất cả các thiên thể ở gần đều có xu hướng cân bằng nhiệt độ giữa chúng. Một ngôi nhà hoặc căn hộ, như một vật thể, tìm cách cân bằng nhiệt độ với đường phố. Có phải tất cả các vật liệu xây dựng đều có khả năng cách điện không? Không. Ví dụ, bê tông cho phép dòng nhiệt từ nhà bạn ra đường quá nhanh, do đó thiết bị sưởi sẽ không có thời gian để duy trì như mong muốn. chế độ nhiệt độ trong phòng. Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt được tính theo công thức:

Trong đó W là thông lượng nhiệt của chúng ta và m2 là diện tích cách nhiệt của \ u200b \ u200 với chênh lệch nhiệt độ là một Kelvin (Nó bằng một độ C). Đối với bê tông của chúng tôi, hệ số này là 1,5. Điều này có nghĩa là có điều kiện, một mét vuông bê tông có nhiệt độ chênh lệch 1 độ C có thể truyền nhiệt năng 1,5 watt / giây. Nhưng, có những vật liệu có hệ số 0,023. Rõ ràng là những vật liệu như vậy phù hợp hơn nhiều cho vai trò của lò sưởi. Bạn hỏi độ dày có quan trọng không? Vở kịch. Nhưng, ở đây bạn vẫn không thể quên về hệ số truyền nhiệt. Để đạt được kết quả tương tự, bạn sẽ cần một bức tường bê tông dày 3,2 m hoặc một tấm nhựa xốp dày 0,1 m. Đó là lý do tại sao:

Vật liệu cách nhiệt có thể được gọi là vật liệu tự dẫn điện qua lượng ít nhất năng lượng nhiệt, ngăn không cho nó rời khỏi cơ sở và đồng thời chi phí càng ít càng tốt.

Chất cách nhiệt tốt nhất là không khí. Do đó, nhiệm vụ của bất kỳ vật liệu cách nhiệt nào là tạo ra một lỗ hổng không khí không có sự đối lưu (chuyển động) của không khí bên trong nó. Đó là lý do tại sao, ví dụ, nhựa bọt có 98% là không khí. Các vật liệu cách điện phổ biến nhất là:

• Xốp;
• bọt polystyrene ép đùn;
• bông khoáng;
• Penofol;
• Penoizol;
• Thủy tinh xốp;
• Bọt polyurethane (PPU);
• Ecowool (xenlulozơ);

Các đặc tính cách nhiệt của tất cả các vật liệu được liệt kê ở trên nằm gần với các giới hạn này. Nó cũng đáng được xem xét: mật độ của vật liệu càng cao, thì nó càng dẫn truyền năng lượng qua chính nó. Nhớ từ lý thuyết? Các phân tử càng gần nhau, nhiệt được dẫn truyền hiệu quả hơn.

Bước 4: So sánh. Bảng dẫn nhiệt của máy sưởi

Bảng cho thấy sự so sánh của máy sưởi về độ dẫn nhiệt được các nhà sản xuất công bố và tương ứng với GOST:

Bảng so sánh độ dẫn nhiệt vật liệu xây dựng, không được coi là máy sưởi:

Tốc độ truyền nhiệt chỉ cho biết tốc độ truyền nhiệt từ phân tử này sang phân tử khác. Vì đời thực chỉ số này không quá quan trọng. Nhưng bạn không thể làm được nếu không có tính toán nhiệt của tường. Điện trở truyền nhiệt là nghịch đảo của quá trình dẫn nhiệt. Chúng ta đang nói về khả năng của vật liệu (cách nhiệt) để giữ lại dòng nhiệt. Để tính toán điện trở truyền nhiệt, bạn cần chia độ dày cho hệ số dẫn nhiệt. Ví dụ dưới đây cho thấy việc tính toán khả năng chịu nhiệt của tường làm bằng dầm dày 180 mm.

Như bạn thấy, khả năng chịu nhiệt của một bức tường như vậy sẽ là 1,5. Đầy đủ? Nó phụ thuộc vào khu vực. Ví dụ cho thấy phép tính cho Krasnoyarsk. Đối với vùng này, hệ số sức cản yêu cầu của kết cấu bao quanh được đặt ở 3,62. Câu trả lời là rõ ràng. Ngay cả đối với Kyiv, nơi xa hơn về phía nam, con số này là 2,04.

Nhiệt trở là nghịch đảo của dẫn nhiệt.

Điều này có nghĩa là khả năng Nhà gỗ chống lại sự mất nhiệt là không đủ. Việc hâm nóng là cần thiết, và đã có, với chất liệu gì - hãy tính theo công thức.

Bước 5: Gắn quy tắc

Điều đáng nói là tất cả các chỉ tiêu trên đều được đưa ra cho nguyên liệu KHÔ. Nếu vật liệu bị ướt, nó sẽ mất ít nhất một nửa thuộc tính, hoặc thậm chí biến thành “giẻ lau”. Vì vậy cần bảo vệ cách nhiệt. Xốp thường được cách nhiệt dưới mặt tiền ẩm ướt trong đó lớp cách nhiệt được bảo vệ bởi một lớp thạch cao. Được phủ trên bông khoáng màng chống thấmđể giữ ẩm.

Một điểm đáng được quan tâm nữa là khả năng chắn gió. Lò sưởi có độ xốp khác nhau. Ví dụ, hãy so sánh ván polystyrene mở rộng và bông khoáng. Nếu cái đầu tiên trông rắn chắc thì cái thứ hai lộ rõ ​​lỗ chân lông hoặc sợi. Do đó, nếu bạn đang lắp đặt vật liệu cách nhiệt dạng sợi, chẳng hạn như bông khoáng hoặc sinh thái, trên hàng rào có gió thổi, hãy đảm bảo việc bảo vệ chống gió. Nếu không, hiệu suất nhiệt tốt của vật liệu cách nhiệt sẽ không hữu ích.

kết luận

Vì vậy, chúng ta đã thảo luận rằng tính dẫn nhiệt của lò sưởi là khả năng truyền nhiệt năng của chúng. Chất cách nhiệt không được giải phóng nhiệt lượng tỏa ra hệ thống nhiệtở nhà. Nhiệm vụ chính của bất kỳ vật liệu nào là giữ không khí bên trong. Nó là chất khí có tính dẫn nhiệt thấp nhất. Cũng cần tính toán khả năng chịu nhiệt của tường để tìm ra hệ số cách nhiệt chính xác của công trình. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào về chủ đề này, vui lòng để lại trong phần bình luận.

Ba sự thật thú vị về cách nhiệt

• Tuyết đóng vai trò như một chất cách nhiệt cho gấu trong hang.
• Quần áo cũng là một chất cách nhiệt. Chúng ta không thoải mái lắm khi cơ thể cố gắng cân bằng nhiệt độ với nhiệt độ. Môi trường, có thể là -30 độ, thay vì 36,6 thông thường.
• Chăn là một chất cách nhiệt. Nó không cho phép nhiệt của cơ thể con người thoát ra ngoài.

Thưởng

Như một phần thưởng cho những người tò mò đã đọc đến cuối thí nghiệm thú vị với độ dẫn nhiệt:

Tốt hơn là bắt đầu xây dựng từng đối tượng với kế hoạch của dự án và tính toán cẩn thận các thông số nhiệt. Dữ liệu chính xác sẽ cho phép bạn có được bảng tính dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng. Việc xây dựng các tòa nhà thích hợp góp phần vào các thông số khí hậu tối ưu trong phòng. Và bảng sẽ giúp bạn chọn đúng nguyên liệu thô sẽ được sử dụng để xây dựng.

Tính dẫn nhiệt của vật liệu ảnh hưởng đến độ dày của tường

Hệ số dẫn nhiệt là thước đo sự truyền nhiệt năng từ các vật bị nung nóng trong phòng sang các vật có nhiệt độ thấp hơn. Quá trình trao đổi nhiệt được thực hiện cho đến khi cân bằng các chỉ tiêu nhiệt độ. Để chỉ định năng lượng nhiệt, một hệ số dẫn nhiệt đặc biệt của vật liệu xây dựng được sử dụng. Bảng sẽ giúp bạn xem tất cả các giá trị cần thiết. Tham số cho biết lượng nhiệt năng truyền qua một đơn vị diện tích trên một đơn vị thời gian. Chỉ định này càng lớn thì khả năng truyền nhiệt càng tốt. Khi lắp dựng các tòa nhà, cần phải sử dụng vật liệu có giá trị dẫn nhiệt tối thiểu.

Hệ số dẫn nhiệt là một giá trị bằng lượng nhiệt truyền qua một mét chiều dày vật liệu trong một giờ. Việc sử dụng một đặc tính như vậy là bắt buộc để tạo ra cách nhiệt tốt hơn. Độ dẫn nhiệt cần được tính đến khi lựa chọn các kết cấu cách điện bổ sung.

Điều gì ảnh hưởng đến sự dẫn nhiệt?

Độ dẫn nhiệt được xác định bởi các yếu tố như sau:

• độ xốp quyết định tính không đồng nhất của cấu trúc. Khi nhiệt truyền qua các vật liệu như vậy, quá trình làm mát là không đáng kể;
• giá trị mật độ tăng lên ảnh hưởng đến sự tiếp xúc chặt chẽ của các hạt, góp phần truyền nhiệt nhanh hơn;
• độ ẩm cao làm tăng chỉ số này.

Sử dụng các giá trị độ dẫn nhiệt trong thực tế

Vật liệu được thể hiện bằng các loại cấu trúc và cách nhiệt. Loại đầu tiên có độ dẫn nhiệt cao. Chúng được sử dụng để xây dựng trần nhà, hàng rào và tường.

Với sự trợ giúp của bảng, khả năng truyền nhiệt của chúng được xác định. Để chỉ số này đủ thấp đối với vi khí hậu trong nhà bình thường, tường làm bằng một số vật liệu phải đặc biệt dày. Để tránh điều này, nên sử dụng thêm các bộ phận cách nhiệt.

Các chỉ số dẫn nhiệt cho các công trình đã hoàn thiện. Các loại cách nhiệt

Khi tạo một dự án, tất cả các phương pháp rò rỉ nhiệt phải được tính đến. Nó có thể thoát qua tường và mái nhà, cũng như qua sàn nhà và cửa ra vào. Nếu bạn thực hiện các tính toán thiết kế không chính xác, bạn sẽ chỉ bằng lòng với năng lượng nhiệt nhận được từ các thiết bị sưởi ấm. Các tòa nhà được xây dựng từ vật liệu thô tiêu chuẩn: đá, gạch hoặc bê tông cần được cách nhiệt bổ sung.

Cách nhiệt bổ sung được thực hiện trong tòa nhà khung. Trong đó khung gỗ tạo độ cứng cho cấu trúc, và vật liệu cách nhiệt được đặt trong không gian giữa các cột thẳng đứng. Trong các tòa nhà làm bằng gạch và các khối than bùn, việc cách nhiệt được thực hiện bên ngoài cấu trúc.

Khi chọn máy sưởi, cần phải chú ý đến các yếu tố như mức độ ẩm, ảnh hưởng của nhiệt độ tăng cao và loại cấu trúc. Xem xét các thông số nhất định của kết cấu cách điện:

• chỉ số dẫn nhiệt ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình cách nhiệt;
• hút ẩm có tầm quan trọng lớn khi cách điện các yếu tố bên ngoài;
• độ dày ảnh hưởng đến độ tin cậy của vật liệu cách nhiệt. Lớp cách nhiệt mỏng giúp giữ khu vực có thể sử dụng cơ sở;
• tính dễ cháy là quan trọng. Nguyên liệu chất lượng cao có khả năng tự dập lửa;
• độ bền nhiệt phản ánh khả năng chịu sự thay đổi nhiệt độ;
• thân thiện với môi trường và an toàn;
• cách âm chống ồn.

Các loại sau được sử dụng làm lò sưởi:

• bông khoáng chống cháy và thân thiện với môi trường. Các đặc điểm quan trọng bao gồm độ dẫn nhiệt thấp;

• Xốp là vật liệu nhẹ, có đặc tính cách nhiệt tốt. Nó rất dễ lắp đặt và có khả năng chống ẩm. Được khuyến nghị sử dụng trong các tòa nhà không phải nhà ở;
• len bazan, không giống như len khoáng, khác hiệu suất tốt nhất khả năng chống ẩm;
• penoplex có khả năng chống ẩm, nhiệt độ cao và chữa cháy. Nó có khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời, dễ lắp đặt và bền;

• bọt polyurethane được biết đến với các phẩm chất như không cháy, đặc tính chống thấm nước tốt và khả năng chống cháy cao;
• bọt polystyrene đùn trải qua quá trình xử lý bổ sung trong quá trình sản xuất. Có cấu trúc đồng nhất;

• penofol là một lớp cách nhiệt nhiều lớp. Chứa bọt polyetylen. Bề mặt của tấm được phủ bằng giấy bạc để cung cấp sự phản chiếu.

Các loại nguyên liệu thô có thể được sử dụng để cách nhiệt. Đây là những hạt giấy hoặc đá trân châu. Chúng có khả năng chống ẩm và chống cháy. Và từ các giống hữu cơ, bạn có thể xem xét chất xơ từ gỗ, lanh hoặc nút bần. Khi lựa chọn, Đặc biệt chú ý chú ý đến các chỉ số như thân thiện với môi trường và an toàn cháy nổ.

Ghi chú! Khi thiết kế cách nhiệt, điều quan trọng là phải xem xét việc lắp đặt một lớp chống thấm. Điều này sẽ tránh được độ ẩm cao và tăng khả năng chống truyền nhiệt.

Bảng tính dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng: tính năng của các chỉ tiêu

Bảng độ dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng gồm các chỉ số các loại nguyên liệu thô được sử dụng trong xây dựng. Sử dụng thông tin này, bạn có thể dễ dàng tính toán độ dày của tường và lượng vật liệu cách nhiệt.

Cách sử dụng bảng dẫn nhiệt của vật liệu và lò sưởi?

Bảng điện trở truyền nhiệt của vật liệu cho thấy các vật liệu phổ biến nhất. Khi chọn một tùy chọn cụ thể để cách nhiệt, điều quan trọng là phải xem xét không chỉ tính chất vật lý, mà còn có các đặc điểm như độ bền, giá cả và dễ lắp đặt.

Bạn có biết rằng cách đơn giản nhất là lắp đặt penooizol và bọt polyurethane. Chúng được phân bố trên bề mặt dưới dạng bọt. Vật liệu như vậy dễ dàng lấp đầy các hốc của cấu trúc. Khi so sánh các tùy chọn rắn và bọt, cần lưu ý rằng bọt không tạo thành các khớp nối.

Các giá trị của hệ số truyền nhiệt của vật liệu trong bảng

Khi tính toán, bạn nên biết hệ số trở lực để truyền nhiệt. Giá trị này là tỷ số giữa nhiệt độ ở cả hai phía với lượng dòng nhiệt. Để tìm nhiệt trở của một số bức tường, người ta sử dụng bảng dẫn nhiệt.

Bạn có thể tự mình thực hiện tất cả các phép tính. Đối với điều này, độ dày của lớp cách nhiệt được chia cho hệ số dẫn nhiệt. Giá trị này thường được ghi trên bao bì nếu nó là vật liệu cách nhiệt. Vật liệu gia đình tự đo đạc. Điều này áp dụng cho độ dày và các hệ số có thể được tìm thấy trong các bảng đặc biệt.

Hệ số cản giúp lựa chọn loại nhất định khả năng cách nhiệt và độ dày lớp vật liệu. Thông tin về độ thấm và tỷ trọng hơi có thể được tìm thấy trong bảng.

Tại sử dụng đúng dữ liệu dạng bảng bạn có thể chọn vật liệu chất lượngđể tạo ra vi khí hậu thuận lợi trong phòng.

Tính dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng (video)

Bạn cũng có thể quan tâm:

Cách tạo hệ thống sưởi trong nhà riêng từ ống polypropylene tự mình làm Hydroarrow: mục đích, nguyên lý hoạt động, tính toán Hệ thống sưởi với tuần hoàn cưỡng bức nhà hai tầng- giải quyết vấn đề nhiệt

Một trong những đặc điểm quan trọng nhất bê tông, tất nhiên, là tính dẫn nhiệt của nó. Chỉ số này thay đổi các loại khác nhau vật liệu có thể nằm trong giới hạn đáng kể. Phụ thuộcPhơn hết, từtốt bụngchất độn được sử dụng trong đó. Vật liệu càng nhẹ thì càng cách nhiệt tốt.

Độ dẫn nhiệt là gì: định nghĩa

Trong việc xây dựng các tòa nhà và cấu trúc, các vật liệu khác nhau có thể được sử dụng. Các tòa nhà dân cư và công nghiệp ở khí hậu Nga thường được cách nhiệt. Có nghĩa là, trong quá trình xây dựng của họ, các chất cách nhiệt đặc biệt được sử dụng, mục đích chính là duy trì nhiệt độ thoải mái bên trong cơ sở. Khi tính toán khối lượng bắt buộc bông khoáng hoặc bọt polystyrene, tính dẫn nhiệt của vật liệu cơ bản được sử dụng để xây dựng các cấu trúc bao quanh nhất thiết phải được tính đến.

Rất thường xuyên, các tòa nhà và công trình kiến ​​trúc ở nước ta được xây dựng từ các loại bê tông khác nhau. Cũng cho mục đích này, sử dụngYugạch tsyavà cây.Trên thực tế, bản thân tính dẫn nhiệt là khả năng của một chất để truyền năng lượng theo chiều dày của nó do chuyển động của các phân tử. Quá trình tương tự có thể diễn ra ở cả phần rắn của vật liệu và trong các lỗ rỗng của nó. Trong trường hợp đầu tiên, nó được gọi là dẫn truyền, trong trường hợp thứ hai - đối lưu.Việc làm nguội vật liệu nhanh hơn nhiều trong các bộ phận rắn của nó. Tất nhiên, không khí lấp đầy các lỗ chân lông sẽ giữ nhiệt tốt hơn.

Chỉ số phụ thuộc vào cái gì?

Những kết luận sau đây có thể được rút ra từ những điều trên. phụ thuộc tdẫn nhiệt của bê tông,gỗ và gạch, cũng như bất kỳ vật liệu nào khác,từhọ:

• Tỉ trọng;
• độ xốp;
• độ ẩm.

Với sự gia tăng, mức độ dẫn nhiệt của nó cũng tăng lên. Vật liệu càng có nhiều lỗ rỗng thì vật liệu cách nhiệt càng tốt.

Các loại bê tông

TẠI xây dựng hiện đại các loại vật liệu này có thể được sử dụng. Tuy nhiên, tất cả các loại bê tông hiện có trên thị trường có thể được phân thành hai nhóm lớn:

• nặng;
• bọt nhẹ hoặc có chất độn xốp.

Độ dẫn nhiệt của bê tông nặng: chỉ số

Những vật liệu như vậy cũng được chia thành hai nhóm chính. Bê tông có thể được sử dụng trong xây dựng:

• nặng;
• đặc biệt nặng.

Trong sản xuất loại vật liệu thứ hai, các chất độn như phế liệu kim loại, hematit, magnetit, barit được sử dụng. Đặc biệt là bê tông nặng thường chỉ được sử dụng trong xây dựng các cơ sở có mục đích chính là bảo vệ khỏi bức xạ. Nhóm này bao gồm các vật liệu có tỷ trọng 2500 kg / m3.

Bê tông nặng thông thường được làm bằng cách sử dụng các loại chất độn như đá granit, đá dăm hoặc đá vôi, được làm trên cơ sở đá nghiền. Trong việc xây dựng các tòa nhà và cấu trúc, 1600-2500 kg / m 3 tương tự được sử dụng.

Những gì có thể được trong trường hợp này dẫn nhiệt của bê tông? Bàn,trình bày dưới đây cho thấy các chỉ số tiêu biểu cho các loại khác nhau vật liệu nặng.

Khả năng dẫn nhiệt của bê tông tế bào nhẹ

Vật liệu như vậy cũng được phân loại thành hai loại chính. Rất thường xuyên, bê tông dựa trên chất độn xốp được sử dụng trong xây dựng. Sau đó, đất sét trương nở, tuff, xỉ, đá bọt được sử dụng. Trong nhóm thứ hai của bê tông nhẹ, chất độn thông thường được sử dụng. Nhưng trong quá trình nhào trộn, nguyên liệu đó sủi bọt. Kết quả là sau khi trưởng thành, nhiều lỗ chân lông vẫn còn trong đó.

Tdẫn nhiệt của bê tôngphổi rất thấp.Nhưng đồng thời, về đặc tính sức mạnh, một vật liệu như vậy kém hơn so với. Bê tông nhẹ được sử dụng thường xuyên nhất cho các công trình xây dựng loại khác khu dân cư và nhà phụ không được tải nhiều.

Được phân loại không chỉ theo phương pháp sản xuất, mà còn theo mục đích. Về vấn đề này, có các tài liệu:

• cách nhiệt (với tỷ trọng lên đến 800 kg / m3);
• kết cấu và cách nhiệt (lên đến 1400 kg / m3);
• kết cấu (lên đến 1800 kg / m3).

Độ dẫn nhiệt của bê tông tế bàophổi của các loại khác nhau được đại diệntrong bàn.

Vật liệu cách nhiệt

Chúng thường được sử dụng để lót các bức tường được ghép từ gạch hoặc đổ từ vữa xi măng. Như có thể thấy từ bảng,bê tông dẫn nhiệtmộtnhóm này có thể thay đổi trong một phạm vi khá lớn.

Bê tông của giống này thường được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt. Nhưng đôi khi tất cả các loại cấu trúc bao quanh không đáng kể đều được dựng lên từ chúng.

Vật liệu kết cấu, cách nhiệt và kết cấu

Trong nhóm này, bê tông bọt, bê tông đá bọt và bê tông xỉ thường được sử dụng nhiều nhất trong xây dựng. Một số loại bê tông đất sét trương nở có tỷ trọng trên 0,29W / (m ° C)cũng có thể được bao gồm trong loài này.

Rất thường xuyên điều nàybê tông có độ dẫn nhiệt thấp được sử dụng trực tiếp nhưvật liệu xây dựng. Nhưng đôi khi nó cũng được sử dụng như một chất cách nhiệt không cho hơi lạnh đi qua.

Độ dẫn nhiệt phụ thuộc vào độ ẩm như thế nào?

Mọi người đều biết rằng hầu hết mọi vật liệu khô đều cách nhiệt khỏi cái lạnh tốt hơn nhiều so với chất liệu ướt. Điều này chủ yếu là do mức độ dẫn nhiệt của nước rất thấp.Bảo vệ tường bê tông, sàn và trần nhàphòng từ thấp nhiệt độ ngoài trời , như chúng tôi đã phát hiện ra, chủ yếu là do sự hiện diện của các lỗ rỗng chứa đầy không khí trong vật liệu. Khi bị ướt, phần sau sẽ bị thay thế bởi nước. Và do đó, một sự gia tăng đáng kểVào mùa lạnh, nước đi vào lỗ chân lông của vật liệu sẽ bị đóng băng.Kết quả làchất lượng giữ nhiệt của tường, sàn và trần nhà bị giảm nhiều hơn.

Mức độ thấm ẩm đối với các loại bê tông khác nhau có thể khác nhau. Theo chỉ số này, vật liệu được phân thành nhiều cấp.

Gỗ làm chất cách điện

Cả bê tông nặng và nhẹ "lạnh", dẫn nhiệtđếnthấp,tất nhiên rồi,rấtnổi tiếngevà cái nhìn sau khi tìm kiếmSngười xây dựngnyhvật chấtnoãn. Trong mọi trường hợp, nền móng của hầu hết các tòa nhà và cấu trúc được xây dựng chính xác từvữa xi măng trộn đá dăm hoặc đá dăm.

Ứng dụngbhỗn hợp bê tông hoặc các khối được làm từ nó và để xây dựng các kết cấu bao quanh. Nhưng khá thường xuyên, các vật liệu khác được sử dụng để lắp ráp sàn, trần và tường, ví dụ như gỗ. Tất nhiên, gỗ và ván khác nhau, cường độ kém hơn nhiều so với bê tông. Tuy nhiên, mức độ dẫn nhiệt của gỗ, tất nhiên, thấp hơn nhiều. Đối với bê tông, chỉ số này, như chúng tôi đã tìm hiểu, là 0,12-1,74W / (m ° C).Trong cây, hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc vào loài cụ thể này.

Ở các giống chó khác, con số này có thể khác.Người ta tin rằng hệ số dẫn nhiệt trung bình của gỗ qua các sợi là 0,14W / (m ° C). Cách tốt nhất để cách nhiệt không gian khỏi cái lạnh là tuyết tùng. Độ dẫn nhiệt của nó chỉ là 0,095 W / (m C).

Gạch làm chất cách điện

Tiếp theo, để so sánh, hãy xem xét các đặc điểm liên quan đến độ dẫn nhiệt và vật liệu xây dựng phổ biến này.Về sức mạnhgạchkhông những không thua kém bê tông mà còn vượt trội hơn hẳn.Điều tương tự cũng áp dụng cho mật độ của loại đá xây dựng này. Tất cả các loại gạch ngày nay được sử dụng trong xây dựng các tòa nhà và cấu trúcđếnđược phân loại thành gốm và silicat.

Cả hai loại đá này, lần lượt, có thể là:

• giàu có;
• với khoảng trống;
• có rãnh.

Tất nhiên, gạch đặc giữ nhiệt kém hơn loại rỗng và có rãnh.

Tính dẫn nhiệt của bê tông và gạch, tdo đó thực tế giống nhau. Cả silicat và cách ly cơ sở khỏi cái lạnh khá yếu. Do đó, những ngôi nhà được xây dựng từ vật liệu này nên được cách nhiệt thêm. Là chất cách điện cho vỏ bọc tường gạch cũng như những loại được đổ từ bê tông nặng thông thường, bọt polystyrene hoặc bông khoáng thường được sử dụng nhiều nhất. Các khối xốp cũng có thể được sử dụng cho mục đích này.

Độ dẫn nhiệt được tính như thế nào

Chỉ số này được xác định bởi chất liệu khác nhau, kể cả bê tông, theo công thức đặc biệt. Tổng cộng, có thể sử dụng hai phương pháp. Hệ số dẫn nhiệt của bê tông được xác định theo công thức Kaufman. Nó trông như thế này:

0,0935x (m) 0,5x2,28m + 0,025, trong đó m là khối lượng của dung dịch.

Đối với dung dịch ướt (hơn 3%), công thức Nekrasov được sử dụng:(0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14 .

Đếnbê tông đất sét trương nở tỷ trọng 1000 kg / m3 có khối lượng 1 kg. Tương ứng,Ví dụ,theo Kaufman, trong trường hợp này, hệ số sẽ là 0,238.Độ dẫn nhiệt của bê tông được xác định ở nhiệt độ của hỗn hợp C. Đối với vật liệu nguội và nóng, các chỉ số của nó có thể thay đổi một chút.

Vậy dẫn nhiệt là gì? Theo quan điểm của vật lý dẫn nhiệt- đây là sự truyền nhiệt phân tử giữa các vật thể tiếp xúc trực tiếp hoặc các phần tử của cùng một vật thể với nhiệt độ khác nhau, tại đó có sự trao đổi năng lượng chuyển động của các hạt cấu trúc (phân tử, nguyên tử, êlectron tự do).

Nó dễ dàng hơn để nói dẫn nhiệt là khả năng dẫn nhiệt của vật liệu. Nếu có sự chênh lệch nhiệt độ bên trong cơ thể, thì nhiệt năng sẽ truyền từ phần nóng hơn sang phần lạnh hơn. Sự truyền nhiệt xảy ra do sự truyền năng lượng trong quá trình va chạm của các phân tử của một chất. Điều này xảy ra cho đến khi nhiệt độ bên trong cơ thể trở nên như cũ. Quá trình như vậy có thể xảy ra ở các chất rắn, lỏng và khí.

Trong thực tế, ví dụ, trong xây dựng với cách nhiệt của các tòa nhà, một khía cạnh khác của tính dẫn nhiệt được xem xét, liên quan đến việc truyền nhiệt năng. Hãy lấy "ngôi nhà trừu tượng" làm ví dụ. Trong “ngôi nhà trừu tượng” có một lò sưởi duy trì nhiệt độ ổn định bên trong ngôi nhà, chẳng hạn, 25 ° C. Bên ngoài, nhiệt độ cũng không đổi, ví dụ, 0 ° C. Rõ ràng là nếu bạn tắt lò sưởi, thì sau một thời gian ngôi nhà cũng sẽ về 0 ° C. Tất cả nhiệt năng (nhiệt năng) thông qua các bức tường sẽ đi ra bên ngoài.

Để giữ nhiệt độ trong nhà ở 25 ° C, máy sưởi phải được bật liên tục. Lò sưởi liên tục tạo ra nhiệt, nhiệt liên tục thoát ra ngoài qua các bức tường ra đường.

Hệ số dẫn nhiệt.

Lượng nhiệt truyền qua tường (và về mặt khoa học - cường độ truyền nhiệt do dẫn nhiệt) phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ (trong nhà và ngoài đường), trên diện tích của \ u200b \ u200b tường và độ dẫn nhiệt của vật liệu mà từ đó các bức tường này được tạo ra.

Vì định lượng dẫn nhiệt tồn tại hệ số dẫn nhiệt của vật liệu. Hệ số này phản ánh tính chất của một chất để dẫn nhiệt năng. Giá trị dẫn nhiệt của vật liệu càng cao thì vật liệu đó dẫn nhiệt càng tốt. Nếu chúng ta định cách nhiệt cho ngôi nhà, thì chúng ta cần chọn vật liệu có giá trị nhỏ của hệ số này. Nó càng nhỏ càng tốt. Hiện nay, làm vật liệu cách nhiệt cho các tòa nhà, lò sưởi và nhiều loại khác được sử dụng rộng rãi nhất. Được phổ biến vật liệu mới với chất lượng cách nhiệt được cải thiện -.

Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu được biểu thị bằng chữ cái ? (Người Hy Lạp chữ cái thường lambda) và được biểu thị bằng W / (m2 * K). Điều này có nghĩa là nếu chúng ta lấy một bức tường gạch có hệ số dẫn nhiệt 0,67 W / (m2 * K), dày 1 mét và diện tích 1 m2, thì với sự chênh lệch nhiệt độ 1 độ, 0,67 watt năng lượng nhiệt sẽ đi qua bức tường. Nếu chênh lệch nhiệt độ là 10 độ, thì 6,7 watt sẽ vượt qua. Và nếu, với sự chênh lệch nhiệt độ như vậy, bức tường được làm thêm 10 cm, thì tổn thất nhiệt sẽ là 67 watt. Để biết thêm thông tin về phương pháp tính toán tổn thất nhiệt của các tòa nhà, xem

Cần lưu ý rằng các giá trị của hệ số dẫn nhiệt của vật liệu được chỉ định cho chiều dày vật liệu là 1 mét. Để xác định độ dẫn nhiệt của vật liệu đối với bất kỳ độ dày nào khác, hệ số dẫn nhiệt phải được chia cho độ dày mong muốnđược biểu thị bằng mét.

TẠI luật Xây dựng và các phép tính, khái niệm “khả năng chịu nhiệt của vật liệu” thường được sử dụng. Đây là nghịch đảo của độ dẫn nhiệt. Ví dụ: nếu hệ số dẫn nhiệt của một tấm xốp dày 10 cm là 0,37 W / (m2 * K), thì điện trở nhiệt của nó sẽ là 1 / 0,37 W / (m2 * K) \ u003d 2,7 (m2 * K) / Tuệ

Bảng dưới đây cho thấy các giá trị của hệ số dẫn nhiệt đối với một số vật liệu được sử dụng trong xây dựng.

Thuật ngữ "dẫn nhiệt" được áp dụng cho các đặc tính của vật liệu để truyền năng lượng nhiệt từ vùng nóng sang vùng lạnh. Tính dẫn nhiệt dựa trên sự chuyển động của các hạt bên trong chất và vật liệu. Khả năng truyền nhiệt năng về mặt định lượng là hệ số dẫn nhiệt. Chu trình truyền nhiệt năng, hay trao đổi nhiệt, có thể diễn ra trong bất kỳ chất nào có vị trí không bằng nhau của các phần nhiệt độ khác nhau, nhưng độ dẫn nhiệt phụ thuộc vào áp suất và nhiệt độ trong bản thân vật liệu, cũng như trạng thái của nó - thể khí, thể lỏng. hoặc rắn.

Về mặt vật lý, độ dẫn nhiệt của vật liệu bằng lượng nhiệt truyền qua một vật thể đồng nhất có kích thước và diện tích đã được thiết lập trong một khoảng thời gian nhất định ở một chênh lệch nhiệt độ xác định (1 K). Trong hệ SI, một chỉ thị duy nhất có hệ số dẫn nhiệt thường được đo bằng W / (m K).

Cách tính độ dẫn nhiệt bằng định luật Fourier

Trong một chế độ nhiệt nhất định, mật độ thông lượng trong quá trình truyền nhiệt tỷ lệ thuận với vectơ tăng nhiệt độ cực đại, các thông số của chúng thay đổi từ mặt cắt này sang mặt cắt khác và môđun với cùng tốc độ tăng nhiệt độ theo hướng của vectơ:

q → = - ϰ x grad x (T), trong đó:

• q → - hướng của khối lượng riêng của vật truyền nhiệt, hoặc thể tích của dòng nhiệt chảy qua vị trí trong một đơn vị thời gian nhất định qua một khu vực nhất định, vuông góc với tất cả các trục;
• ϰ là hệ số dẫn nhiệt riêng của vật liệu;
• T là nhiệt độ của vật liệu.

Khi áp dụng định luật Fourier, quán tính của dòng nhiệt năng không được tính đến, nghĩa là truyền nhiệt tức thời từ bất kỳ điểm nào đến bất kỳ khoảng cách nào. Do đó, công thức không thể được sử dụng để tính toán truyền nhiệt trong các quá trình có tốc độ lặp lại cao. Đây là bức xạ siêu âm, sự truyền nhiệt năng bằng sóng xung kích hoặc xung động, v.v. Có một giải pháp luật Fourier với một thuật ngữ thư giãn:

τ x ∂ q / ∂ t = - (q + ϰ x ∇T).

Nếu sự thư giãn τ là tức thời, thì công thức biến thành định luật Fourier.

Bảng gần đúng độ dẫn nhiệt của vật liệu:

Bảng độ dẫn nhiệt đã cho có tính đến sự truyền nhiệt bằng bức xạ nhiệt và sự trao đổi nhiệt của các hạt. Vì chân không không truyền nhiệt, nó chảy với sự trợ giúp của bức xạ năng lượng mặt trời hoặc kiểu sinh nhiệt khác. Trong môi trường khí hoặc lỏng, các lớp có nhiệt độ khác nhau được trộn nhân tạo hoặc tự nhiên.

Khi tính toán hệ số dẫn nhiệt của tường, phải tính đến sự truyền nhiệt qua các bề mặt tường thay đổi do nhiệt độ trong tòa nhà và trên đường phố luôn khác nhau và phụ thuộc vào diện tích \ u200b \ u200 bóng bề mặt của ngôi nhà và tính dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng.

Để định lượng độ dẫn nhiệt, một giá trị như hệ số dẫn nhiệt của vật liệu đã được đưa ra. Nó cho thấy một vật liệu cụ thể có thể truyền nhiệt như thế nào. Giá trị này càng cao, ví dụ, tính dẫn nhiệt của thép, thì thép sẽ dẫn nhiệt càng hiệu quả.

• Khi cách nhiệt một ngôi nhà bằng gỗ, nên chọn vật liệu xây dựng có hệ số thấp.
• Nếu tường là gạch, thì với giá trị hệ số là 0,67 W / (m2 K) và độ dày của tường là 1 m, với diện tích \ u200b \ u200bit 1 m 2, với sự chênh lệch giữa nhiệt độ bên ngoài và bên trong 1 0 C, viên gạch sẽ truyền năng lượng 0,67 W. Với sự chênh lệch nhiệt độ 10 0 C, viên gạch sẽ truyền 6,7 W, v.v.

Giá trị tiêu chuẩn của hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt và các vật liệu xây dựng khác có giá trị đối với tường có độ dày 1 m. Để tính toán hệ số dẫn nhiệt của bề mặt có độ dày khác, hệ số phải được chia cho giá trị độ dày của tường đã chọn ( mét).

Trong SNiP và khi thực hiện các tính toán, thuật ngữ “điện trở nhiệt của vật liệu” xuất hiện, nó có nghĩa là dẫn nhiệt ngược. Nghĩa là, với hệ số dẫn nhiệt của một tấm xốp 10 cm và hệ số dẫn nhiệt của nó là 0,35 W / (m 2 K), thì điện trở nhiệt của tấm là 1 / 0,35 W / (m 2 K) \ u003d 2,85 (m 2 K) / W.

Dưới đây là bảng tính dẫn nhiệt của các vật liệu xây dựng phổ biến và vật liệu cách nhiệt:

Ngoài ra, cần phải tính đến khả năng dẫn nhiệt của lò sưởi do dòng nhiệt phản lực của chúng. Trong môi trường đậm đặc, có thể “chuyển” các quasiparte từ vật liệu xây dựng được nung nóng này sang vật liệu xây dựng khác, lạnh hơn hoặc ấm hơn, thông qua các lỗ xốp submicron, giúp truyền âm thanh và nhiệt, ngay cả khi có chân không tuyệt đối trong các lỗ rỗng này.