Термична проводимост на тухли: коефициенти за различни видове материали

Преминавайки през малки градове, често се виждат запазени паметници от социалистическата епоха: сгради на селски клубове, дворци, стари магазини. За разрушени сгради има огромни отвори за прозорци с максимално двойно остъкляване, стени от стоманобетонни продукти с относително малка дебелина. Цимент, използван в стените на експандирана глина, и в малки количества. Таваните на тънките оребрени плочи също не допринесоха за запазването на топлината в сградата.

При избора на материали за дизайна на дизайнерите от съветската епоха не се интересуваше от топлопроводимост. Производството произвежда достатъчно тухли и плочи, консумацията на гориво за отопление практически не е ограничена. Всичко се промени след няколко години. Комбинираните котли "Smart" с многотарифни счетоводни съоръжения, термосмукачки, възстановителни вентилационни системи в съвременното строителство - вече са норма, а не любопитство. Въпреки това, въпреки че тухла абсорбира много съвременни научни постижения, тъй като това е бил строителен материал номер 1, така че остава.

Феноменът на топлопроводимостта

За да се разбере как различни един от друг в топлопроводимост на материалите, достатъчно за студен ден на улицата, за да вземе ръката на свой ред да се метал, тухлена стена, дърво, и най-накрая, за да парче пяна. Въпреки това, свойствата на материалите пренос на топлинна енергия - не е задължително лошо.

Топлопроводимостта на тухли, бетон, дърво се разглежда в контекста на способността на материалите да задържат топлината. Но в някои случаи топлината, напротив, трябва да бъде прехвърлена. Това важи например за саксии, тигани и други прибори. Добрата термична проводимост гарантира, че енергията ще бъде изхабена по предназначение - за да се затопли храната, която се приготвя.

Какво се измерва чрез термичната проводимост на нейната физическа същност

Какво е топлината? Това движение на молекулите на материята, хаотично в газ или течност, и вибриращи в кристалните решетки на твърди вещества. Ако металният прът, поставен във вакуум, се загрява от едната страна, металните атоми, които са получили част от енергията, ще започнат да вибрират в мрежовите гнезда. Тази вибрация ще бъде прехвърлена от атома към атома, така че енергията постепенно да се разпределя равномерно в цялата маса. За някои материали, например, мед, този процес отнема секунди, докато други трябва да часовник, за да може топлината да се "разстила" равномерно в целия обем. Колкото по-висока е температурната разлика между студените и горещите зони, толкова по-бързо се прехвърля топлината. Между другото, процесът ще се ускори с увеличаване на контактната област.

Коефициентът на топлопроводимост (x) се измерва в W / (m ∙ K). Показва колко топлинна енергия във ватове ще бъде предадена през един квадратен метър при температурна разлика от една степен.

Цели керамични тухли

Каменните конструкции се отличават с тяхната издръжливост и издръжливост. В каменните замъци гарнизоните издържаха обсадите, които понякога продължиха години. Сградите от камък не се страхуват от огън, камъкът не е подложен на процеси на гниене, поради което възрастта на някои структури превишава хиляда години. Строителите обаче не искаха да зависят от случайната форма на калдъръма. И на сцената на историята се появи керамична тухла, изработена от глина - най-старият строителен материал, създаден от ръцете на човек.

Термичната проводимост на керамичните тухли не е постоянна, в лабораторни условия абсолютният сух материал дава стойност от 0,56 W / (m ∙ K). Въпреки това, действителните условия на работа са далеч от лабораторни, има много фактори, които влияят на топлопроводимостта на строителния материал:

• влажност: колкото по-сухо е материала, толкова по-добре запазва топлината;
• дебелина и състав на циментовите фуги: циментът по-добре води топлината, прекалено гъстите шевове ще служат като допълнителни мостове на замръзване;
• структурата на самата тухла: съдържанието на пясък, качеството на изпичане, наличието на пори.

При реални експлоатационни условия коефициентът на топлопроводимост на тухла се приема като 0,65 - 0,69 W / (m ∙ K). Все пак всяка година пазарът расте с предишни неизвестни материали с подобрено представяне.

Пореста керамика

Сравнително нов строителен материал. Кухи тухли различава от дебел човек малка консумация материал в производството, по-ниско специфично тегло (като следствие - намаляване на разходите за обработка и лекота на полагане) и по-ниска топлопроводимост.

Лошо топлопроводимост на кухото тухла е следствие от наличието на въздушни джобове (топлопроводимост на въздуха е незначителен и средни 0.024 W / (m ∙ K)). В зависимост от марката тухли и качеството на продукцията индикаторът варира между 0.42 и 0.468 W / (m ∙ K). Аз трябва да кажа, че се дължи на наличието на въздушни джобове в тухлата губи своята сила, но много от тях в частния сградата, където силата е по-важно от жегата, просто попълнете всички пори с течен бетон.

Варовик тухла

Строителният материал от печена глина не е толкова лесен за производство, колкото изглежда на пръв поглед. Масовото производство произвежда продукт с много съмнителни характеристики на якост и ограничен брой цикли на замразяване и размразяване. Производството на една и съща тухла, което може да издържи на атмосферните ефекти от стотици години, не е евтино.

Едно от решенията на проблема е нов материал, изработен от смес от пясък и вар в парна баня при влажност около 100% и температура около 200 ° С. Топлинната проводимост на силициевите тухли зависи в голяма степен от марката. Тя, подобно на керамика, е пореста. Когато стената не е носител и задачата й е само да поддържа топлина възможно най-много, се използва срязана тухла с коефициент 0,4 W / (m ∙ K). Топлопроводимостта на тухлите с пълна маса, естествено, е по-висока до 1,3 W / (m ∙ K), но силата му е с порядък по-добра.

Газов силикат и пенобетон

С развитието на технологията стана възможно да се произвеждат разпенени материали. Прилага се за тухли от газ силикат и пенобетон. Силикатната смес или бетонът се разпенва, в тази форма материалът се втвърдява, образувайки фино пореста структура от тънки прегради.

Поради наличието на голям брой кухини топлопроводимостта на тухли, изработени от газ силикат е само 0,08-0,12 W / (m ∙ K).

Пенобетон притежава топлина малко по-зле: 0.15 - 0.21 W / (m ∙ K), но трайна структура от него, той е в състояние да носи товара е 1,5 пъти по-голяма от тази, която може да бъде "голямо доверие" gazosilikata.

Термична проводимост на различни видове тухли

Както вече беше споменато, топлопроводимостта на тухлите при реални условия е много различна от табличните стойности. Таблицата по-долу показва не само стойностите на топлинната проводимост за различните видове този строителен материал, но и структурите от тях.

Намаляване на топлопроводимостта

Понастоящем в строителството запазването на топлината в сградите рядко се поверява на един вид материал. Намаляване на топлопроводимостта на тухла, насищането й с въздушни джобове, което я прави порьозна, възможно е до определена граница. Един проветрив, прекомерно лек порест строителен материал няма да може да задържа собствената си маса, да не говорим за използването му за създаване на многоетажни структури.

Най-често за изолацията на сгради се използва комбинация от строителни материали. Задачата на някои е да се осигури силата на конструкциите, нейната дълготрайност, докато други гарантират запазването на топлината. Това решение е по-рационално от гледна точка както на строителната технология, така и на икономиката. Пример: използването на само 5 см пяна или пяна в стената дава същия ефект за запазването на топлинната енергия като "екстра" 60 см пяна бетон или газ силикат.