От чего зависит теплопроводность?
Итак, как мы уже убедились, коэффициент теплопроводности λ (лямбда) характеризует интенсивность теплопередачи через конкретный материал.
Так, например, наиболее теплопроводными являются металлы, а самыми слабыми — газы. Еще все проводники электричества, такие как медь, алюминий, золото или серебро, также хорошо пропускают через себя тепло, в то время как электрические изоляторы (дерево, пластик, резина) наоборот задерживают его.
Что может повлиять на этот показатель, кроме самого материала? Например, температура. Теплопроводность изоляционных материалов увеличивается с повышением температуры, а у металлов — напротив, уменьшается. Еще может повлиять наличие примесей. Сплавы разнородных металлов обычно имеют более низкую теплопроводность, чем их легирующие элементы.
В целом, теплопроводность веществ зависит, в основном, от их структуры, пористости, и прежде всего от их плотности. Поэтому, если производитель заявляет о низком значении лямбда при низкой плотности материала, — эта информация, как правило, не имеет ничего общего с действительностью и просто рекламный ход.
Независимое строительство
Современный клееный брус превосходно подходит для постройки маленьких частных домов (дач).
Приведенная ниже инструкция акцентирует внимание на главных этапах возведения комфортного и комфортного жилища своими руками под управлением умелого мастера
Возведение дома из клееной древесины, как и каждый постройки, начинается из подготовки проектной документации
На этом этапе особенное внимание нужно выделить верному выбору сечения стенового материала в зависимости от длины пролетов. Для экономии денег возможно воспользоваться типовым проектом древесного сруба;
- На следующем этапе устанавливается фундамент. Потому, что древесный сруб имеет маленькой вес возможно применять свайный либо мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома из бруса;
- Потом нужно сделать надежную гидроизоляцию нижней обвязки от фундамента. Для этого достаточно на всю площадь фундамента уложить рубероид либо возможно применять битумную мастику;
- На готовую гидроизоляцию устанавливается закладной венец, и монтируются балки пола;
Самые первые венцы нужно соединить с фундаментом, применяя древесные шпильки; На первый ряд бруса укладывается нужный слой теплоизоляции. После этого монтируется второй и последующие последовательности из брусков. Благодаря заводской разбрусовке процесс возведения стен существенно упрощается
На этом этапе крайне важно контролировать точность горизонтальных и вертикальных уровней;
- По окончании возведения укладки и стен балок перекрытия из бруса обустраивается стропильная система;
- На последней стадии укладывается кровля и осуществляется ее утепление.
Клееные пиломатериалы имеют качественную поверхность и фактически не требуют какой-либо дополнительной отделки.
Описание и сравнение утеплителей
Сегодня потребитель может выбрать материал, свойства которого удовлетворяют его запросы в той или иной степени. От того, какой выбор вы делаете, зависит и монтаж утеплителя – справитесь ли вы с ним сами, или придется вызывать специалистов. Структура и текстура материалов имеет значение.
Основываясь на этом критерии можно выделить:
- Плиты – представляют собой стройматериал разной плотности и толщины, который изготовлен с помощью склеивания и прессования;
- Пеноблоки – сделаны из бетона, с включением специальных добавок, пористой структура получается вследствие химической реакции;
- Вата – реализуется в рулонах, имеет волокнистую структуру;
- Крошка или гранулы – сыпучий уплотнитель включает пеновещества различной фракции.
Свойства, стоимость и функционал материала – вот на что обращается внимание. Обычно на материале указывается, для какой именно поверхности он предназначен. Сырье для утеплителя может быть разным, а целом же оно бывает органическим и неорганическим
Сырье для утеплителя может быть разным, а целом же оно бывает органическим и неорганическим.
Органические утеплители делают на основе торфа, древесины и камыша. Неорганические утеплители – это минералы, вспененный бетон, вещества с содержанием асбеста и т.д. Стоит научиться оценивать и понимать свойства различных веществ.
Теплопередача стеклопакета
Так как световые проемы занимают до 70% общей площади профильной конструкции, они больше всего влияют на энергоэффективность. Сопротивление теплопередаче стеклопакетов можно считать ключевым параметром при поиске подходящих окон. Этот показатель помогает оценить возможные теплопотери. Если створки и рамы собрать из 6-камерных энергоэффективных профилей нового поколения, а в световых проемах установить базовые однокамерные стеклопакеты толщиной 16-20 мм, окна будут пропускать холод и окажутся непригодными для эксплуатации в центральных, западных и северных регионах.
Чтобы понизить коэффициент теплопередачи стеклопакета, невозможно бесконечно увеличивать его толщину. Количество камер тоже ограничено. Поэтому для уменьшения утечек тепла была разработаны технологии, которые позволили существенно улучшить энергоэффективность стеклопакетов:
- Закачка во внутренние камеры инертного газа – этот метод помогает снизить конвекцию.
- Нанесение на внутреннюю сторону одного из стекол специального металлизированного слоя, который пропускает свет и отражает инфракрасные окна.
- Оснащение стеклопакетов невидимыми нагревательными элементами, выполняющими функцию тепловой завесы.
На текущий момент производители активнее всего применяют 2 вариант. Селективные энергосберегающие стеклопакеты в буквальном смысле удерживают тепло внутри помещений и сокращают расходы на их обогрев. Однокамерная модель этого класса способна заменить тяжелый 2-камерный стеклопакет толщиной 40 мм. Подробнее о них можно узнать из тематической статьи на ОкнаТрейд. Также эффективно комбинированное применение инертного газа и селективного слоя.
Коэффициент сопротивления теплопередачи стеклопакетов
Чем выше приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета, тем теплее окно. Эту физическую величину рассчитывают по формуле:
Ro=1/k, где k – коэффициент теплопроводности, которым пользуются в странах со стандартами DIN.
В России выбрали обратную величину, поскольку она интуитивно понятна нашим гражданам. Ведь с ростом Ro увеличивается энергоэффективность окна – от значения коэффициента зависит, сколько тепла пройдет при определенной разнице температур через 1 м² стеклопакета. Производители при изготовлении продукции должны ориентироваться на сопротивление теплопередачи стеклопакета, ГОСТ допускает диапазон Ro от 0,3 до 0,8 м²×°C/Вт.
Применение осины при производстве мебели
Качества осиновой древесины мы выяснили выше, исходя из них понятно применение осины при производстве мебели: её рекомендуют при высокой влажности в помещении. В сочетании с тем, что ожога от прикосновения к горячей древесине не будет, осиновая мебель удачно вписывается в декор бани или сауны.
Цена на осиновую мебель невысока, зато от неё приятный запах спокойствия. К тому же такой предмет интерьера сложно испачкать. Однако некоторым людям кажется мебель из этой породы дерева непрезентабельной. Если применялось больное дерево, то есть возможность подгнивания мебели изнутри. Рекомендуют осиновую мебель тем, кто выбрал для дома стиль кантри.
Надеемся, что сведения о дереве осина, её применении и свойствах были полезны.
Осина – целебное дерево, способное помочь в нетрадиционном лечении заболеваний, связанных с воспалительными процессами и сахарным диабетом. Это доступное растительное сырье, которое каждый человек при желании может собрать самостоятельно и изготовить из него лекарственное средство. Главными его плюсами являются натуральность, мягкое действие и доказанная практикой эффективность.
Использование
Материал
До наших дней древесина тополя и осины из-за своей износостойкости, хорошей обрабатываемости и относительно малого веса, наряду с абачи используется для изготовления протезов. Однако деревянные протезы всё чаще заменяются искусственными материалами.
Деревянные башмаки делают в Нидерландах в основном из осины
Эта древесина поступает на рынок в виде , стружки и пиломатериалов, всё больше утилизируется для получения энергии (как возобновляемое топливо на тепловых станциях).
В Германии около 40 % древесины осины и тополя перерабатывается в ДСП в разных формах. Самым крупным потребителем осинового лущёного шпона является спичечная промышленность, кроме того лущёный шпон используется для производства фанеры, клееных блоков для гнутых деталей, корзин для фруктов и овощей, а также подарочных упаковок. Из этой древесины изготавливается также строганный шпон.
Около четверти производимой в Германии древесины перерабатывается в пиломатериалы. Она находит применение в обувной промышленности, а также для лежанок и скамей в банях. Также из этой древесины делают поддоны и ящики.
Из осины делают древесный уголь, находящий применение для рисования и в химической промышленности, та же древесина используется для изготовления кульманов, бытовых приборов, зубочисток и лопат для снега. Это дерево подходит для ДВП и производства целлюлозы и бумаги.
Топливо
Теплота сгорания осины, составляющая 19,8 МДж/кг, лежит между елью и буком, но из-за малой плотности выход энергии на единицу объёма меньше чем у других видов топливной древесины.
Наряду с ивами тополя как быстрорастущие деревья представляют собой важнейшие виды для лесных хозяйств короткого цикла.
Таблица
Как было сказано ранее: каждый строительный материал имеет индивидуальный коэффициент теплопроводности, который рассчитывается исходя из некоторых характерных критериев.
Для более ясной картины, приведем в таблице примеры теплопроводности некоторых, самых распространенных материалов, используемых в строительстве:
| Материал | Плотность (кг*м3) | Теплопроводность (Вт\(м*К)) |
| Железобетон | 2500 | 1,69 |
| Бетон | 2400 | 1,51 |
| Керамзитобетон | 1800 | 0,66 |
| Пенобетон | 1000 | 0,29 |
| Минеральная вата | От 50 до 200 | От 0,04 до 0,07 соответственно |
| Пенополистирол | От 33 до 150 | От 0,03 до 0,05 соответственно |
| Пенополиуретан | От 30 до 80 | От 0,02 до 0,04 соответственно |
| Керамзит | 800 | 0,18 |
| Пеностекло | 400 | 0,11 |
Как условия в парной влияют на дерево в ней?
Подтеки смолы
Так как речь идет сейчас идет исключительно о полках в баню из дерева, давайте кратко пройдемся по условиям, которые царят в парной русской и финской бани, и о том, как они сказываются на полках, где, собственно, и проводит время парящийся.
Итак, в сауне у нас температура высокая, в районе 90-110 градусов, а влажность где-то 5-15%. При такой жаре нагреваются все тела, которые находятся внутри парилки. В том числе и древесина, хотя любой ее вид обладает достаточно низкой теплопроводностью.
Однако среди пород древесины есть хвойные, в сосудах которых содержится смола. Это густая жидкость, вытекающая при повышении температуры, с совершенно иной теплопроводностью – она обжигает тогда, когда прикосновение к дереву вполне терпимо.
ВАЖНО! Наличие смолы делает хвойные полностью непригодными для изготовления полков в сауну (и только в сауну). Низкая влажность сауны хороша тем, что позволяет применять ту древесину, которая более чувствительна к влажности
Чувствительность в данном случае – это разбухание при увлажнении и сокращение объема (часто с растрескиванием) при высыхании
Низкая влажность сауны хороша тем, что позволяет применять ту древесину, которая более чувствительна к влажности. Чувствительность в данном случае – это разбухание при увлажнении и сокращение объема (часто с растрескиванием) при высыхании.
Русская баня отличается от сауны большей влажностью (55-60%) и меньшей температурой (40-60 градусов). Некоторые породы в таких условиях портятся быстрее, чем другие. Однако это зависит от их устойчивости не к влаге, а к гнили, то есть к организмам, паразитирующим на дереве и успешно размножающимся в теплой и влажной среде.
Те же хвойные, запрещенные для сауны, годятся для русской бани (если владелец – не любитель менять режимы). И они здесь были бы даже к месту, потому что именно за счет смол (природных антисептиков) прекрасно сопротивляются гнили. А некоторые породы хвойных от воды вообще становятся только крепче – та же лиственница, например. (Крепчают в воде и некоторые лиственные – дуб тот же.)
Итак, как выбирать деревянные полки для бани, исходя из температурно-влажностного режима в ней?
СОВЕТ! Для сауны нужно искать дерево с наименьшей теплопроводностью, а для русской бани – стойкое к гнили и не склонное растрескиваться и сильно менять габариты при увлажнении/высыхании.
Что такое коэффициент теплопроводности
Физический смысл коэффициента теплопроводности — это количество тепла, которое проходит через образец единичного объема за одну секунду при разнице температур в один Кельвин (градус Цельсия). Единица измерения — Вт/(м °К), обозначение — λ, k, ϰ.
Чем выше значение коэффициента, тем большей способностью к передаче тепла обладает материал. В абсолютном вакууме λ=0, максимальный — у алмаза и графена, применяемого в наноразработках.
У бетона значение коэффициента теплопроводности находится в пределах 0,05 -2,02 Вт/(м °К) в зависимости от плотности и влажности материала. У ячеистого автоклавного бетона марки М150 λ=0,055 Вт/(м °К), а тяжелые бетоны М800-1000 характеризуются показателем 2,02 Вт/(м °К).
В строительстве при расчете конструкций на сопротивление теплопередаче используют таблицу с точными значениями коэффициента. Его указывают для трех состояний материала:
- в сухом виде;
- при нормальной влажности;
- при повышенной влажности.
Теплотехнический расчет проводят в соответствии с условиями эксплуатации бетона.
От чего зависит величина коэффициента
Коэффициент теплопроводности бетона определяют опытным путем. Поскольку у материала неоднородная структура, то величина непостоянна и носит условный характер.
Параметры, от которых зависит показатель:
- Плотность. Тепловую энергию передают друг другу частицы, поэтому чем ближе они расположены, тем быстрее этот процесс. Соответственно, рыхлые материалы с меньшей плотностью способны лучше противостоять теплопередаче.
- Пористость материала. Тепловой поток перемещается сквозь толщу монолита, часть которого составляют воздушные пустоты. Теплопроводность воздуха очень мала — 0,02 Вт/(м °К). Чем больше занятый воздухом объем, тем коэффициент λ ниже.
- Структура пор — размеры и замкнутость. Мелкие полости снижают скорость передачи энергии, в то время как в крупных сообщающихся отверстиях теплообмен совершается конвекционным путем, увеличивая тем самым общую теплопередачу.
- Влажность. Коэффициент теплопроводности воды 0,6 Вт/м К, это достаточно большой показатель. Проникая в полости бетона, влага уменьшает способность материала сохранять тепло.
- Температура. Чем она у вещества выше, тем быстрее движутся молекулы. Зависимость от температуры линейная, выражается формулой λ=λо х (1+b х t), где λ и λо — искомый и начальный коэффициенты теплопроводности, b — справочная величина, t — температура в градусах.
Необходимость расчетов
Для чего же необходимо проводить эти вычисления, есть ли от них хоть какая-то польза на практике? Разберемся подробнее.
Оценка эффективности термоизоляции
В разных климатических регионах России разный температурный режим, поэтому для каждого из них рассчитаны свои нормативные показатели сопротивления теплопередаче. Проводятся эти расчеты для всех элементов строения, контактирующих с внешней средой. Если сопротивление конструкции находится в пределах нормы, то за утепление можно не беспокоиться.
В случае, если термоизоляция конструкции не предусмотрена, то нужно сделать правильный выбор утеплительного материала с подходящими теплотехническими характеристиками.
Тепловые потери
Тепловые потери дома
Не менее важная задача – прогнозирование тепловых потерь, без которого невозможно правильно спланировать систему отопления и создать идеальную термоизоляцию. Такие вычисления могут понадобиться при выборе оптимальной модели котла, количества необходимых радиаторов и правильной их расстановки.
Такие расчеты в здании проводятся для всех ограждающих конструкций, взаимодействующих с холодными потоками воздуха, а затем суммируются для определения общей потери тепла. На основании полученной величины проектируется система отопления, которая должна полностью компенсировать эти потери. Если же потери тепла получаются слишком большими, они влекут за собой дополнительные финансовые затраты, а это не всем «по карману». При таком раскладе нужно задуматься об улучшении системы термоизоляции.
Отдельно нужно поговорить про окна, для них сопротивление теплопередаче определяются нормативными документами. Самостоятельно проводить расчеты не нужно. Существуют уже готовые таблицы, в которых внесены значения сопротивления для всех типов конструкций окон и балконных дверей.Тепловые потери окон рассчитываются исходя из площади, а также разницы температур по разные стороны конструкции.
Расчеты, приведенные выше, подходят для новичков, которые делают первые шаги в проектировании энергоэффективных домов. Если же за дело берется профессионал, то его расчеты более сложные, так как дополнительно учитывается множество поправочных коэффициентов – на инсоляцию, светопоглощение, отражение солнечного света, неоднородность конструкций расположение дома на участке и другие.
Свойства
Древесина различных видов тополей имеет очень схожие свойства и обычно не различается по видам. Исключение составляет осина, у которой отсутствует ядро и несколько более высокая плотность. Древесина тополей вообще очень мягкая и со своей плотностью, составляющей от 400 до 500 кг/м³ при влажности от 12 до 15 %, относится к самым лёгким отечественным лиственным породам древесины и имеет соответствующие малые значения абсолютной прочности. Относительно веса, тем не менее, прочность тополя сравнима с другими породами древесины. Эта древесина устойчива к растрескиванию и в сравнении с другими лиственными породами легко колется. Из-за поверхностного уплотнения волокон древесины при трении её стойкость к снашиванию довольно высока.
Осиновая древесина слабоустойчива к воздействию осадков и под водой. В свежем состоянии имеет высокое содержание влаги. У чёрных и бальзамических тополей влажность ядра заметно выше, чем заболони, у белых тополей примерно равная, что должно учитываться при сушке. Сохнет эта древесина медленно и не склонна к растрескиванию или короблению во время этого процесса.
Хорошо обрабатывается острым инструментом, её можно пилить, фрезеровать, лущить и резать. Свежая древесина легче в обработке, чем сухая, потому что волокнистые опилки приводят к сильному сносу и разогреву пил. На древесине с широкими годичными кольцами сложнее добиться гладкой поверхности. Склеивание не вызывает трудностей, соединение с помощью гвоздей удовлетворительное. Поверхность легко обрабатывается, её можно хорошо морить, однако трудно отполировать.
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
Плотность вещества – фактор, влияющий на его теплопроводность, способность задерживать в себе основной теплоизолятор – воздух
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.
Расчёт толщины стен из железобетона и прочих конструкционных материалов представлен в таблице 2. Такие строительные материалы отличаются высокими несущими характеристиками, они долговечны, но в качестве тепловой защиты они неэффективны и требуют нерациональной толщины стены.
Таблица 2
| Показатель | Бетоны, растворно-бетонные смеси | |||
| Железобетон | Цементно-песчаный раствор | Сложный раствор (цементно-известково-песчаный) | Известково-песчаный раствор | |
| плотность, кг/куб.м | 2500 | 1800 | 1700 | 1600 |
| коэффициент теплопроводности, Вт/(м•°С) | 2,04 | 0,93 | 0,87 | 0,81 |
| толщина стен, м | 6,53 | 2,98 | 2,78 | 2,59 |
Конструкционно-теплоизоляционные материалы способны подвергаться достаточно высоким нагрузкам, при этом значительно повышают теплотехнические и акустические свойства зданий в стеновых ограждающих конструкциях (таблица 3.1, 3.2).
Таблица 3.1
| Показатель | Конструкционно-теплоизоляционные м-лы | |||||
| Пемзобетон | Керамзитобетон | Полистиролбетон | Пено- и газобетон (пено- и газосиликат) | Кирпич глиняный | Силикатный кирпич | |
| плотность, кг/куб.м | 800 | 800 | 600 | 400 | 1800 | 1800 |
| коэффициент теплопроводности, Вт/(м•°С) | 0,68 | 0,326 | 0,2 | 0,11 | 0,81 | 0,87 |
| толщина стен, м | 2,176 | 1,04 | 0,64 | 0,35 | 2,59 | 2,78 |
Таблица 3.2
| Показатель | Конструкционно-теплоизоляционные м-лы | |||||
| Кирпич шлаковый | Силикатный кирпич 11-типустотный | Кирпич силикатный 14-типустотный | Сосна (поперечное расположение волокон) | Сосна (продольное расположение волокон) | Фанера клеёная | |
| плотность, кг/куб.м | 1500 | 1500 | 1400 | 500 | 500 | 600 |
| коэффициент теплопроводности, Вт/(м•°С) | 0,7 | 0,81 | 0,76 | 0,18 | 0,35 | 0,18 |
| толщина стен, м | 2,24 | 2,59 | 2,43 | 0,58 | 1,12 | 0,58 |
Значительно повысить теплозащиту зданий и сооружений позволяют теплоизоляционные строительные материалы. Данные таблицы 4 показывают, что наименьшие значения коэффициента теплопроводности имеют полимеры, минераловатные, плиты из природных органических и неорганических материалов.
Таблица 4
| Показатель | Теплоизоляционные м-лы | ||||||
| ППТ | ПТ полистиролбетонные | Маты минераловатные | Плиты теплоизоляционные (ПТ) из минеральной ваты | ДВП (ДСП) | Пакля | Листы гипсовые (сухая штукатурка) | |
| плотность, кг/куб.м | 35 | 300 | 1000 | 190 | 200 | 150 | 1050 |
| коэффициент теплопро- водности, Вт/(м•°С) | 0,39 | 0,1 | 0,29 | 0,045 | 0,07 | 0,192 | 1,088 |
| толщина стен, м | 0,12 | 0,32 | 0,928 | 0,14 | 0,224 | 0,224 | 1,152 |
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.
Потребность в теплоизоляции стен
Обоснованность применения теплоизоляции состоит в следующем:
- Сбережение тепла в помещениях в холодный период и прохлады в жару. В многоэтажном жилом доме теплопотери через стены могут достигать до 30 % или 40 %. Чтобы снизить потери тепла понадобятся особые теплоизолирующие материалы. В зимний период использование электрических обогревателей воздуха может способствовать увеличению расходов на оплату электроэнергии. Этот убыток гораздо более выгодно компенсировать за счет применения теплоизоляционного материала высокого качества, который поможет обеспечить комфортный микроклимат в помещении в любой сезон. Стоит заметить, что грамотное утепление сведет к минимуму и затраты на использование кондиционеров.
- Продление срока эксплуатации несущих конструкций здания. В случае с промышленными строениями, которые возводятся с использованием металлического каркаса, теплоизолятор выступает надежной защитой поверхности металла от процессов коррозии, которая может очень пагубно отразиться на конструкциях данного типа. Что касается срока службы кирпичных зданий, он определяется числом циклов заморозки-разморозки материала. Влияние этих циклов тоже нивелирует утеплитель, поскольку в теплоизолированном здании точка росы сдвигается в сторону утеплителя, оберегая стены от разрушения.
- Изоляция от шума. Защитой от все увеличивающегося шумового загрязнения служат материалы со свойствами шумопоглощения. Это могут быть толстые маты или стеновые панели, способные отражать звук.
- Сохранение полезной площади помещений. Применение теплоизолирующих систем позволит снизить уровень толщины наружных стен, а внутренняя площадь зданий при этом увеличится.
Пример расчета толщины стены по теплопроводности
При выборе типового или индивидуального проекта застройщик получает комплект документации, необходимый для возведения стен. Силовые конструкции в обязательном порядке просчитаны на прочность с учетом ветровых, снеговых, эксплуатационных, конструкционных нагрузок. Толщина стен учитывает характеристики материала каждого слоя, поэтому, теплопотери гарантированно будут ниже допустимых норм СНиП. В этом случае заказчик может предъявить претензии организации, занимавшейся проектированием, при отсутствии необходимого эффекта в процессе эксплуатации жилища.
Однако, при строительстве дачи, садового домика многие владельцы предпочитают экономить на приобретении проектной документации. В этом случае расчеты толщины стен можно произвести самостоятельно. Специалисты не рекомендуют пользоваться сервисами на сайтах компаний, реализующих конструкционные материалы, утеплители. Многие из них завышают в калькуляторах значения коэффициентов теплопроводности стандартных материалов для представления собственной продукции в выгодном свете. Подобнее ошибки в расчетах чреваты для застройщика снижением комфортности внутренних помещений в холодный период.
Самостоятельный расчет не представляет сложностей, используется ограниченное количество формул, нормативных значений:
- теплосопротивление стены – 3,5 либо больше этого числа (согласно СНиП), является суммой теплосопротивлений всех слоев, из которых состоит несущая стена
- коэффициент теплопроводности строительных материалов – каждый производитель конструкционного материала, светопрозрачных конструкций, утеплителя указывает его в обязательном порядке, однако, лучше дополнительно свериться с таблицей в нормативах СНиП
- теплосопротивление отдельного слоя стены – вычисляется путем умножения толщины слоя (м) на коэффициент теплопроводности материала
Например, чтобы привести толщину кирпичной стены в соответствие с нормативным теплосопротивлением, потребуется умножить коэффициент для этого материала, взятый из таблицы на нормативное теплосопротивление:
0,76 х 3,5 = 2,66 м
Подобная крепость излишне затратна для любого застройщика, поэтому, следует снизить толщину кладки до приемлемых 38 см, добавив утеплитель:
- облицовка в полкирпича 12,5 см
- внутренняя стена в кирпич 25 см
Теплосопротивление кирпичной кладки в этом случае составит 0,38/0,76 = 0,5 единиц. Вычитая из нормативного параметра полученный результат, получаем необходимое теплосопротивление слоя утеплителя:
3,5 – 0,5 = 3 единицы
При выборе базальтовой ваты с коэффициентом 0,039 единиц, получаем слой толщиной:
3 х 0,039 = 11,7 см
Отдав предпочтение экструдированному пенополистиролу с коэффициентом 0,037 единиц, снижаем слой утеплителя до:
3 х 0,037 = 11,1 см
На практике, можно выбрать 12 см для гарантированного запаса либо обойтись 10 см, учитывая наружные, внутренние облицовки стен, так же обладающие теплосопротивлением. Необходимый запас можно добрать без использования конструкционных материалов либо утеплителей, изменив конструкцию кладки. Замкнутые пространства воздушных прослоек внутри некоторых типов облегченных кладок так же обладают теплосопротивлением.
Их теплопроводность можно узнать из нижеприведенной таблицы, находящейся в СНиП.
Например, 10 см прослойка замкнутого контура обеспечивает теплоспопротивление 0,18 либо 0,15 единиц при отрицательных, положительных температурах, соответственно. Сантиметровый воздушный зазор добавляет несущей стене 0,15 или 0,13 единиц теплосопротивления (зимой, летом, соответственно).
Теплопроводность материалов: параметры
Принято условное разделение материалов, применяемых в строительстве, на конструкционные и теплоизоляционные.
Конструкционные материалы применяются для возведения ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий). Они отличаются большими значениями теплопроводности.
Значения коэффициентов теплопроводности сведены в таблицу 1:
Нестационарные методы определения коэффициента теплопроводности используются, в частности, в тех случаях, когда применение метода сляба не может быть применено. Более низкая надежность измерения компенсируется, в частности, быстрой реализацией эксперимента. Оценка эксперимента быстро и может быть алгоритмизирована для онлайн-обработки компьютером.
В этой статье приведены данные по теплопроводности для выбора общих материалов. Теплопроводность измеряет способность материалов пропускать тепло через него через проводимость. Теплопроводность материала сильно зависит от состава и структуры. Вообще говоря, 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 тепла. Теплопроводность материалов требуется для анализа при изучении теплообмена в системе.
Таблица 1
Подставляя в формулу (2) данные, взятые из нормативной документации, и данные из Таблицы 1, можно получить требуемую толщину стен для конкретного климатического района.
При выполнении стен только из конструкционных материалов без использования теплоизоляции их необходимая толщина (в случае использования железобетона) может достигать нескольких метров. Конструкция в этом случае получится непомерно большой и громоздкой.
В статье. В следующих таблицах показаны теплопроводности для обычных веществ. Строительные материалы или строительные материалы являются основным требованием в этот современный век технологии. Существует много типов строительных материалов, используемых для различных строительных работ.
Свойства строительных материалов
Для того чтобы материал рассматривался как строительный материал, он должен обладать необходимыми инженерными свойствами, подходящими для строительных работ. Эти свойства строительных материалов отвечают за его качество и мощность и помогают решать их применение.
Допускают возведение стен без использования дополнительного утепления, пожалуй, только пенобетон и дерево. И даже в этом случае толщина стены достигает полуметра.
Основной их диапазон лежит в пределах от 0,03 до 0,07 Вт/(м*°С). Наиболее распространенные материалы – это экструдированный пенополистирол, минеральная вата, пенопласт, стекловата, утепляющие материалы на основе пенополиуретана. Их использование позволяет значительно снизить толщину ограждающих конструкций.
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.
Пористость строительных материалов
Пористость дает объем материала, занимаемого порами. Это отношение объема пор к объему материала. Пористость влияет на многие свойства, такие как теплопроводность, прочность, насыпная плотность, долговечность и т.д.
Долговечность строительных материалов
Свойство материала противостоять совместному действию атмосферных и других факторов известно как долговечность материала. Если материал более прочный, он будет полезен для более длительного срока службы. Стоимость обслуживания материала зависит от долговечности.
