Сравнительная таблица теплопроводности современных строительных материалов

Строительство каждого объекта лучше начинать с планировки проекта и тщательного расчета теплотехнических параметров.

Точные данные позволит получить таблица теплопроводности строительных материалов. Правильное возведение зданий способствует оптимальным климатическим параметрам в помещении. А таблица поможет правильно подобрать сырье, которое будут использоваться для строительства.

Назначение теплопроводности

Теплопроводность является показателем передачи тепловой энергии от нагреваемых предметов в помещении к предметам с более низкой температурой.

Процесс теплообмена производится, пока температурные показатели не уравняются. Для обозначения тепловой энергии используется специальный коэффициент теплопроводности строительных материалов. Таблица поможет увидеть все требуемые значения.

Параметр обозначает, сколько тепловой энергии пропускается через единицу площади в единицу времени. Чем больше данное обозначение, тем качественнее будет теплообмен. При возведении зданий необходимо применять материал с минимальным значением тепловой проводимости.

Коэффициент теплопроводности это такая величина, которая равна количеству теплоты, проходящей через метр толщины материала за час. Использование подобной характеристики обязательно для создания лучшей теплоизоляции. Теплопроводность следует учесть при подборе дополнительных утепляющих конструкций.Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?Теплопроводность определяется такими факторами:Пористость определяет неоднородность структуры.

При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;Повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;Повышенная влажность увеличивает данный показатель.Использование значений коэффициента теплопроводности на практике.Материалы представлены конструкционными и теплоизоляционными разновидностями. Первый вид обладает большими показателями теплопроводности. Они применяются для строительства перекрытий, ограждений и стен.При помощи таблицы определяются возможности их теплообмена.

Чтобы данный показатель был достаточно низким для нормального микроклимата в помещении стены из некоторых материалов должны быть особенно толстыми. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать дополнительные теплоизолирующие компоненты.Показатели теплопроводности для готовых построек. Виды утеплений.При создании проекта нужно учитывать все способы утечки тепла.Оно может выходить через стены и крышу, а также через полы и двери.

Если вы неправильно проведете расчеты проектирования, то придется довольствоваться только тепловой энергией, полученной от отопительных приборов. Здания, построенные из стандартного сырья: камня, кирпича либо бетона нужно дополнительно утеплять.Дополнительная теплоизоляция проводится в каркасных зданиях. При этом деревянный каркас придает жесткости конструкции, а утепляющий материал прокладывается в пространство между стойками.

В зданиях из кирпича и шлакоблоков утепление производится снаружи конструкции.Выбирая утеплители необходимо обращать внимание на такие факторы, как уровень влажности, влияние повышенных температур и типа сооружения. Учитывайте определенные параметры утепляющих конструкций:Показатель теплопроводности оказывает влияние на качество теплоизолирующего процесса;Влагопоглощение имеет большое значение при утеплении наружных элементов;Толщина влияет на надежность утепления. Тонкий утеплитель помогает сохранить полезную площадь помещения;Важна горючесть.

Качественное сырье имеет способность к самозатуханию;Термоустойчивость отображает способность выдерживать температурные перепады;Экологичность и безопасность;Звукоизоляция защищает от шума.В качестве утеплителей применяются следующие виды:Минеральная вата устойчива к огню и экологична. К важным характеристикам относится низкая теплопроводность;Пенопласт – это легкий материал с хорошими утеплительными свойствами. Он легко устанавливается и обладает влагоустойчивостью.

Рекомендуется для применения в нежилых строениях;Базальтовая вата в отличие от минеральной отличается лучшими показателями стойкости к влаге;Пеноплэкс устойчив к влажности, повышенным температурам и огню. Имеет прекрасные показатели теплопроводности, прост в монтаже и долговечен;Пенополиуретан известен такими качествами, как негорючесть, хорошие водоотталкивающие свойства и высокая пожаростойкость;Экструдированный пенополистирол при производстве проходит дополнительную обработку. Обладает равномерной структурой;Пенофол представляет из себя многослойный утепляющий пласт.

В составе присутствует вспененный полиэтилен. Поверхность пластины покрывается фольгой для обеспечения отражения.Для теплоизоляции могут применяться сыпучие типы сырья. Это бумажные гранулы или перлит.Они имеют стойкость к влаге и к огню.

А из органических разновидностей можно рассмотреть волокно из древесины, лен или пробковое покрытие. При выборе, особое внимание уделяйте таким показателям как экологичность и пожаробезопасность. ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! При конструировании теплоизоляции, важно продумать монтаж гидроизолирующей прослойки. Это позволит избежать высокой влажности и повысит сопротивляемость теплообмену.Таблица теплопроводности строительных материалов: особенности показателей.Таблица теплопроводности строительных материалов содержит показатели различных видов сырья, которое применяется в строительстве.

Используя данную информацию, вы можете легко посчитать толщину стен и количество утеплителя.Как использовать таблицу теплопроводности материалов и утеплителей?В таблице сопротивления теплопередаче материалов представлены наиболее популярные материалы. Выбирая определенный вариант теплоизоляции важно учитывать не только физические свойства, но и такие характеристики как долговечность, цена и легкость установки.Знаете ли вы, что проще всего выполнять монтаж пенооизола и пенополиуретана.Они распределяются по поверхности в виде пены. Подобные материалы легко заполняют полости конструкций.

При сравнении твердых и пенных вариантов, нужно выделить , что пена не образует стыков. Значения коэффициентов теплопередачи материалов в таблице.При произведении вычислений следует знать коэффициент сопротивления теплопередаче. Данное значение является отношением температур с обеих сторон к количеству теплового потока. Для того чтобы найти теплосопротивление определенных стен и используется таблица теплопроводности.

Все расчеты вы можете провести сами. Для этого толщина прослойки теплоизолятора делится на коэффициент теплопроводности.Данное значение часто указывается на упаковке, если это изоляция.

Материалы для дома измеряются самостоятельно. Это касается толщины, а коэффициенты можно отыскать в специальных таблицах.Коэффициент сопротивления помогает выбрать определенный тип теплоизоляции и толщину слоя материала. Сведения о паропроницаемости и плотности можно посмотреть в таблице.При правильном использовании табличных данных вы сможете выбрать качественный материал для создания благоприятного микроклимата в помещении.

опубликовано econet.ruP.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление – мы вместе изменяем мир! © econetВ продаже доступно много строительных материалов, использующихся для повышения свойств сооружения сохранять тепло – утеплителей. В конструкции дома он может применяться практически в каждой ее части: от фундамента и до чердака. Далее пойдет речь об основных свойствах материалов, способных обеспечить необходимый уровень теплопроводности объектов различного назначения, а также будет приведено их сравнение, в чем поможет таблица.

Содержание

• 1 Основные характеристики утеплителей
• 2 Сравнение популярных утеплителей
• 3 Сравнение с помощью таблицы
• 4 Понятие теплопроводности

Основные характеристики утеплителей

Соотношение качества утеплителя, в зависимости от его толщины

При выборе утеплителей нужно обращать внимание на разные факторы: тип сооружения, наличие воздействия высоких температур, открытого огня, характерный уровень влажности. Только после определения условий использования, а также уровня теплопроводности применяемых материалов для сооружения определенной части конструкции, нужно смотреть на характеристики конкретного утеплителя:

Теплопроводность.

От этого показателя напрямую зависит качество проведенного утеплительного процесса, а также необходимое количество материала для обеспечения желаемого результата. Чем ниже теплопроводность, тем эффективнее использование утеплителя.Влагопоглощение. Показатель особо важен при утеплении внешних частей конструкции, на которые может периодически воздействовать влага.

К примеру, при утеплении фундамента в грунтах с высокими водами или повышенным уровнем содержания воды в своей структуре.Толщина. Применение тонких утеплителей позволяет сохранить внутреннее пространство жилого сооружения, а также напрямую влияет на качество утепления.Горючесть. Это свойство материалов особенно важно при использовании для понижения теплопроводной способности наземных частей сооружения жилых домов, а также зданий специального назначения.

Качественная продукция отличается способностью к самозатуханию, не выделяет при воспламенении ядовитых веществ.Термоустойчивость. Материал должен выдерживать критические температуры. К примеру, низкие температуры при наружном использовании.Экологичность.

Нужно прибегать к использованию материалов безопасных для человека. Требования к этому фактору может изменяться в зависимости от будущего назначения сооружения.Звукоизоляция. Это дополнительное свойство утеплителей в некоторых ситуациях позволяет добиться хорошего уровня защиты помещения от шума, а также посторонних звуков.

Когда используется при сооружении определенной части конструкции материал с низкой теплопроводностью, то можно покупать самый дешевый утеплитель (если это позволят предварительные расчеты).

Важность конкретной характеристики напрямую зависит от условий использования и выделенного бюджета.

Сравнение популярных утеплителей

СРЕДНЯЯ ТОЛЩИНА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ СТЕНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙТеплоизоляционный материалКирпичная кладка (полтора кирпича)Газобетон 30 смДеревянный брус 30 смКаркас из OSBЭкотермикс7 смЗ см5 см10 смМинеральная вата13 см8 см10 см15 смПенополистирол12 см7 см8 см13 смПеностекло11 см6,5 см7 см13 см

Давайте рассмотрим несколько материалов, применяемых для повышения энергоэффективности сооружений:

Минеральная вата. Производится из естественных материалов. Устойчива к огню и отличается экологичностью, а также низкой теплопроводностью.

Но невозможность противостоять воздействию воды сокращает возможности использования.Пенопласт. Легкий материал с отличными утеплительными свойствами. Доступный, легко устанавливается и влагоустойчив.

Недостатки: хорошая воспламеняемость и выделение вредных веществ при горении. Рекомендуется его использовать в нежилых помещениях.Бальзовая вата. Материал практически идентичный минвате, только отличается улучшенными показателями устойчивости к влаге.

При изготовлении его не уплотняют, что значительно продлевает срок службы.Пеноплэкс. Утеплитель хорошо противостоит влаге, высоким температурам, огню, гниению, разложению. Отличается отличными показателями теплопроводности, прост в монтаже и долговечен.

Можно использовать в местах с максимальными требованиями способности материала противостоять различным воздействиям.Пенофол. Многослойный утеплитель естественного происхождения. Состоит из полиэтилена, предварительно вспененного перед производством.

Может иметь различные показатели пористости и ширины. Часто поверхность покрыта фольгой, благодаря чему достигается отражающие эффект. Отличается легкостью, простотой монтажа, высокой энергоэффективностью, влагостойкостью, небольшим весом.

Коэффициент теплопроводности размерность

Выбирая материал для использования в непосредственной близости с человеком, необходимо особое внимание уделять его характеристикам экологичности и пожаробезопасности. Также в некоторых ситуациях рационально покупать более дорой утеплитель, который будет обладать дополнительными свойствами влагозащиты или звукоизоляции, что в окончательном счете позволяет сэкономить.

Сравнение с помощью таблицы

NНаименованиеПлотностьТеппопроводностьЦена , евро за куб.

м.Затраты энергии накг/куб. мминмаксЕвросоюзРоссияквт*ч/куб. м.1целлюлозная вата30-700,0380,04548-9615-3062древесноволокнистая плита150-2300,0390,052150800-14003древесное волокно30-500,0370,05200-25013-504киты из льняного волокна300,0370,04150-200210305пеностекло100-1500. 050,07135-16816006перлит100-1500,050.062200-40025-302307пробка100-2500,0390,05300808конопля, пенька35-400,040.041150559хлопковая вата25-300,040,0412005010овечья шерсть15-350,0350,0451505511утиный пух25-350,0350,045150-20012солома300-4000,080,1216513минеральная (каменная) вата20-800.0380,04750-10030-50150-18014стекповопокнистая вата15-650,0350,0550-10028-45180-25015пенополистирол (безпрессовый)15-300.0350.0475028-7545016пенополистирол экструзионный25-400,0350,04218875-9085017пенополиуретан27-350,030,035250220-3501100

Показатель теплопроводных свойств является основным критерием при выборе утеплительного материала. Остается только сравнить ценовые политики разных поставщиков и определить необходимое количество.

Утеплитель – один из основных способов получить сооружение с необходимой энергоэффективностью. Перед его окончательным выбором точно определите условия использования и, вооружившись приведенной таблицей, совершите правильный выбор.

(1оценок, среднее: 5,00из 5)Загрузка…Читайте по теме

Дата: 11-04-2015Просмотров: 263Комментариев: Рейтинг: 64

Строительство любого дома, будь то коттедж или скромный дачный домик, должно начинаться с разработки проекта. На этом этапе закладывается не только архитектурный облик будущего строения, но и его конструктивные и теплотехнические характеристики.

Схема теплопроводности и толщины материалов.

Основной задачей на этапе проекта будет не только разработка прочных и долговечных конструктивных решений, способных поддерживать наиболее комфортный микроклимат с минимальными затратами. Помочь определиться с выбором может сравнительная таблица теплопроводности материалов.

Понятие теплопроводности

В общих чертах процесс теплопроводности характеризуется передачей тепловой энергии от более нагретых частиц твердого тела к менее нагретым. Процесс будет идти до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие. Другими словами, пока не сравняются температуры.

Коэффициент теплопроводности кирпичей.

Применительно к ограждающим конструкциям дома (стены, пол, потолок, крыша) процесс теплопередачи будет определяться временем, в течение которого температура внутри помещения сравняется с температурой окружающей среды.

Чем более продолжителен по времени будет этот процесс, тем помещение будет более комфортным по ощущениям и экономичным по эксплуатационным расходам.

Численно процесс переноса тепла характеризуется коэффициентом теплопроводности. Физический смысл коэффициента показывает, какое количество тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Т.е. чем выше значение этого показателя, тем лучше проводится тепло, значит, тем быстрее будет происходить процесс теплообмена.

Соответственно, на этапе проектных работ необходимо спроектировать конструкции, теплопроводность которых должна иметь по возможности наименьшее значение.

Вернуться к оглавлению

Теплопроводность материалов, используемых в строительстве, зависит от их параметров:

Зависимость теплопроводности газобетона от плотности.

Пористость — наличие пор в структуре материала нарушает его однородность. При прохождении теплового потока часть энергии передается через объем, занятый порами и заполненный воздухом.

Принято за отсчетную точку принимать теплопроводность сухого воздуха (0,02 Вт/(м*°С)). Соответственно, чем больший объем будет занят воздушными порами, тем меньше будет теплопроводность материала.Структура пор — малый размер пор и их замкнутый характер способствуют снижению скорости теплового потока. В случае использования материалов с крупными сообщающимися порами в дополнение к теплопроводности в процессе переноса тепла будут участвовать процессы передачи тепла конвекцией.Плотность — при больших значениях частицы более тесно взаимодействуют друг с другом и в большей степени способствуют передаче тепловой энергии.

В общем случае значения теплопроводности материала в зависимости от его плотности определяются либо на основе справочных данных, либо эмпирически.Влажность — значение теплопроводности для воды составляет (0,6 Вт/(м*°С)). При намокании стеновых конструкций или утеплителя происходит вытеснение сухого воздуха из пор и замещение его каплями жидкости или насыщенным влажным воздухом. Теплопроводность в этом случае значительно увеличится.Влияние температуры на теплопроводность материала отражается через формулу:

λ=λо*(1+b*t), (1)

где, λо — коэффициент теплопроводности при температуре 0 °С, Вт/м*°С;

b — справочная величина температурного коэффициента;

t — температура.

Вернуться к оглавлению

Из понятия теплопроводности напрямую вытекает понятие толщины слоя материала для получения необходимого значения сопротивления теплового потока. Тепловое сопротивление — нормируемая величина.

Упрощенная формула, определяющая толщину слоя, будет иметь вид:

Таблица теплопроводности утеплителей.

H=R/λ, (2)

где, H — толщина слоя, м;

R — сопротивление теплопередаче, (м2*°С)/Вт;

λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).

Данная формула применительно к стене или перекрытию имеет следующие допущения:

ограждающая конструкция имеет однородное монолитное строение;используемые стройматериалы имеют естественную влажность.

При проектировании необходимые нормируемые и справочные данные берутся из нормативной документации:

СНиП23-01-99 — Строительная климатология;СНиП 23-02-2003 — Тепловая защита зданий;СП 23-101-2004 — Проектирование тепловой защиты зданий.

Вернуться к оглавлению

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:

Таблица 1

МатериалКоэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).Пенобетон(0,08 — 0,29) — в зависимости от плотностиДревесина ели и сосны(0,1 — 0,15) — поперек волокон0,18 — вдоль волоконКерамзитобетон(0,14-0,66) — в зависимости от плотностиКирпич керамический пустотелый0,35 — 0,41Кирпич красный глиняный0,56Кирпич силикатный0,7Железобетон1,29

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.

Допускают возведение стен без использования дополнительного утепления, пожалуй, только пенобетон и дерево. И даже в этом случае толщина стены достигает полуметра.

Теплоизоляционные материалы имеют достаточно малые величины значения коэффициента теплопроводности.

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.

Вернуться к оглавлению

Схема сравнения теплопроводности стен из газобетона и кирпича.

При проектировании и производстве строительных работ необходимо учитывать возможные пути теплопотерь:

30-40% потерь тепла приходится на поверхность стен;20-30% — через межэтажные перекрытия и крышу;около 20% потерь приходится на поверхность, занимаемую оконными и дверными проемами;приблизительно 10% тепла уходит из помещения через плохо утепленные полы.

Важным фактором при учете теплопроводности в строительстве является обеспечение надлежащей ветро- и пароизоляции.

В наибольшей степени это справедливо для пористых утеплителей. Т.е. при ограничении доступа влаги внутрь конструкций (как извне, так и снаружи) сопротивление теплопередачи будет выше. Утеплитель будет более эффективно работать, соответственно, потребуется меньшая толщина конструкций.

В идеале стены и перекрытия должны выполняться из теплоизоляционных материалов.

Однако они обладают низкой конструкционной прочностью, что ограничивает широту их применения. Возникает необходимость выполнять основные несущие конструкции из кирпича, дерева, пенобетонных блоков и т. п.

Наиболее распространенным вариантом конструкций домов, встречающимся на практике, является комбинация несущей конструкции и теплоизоляции.

Здесь можно различить:

Сравнение теплопроводности соломобетонных блоков с другими материалами.

Каркасный вариант строительства — основной каркас, обеспечивающий пространственную жесткость, выполняется из деревянных досок или брусьев. Утеплитель укладывается в межстоечное пространство.

В некоторых случаях для достижения требуемых показателей по энергоэффективности осуществляется дополнительное утепление снаружи каркаса.Возведение стен дома из кирпича, пористых бетонных блоков, дерева — утепление осуществляется по наружной поверхности. Слой утеплителя компенсирует избыточную теплопроводность основного стенового материала. С другой стороны материал основной стены несет на себе нагрузки, компенсируя малую механическую прочность утеплителя.

Аналогичные закономерности будут справедливы при возведении межэтажных перекрытий и кровельных конструкций.

Таким образом, используя комбинацию материалов с требуемыми значениями коэффициентов теплопроводности, можно получить оптимальные по свойствам и толщине ограждающие конструкции здания.

Источники:

• econet. ru
• jsnip.ru
• ostroymaterialah.ru

сравнение по толщине, сколько у бетона

Любой человек согласится, что дома должно быть всегда уютно: летом не жарко, зимой – тепло. За сохранение тепла и прохлады «отвечает» показатель теплопроходимости. Чем лучше перегородка проводит, то есть отдает тепло, тем быстрее он будет остывать и нагреваться. Стены и крыша дома должны иметь низкую проводность, а некоторые элементы, например, радиаторные батареи, могут быть хорошими проводниками. Узнать теплопроводность бетона и других смесей и блоков можно по таблицам или рассчитать по формуле.

Содержание

1. Что это такое
2. Особенности выбора на основе этих показателей
3. Влияющие факторы
4. Коэффициент материалов из бетона
5. Сравнение строительных материалов по толщине

Что это такое

Теплопроводность строительных материалов играет важную роль при их выборе. Термин означает количество тепла, которое разные перегородки одинаковой толщины могут провести за единицу времени. Чем ниже показатель, тем хуже тепло проходит – плоскость плохо нагревается и медленно остывает.

Коэффициент проницаемости показывает, сколько тепла может пройти через 1 метр метровой стены при разнице температур в 1 градус. Единицей измерения является Вт/(м*С), где м – это метры, а С – градус Цельсия.

В зависимости от значения стройматериалы используют для разных целей: с низкой проводимостью применяют для утепления, чтобы дома не было холодно, с высокой – для отвода тепла и быстрого охлаждения, например, для батарей.

Обратите внимание! Плоскости с низким значением будут медленнее остывать. Это позволит сэкономить на отоплении.

Тепловое или термическое сопротивление – это величина, обратная теплопроходимости. Она отражает, насколько сильно перегородка мешает прохождению тепла. То есть чем выше сопротивление, тем ниже проводность – этот стройматериал можно использовать для утепления. Формула для расчета сопротивления

R = H/λ, где

• R – нормативное температурное сопротивление.
• H – толщина в метрах.
• λ – значение проводимости.

Величина измеряется в (м*С)/Вт, где м – метр, С- градус Цельсия.

Особенности выбора на основе этих показателей

Чтобы построить хороший, прочный дом важно не забывать про теплопроницаемость стен и потолков. Увидеть важность этого свойства можно в простом примере: стена из бетона толщиной в 30 сантиметров и перегородка из кирпича в 50 см одинаково справляются с теплопотерей. Плита из железобетона должна быть примерно в 3 раза толще плиты из керамзитобетона.

При выборе стоит помнить не только о показателе конкретного материала, но и об используемом утеплителе. Например, показатель пенополистирола – 0,031-0,05 Вт/(м*С), изолона – 0,031-0,037 Вт/(м*С). Для сравнения: теплопроводность железобетона плотностью 2,5 тонны на куб. метр – 1,7, а дерева – 0,2-0,23.

Стоит отметить, зачем вообще нужно определять этот показатель при строительстве. Специалистами рассчитана норма для разных климатических поясов России и для разных мест: для стен, крыш, перекрытий. Если выбранные стройматериалы не дотягивают до нормы СНиП, их необходимо утеплить.

Обратите внимание! Если при строительстве использовались несколько стройматериалов в одном месте (например, для крыши или пола), для определения итогового коэффициента все значения складываются.

Влияющие факторы

Если сравнить свойства одного и того же стройматериала в разных условиях, легко увидеть, что теплоизоляционный коэффициент будет разным. Различается величина также у разных марок, причем разница может быть довольно значимой.

На проводимость влияют следующие факторы:

1. Плотность. При высокой плотности частицы расположены близко друг от друга, следовательно, передача тепла будет происходить довольно быстро. Легкие стройматериалы (например, керамзит) хуже отдают тепло, чем тяжелые.
2. Пористость. Чем она выше, тем меньше тепла пропускается. Воздух отличается маленькой проводимостью, значит, чем больше отверстий в поверхности, тем слабее будет теплопередача.
3. Структура самих пор. Большие, сообщающиеся между собой поры повышают проницаемость бетонной перегородки. Чтобы сохранить тепло внутри, лучше выбирать мелкие, замкнутые отверстия.
4. Влажность. При намокании бетона или кирпича воздух вытесняется, заменяется жидкостью или становится влажным воздухом. Коэффициент увеличивается почти в 20 раз.
5. Температура. Чем она выше, тем выше коэффициент.

Обратите внимание! Зимой, когда влага превращается в лед, теплопотери увеличиваются еще сильнее. Кроме того, промерзание ведет к разрушению.

Коэффициент материалов из бетона

Бетонный раствор – это неоднородная цементно-песчаная смесь, которая имеет сложную структуру. Его коэффициент зависит от конкретного состава.

Узнать теплопроводность бетона можно по таблицам или по характеристике конкретной марки. Средние значения следующие:

1. Теплопроводность железобетонной плиты плотностью 2,5 – 1,7.
2. Пенобетона – 0,08-0,29.
3. Керамзитобетона – 0,14-0,66.
4. Красный глиняный кирпич – 0,56.
5. Силикатный кирпич – 0,7.
6. Блоков из газосиликата – 0,072-0,165.
7. Теплопроводность штукатурки – 0,1-1.

Точные данные теплопроводности бетонной стены зависят от конкретных марок и их характеристик.

Сравнение строительных материалов по толщине

Таблица теплопроводности строительных материалов позволит быстро просчитать, хватает ли коэффициента перекрытия, а также найти необходимую толщину. Также можно воспользоваться онлайн калькулятором на сайтах строительных материалов.

Обратите внимание! В таблицах зачастую присутствует не одно значение теплопроницаемости, а несколько. Основное дается для сухого стройматериала при испытании в лабораторных условиях по ГОСТу, другие – для различных условий эксплуатации, например, при сухом и влажном воздухе, при разных температурах.

Для самостоятельного расчета толщины стены можно воспользоваться формулой:

H = R * λ.

Показание R можно узнать в таблице «Строительная климатология», в которой для каждого региона даны свои значения. Показания λ даны в технических характеристиках материала.

Пример расчета:

Для Москвы R составляет 3,28. Если перегородки будут выполнены из железобетона (плотность 2,5 т/ куб. м, λ= 1,690), их толщина должна составить больше 5,5 метра.

Если взять керамзитобетон плотностью 1,8 т/куб. м. (λ = 0,66), величина «снизится» до 2,16 метров. Для пенобетона плотностью 1 т/куб. м. (λ = 0,29), размер составит меньше метра – 95 см.

Легко увидеть, что, чем выше показатель проводимости тепла, тем больше должна быть толщина. Чтобы уменьшить эту величину, их дополнительно оббивают более тонкими утеплителями.

При выборе материала для пола, стены, крыши или перегородки стоит обратить внимание на теплопроводность стройматериалов. Эта величина отвечает за проведение тепла через материал, то есть за то, как быстро будет нагреваться и остывать дом. Чем она ниже, тем хуже проходит тепло и тем медленнее здание будет промерзать.

Какие металлы обладают низкой теплопроводностью? — Производство печатных плат и сборка печатных плат

Известно, что металлы хорошо проводят тепло, поэтому они широко используются в электронных устройствах, а также в печатных платах. В то время как некоторые металлы не очень хорошо работают, некоторые металлы имеют низкую теплопроводность. Известно, что материалы с низкой теплопроводностью являются хорошими изоляторами.

Кроме того, металлы с высокой теплопроводностью быстро передают тепло. С другой стороны, некоторые металлы с низкой теплопроводностью действуют как теплоизоляторы и, таким образом, препятствуют передаче тепла.

Что такое теплопроводность?

Теплопроводность — одно из свойств металла. Это свойство, которое оценивает способность металла проводить тепло. Теплопроводность металла зависит от типа металла. Поэтому важно учитывать теплопроводность металлического типа в приложениях с высокими рабочими температурами.

В большинстве случаев теплопроводность чистых металлов остается неизменной. Он практически не меняется при повышении температуры. Однако есть некоторые типы металлов, такие как сплавы, теплопроводность которых увеличивается в зависимости от температуры.

Теплопроводность металла также является основным свойством. Регулирование передачи тепла является важным фактором при проектировании печатных плат и электронных устройств.

Запросить производство и сборку печатных плат

Что такое теплопроводность металлов?

Теплопроводность металла определяет его способность передавать или проводить тепло. Металл обладает хорошей теплопроводностью. Однако температура может оказывать влияние на теплопроводность металлов. Наличие свободных электронов в металле способствует его теплопроводности. Электропроводность чистого металла снижается при повышении температуры.

Металлы – это материалы с высокой теплопроводностью. Поэтому они быстрее проводят тепло. В металлах есть свободные электроны, и это приводит к проводимости, которая приводит к электронной проводимости. Свободные электроны могут перемещаться по металлам и поэтому могут быстрее передавать тепловую энергию по сравнению с изоляторами. Также лучшей теплопроводностью обладают металлы с простейшими электрическими проводниками.

Теплопроводность металлов относится к трем различным категориям для различных форм. Это электроны проводимости для металлов, молекулярные столкновения для газообразных или жидких форм и колебания решетки для твердых тел. Существуют различные процессы теплопроводности металлов. К ним относятся колебания решетки и электроны проводимости для металлов и столкновения молекул в сочетании с электронами проводимости для металлов. Что действительно делает металл хорошим проводником, так это наличие электронов проводимости.

Свободный поток электронов проводимости способствует способности металлов проводить тепло. Атомы металлов предлагают валентные электроны, продолжая химически реагировать с атомами неметаллов. Следовательно, ионы металлов хорошо работают при использовании в некоторых приложениях. Специальная металлическая связь металлов и металлических сплавов делает их хорошими проводниками. Известно, что металлы очень пластичны и пластичны, поэтому они деформируются при воздействии напряжения.

Материалы с низкой теплопроводностью препятствуют передаче тепла. Это помогает в достижении повышенной энергоэффективности и лучшей стабильности материала. Например, более низкая теплопроводность стали делает ее идеальным вариантом для разработки и проектирования фасадов, изделий из стекла и т. д.

Запросить производство и сборку печатных плат

Теплопроводность различных типов металлов

Существуют различные типы металлов, и каждый из этих металлов имеет различную теплопроводность. Металлы выполняют множество функций в различных приложениях. Они широко используются в производстве печатных плат.

Теплопроводность алюминия

Алюминий в чистом виде имеет теплопроводность почти 235 Вт на каждый Кельвин на метр. Однако алюминиевые сплавы обладают меньшей теплопроводностью. Алюминий — хороший вариант металла для электронных радиаторов. Это связано с его хорошей теплопроводностью.

Теплопроводность нержавеющей стали

Нержавеющая сталь – это металл с низкой теплопроводностью. Поэтому этот материал препятствует передаче тепла. Говорят, что теплопроводность нержавеющей стали составляет 15 ватт на кельвин на каждый метр. Нержавеющая сталь — это тип металла, обычно используемый для конструкций в агрессивных средах.

Теплопроводность углеродистой стали

Углеродистая сталь — еще один тип металла. Этот металл имеет более низкую теплопроводность по сравнению с алюминием. Теплопроводность углеродистой стали измерена при 45 Вт/мК. Углеродистая сталь является экономичным вариантом для разработки структурных компонентов. Этот тип стали имеет небольшие следы других элементов, помимо железа и углерода. Этот тип стали используется чаще, чем другие типы стали.

Теплопроводность бронзы

Бронза представляет собой сплав, состоящий из никеля, алюминия и меди. Он известен своей исключительной теплопроводностью. Теплопроводность бронзы колеблется от 50 до 120 Вт/мК. Однако это зависит от содержания меди в бронзе.

Металлы с низкой теплопроводностью

Металлы выполняют множество функций в различных областях применения. Они широко используются в производстве печатных плат. Также эти материалы являются отличным вариантом строительного материала. Металлы известны своей решающей ролью в производстве электроники. Теплопроводность металлов зависит от их типа. Здесь мы будем обсуждать металлы с низкой теплопроводностью.

Сталь

Сталь имеет самую низкую теплопроводность и поэтому является отличным вариантом для применения в условиях высоких температур. Как металл с самой низкой теплопроводностью, сталь имеет около 45 Вт/м·К. Это намного ниже, чем у других металлов, таких как алюминий и медь, которые имеют около 235 Вт/мК и 398 Вт/мК соответственно.

Существуют разные виды стали. Универсальность стали и ее термические свойства делают ее популярным металлом, который доминирует в нескольких отраслях промышленности. Сталь, как один из металлов с самой низкой теплопроводностью, обычно используется для производства медицинских приборов, кухонного оборудования и многого другого. Существует четыре различных типа стали. Это нержавеющая сталь, медная сталь, легированная сталь и инструментальная сталь 9.0003

Из всех этих типов стали нержавеющая сталь имеет самую низкую теплопроводность металла с теплопроводностью 15 Вт/мК. Следовательно, этот металл может поглощать больше энергии, что стабилизирует температуру окружающей среды. Нержавеющая сталь имеет самую низкую теплопроводность среди других видов стали. Теплопроводность этого материала не меняется при изменении температуры.

Бронза

Бронза является одним из металлов с самой низкой теплопроводностью. Теплопроводность бронзы колеблется от 50 до 120 Вт/мК. Однако это зависит от содержания меди в бронзе.

Запросить производство и сборку печатных плат

Преимущества металлов с низкой теплопроводностью

Металлы с низкой теплопроводностью обладают множеством преимуществ. Благодаря своей способности удерживать тепло, эти металлы нашли свое применение в различных областях. Металлы с самой низкой теплопроводностью обычно используются для производства медицинских устройств, кухонного оборудования и многого другого.

Материалы с низкой теплопроводностью препятствуют передаче тепла. Это помогает в достижении повышенной энергоэффективности и лучшей стабильности материала. Например, более низкая теплопроводность стали делает ее идеальным вариантом для разработки и проектирования фасадов, изделий из стекла и многого другого. Кроме того, металлы с низкой теплопроводностью сохраняют свою стабильность при контакте с теплом, например, в оборудовании для пищевой промышленности, таком как печи.

Кроме того, металлы с самой низкой теплопроводностью делают их незаменимыми при проектировании любых конструкций. Эти металлы играют важную роль в безопасности и новых инновациях в нескольких отраслях. Известно, что металлы с низкой теплопроводностью медленно передают тепло. Поэтому эти типы материалов обычно интегрируются в приложения, которые подвергаются воздействию высоких температур.

Известно, что металлы с низкой теплопроводностью являются хорошими изоляторами. Для печатных плат, используемых в высокочастотных и высокопроизводительных приложениях, обычно требуется металл с самой низкой теплопроводностью. Кроме того, металлы с низкой теплопроводностью обладают улучшенными тепловыми характеристиками.

Области применения, требующие металлов с высокой теплопроводностью

Не все области применения требуют низкой теплопроводности, некоторые области применения требуют исключительной теплопроводности. Некоторые примеры приведены ниже

Теплообменник

Теплообменник передает тепло для охлаждения или обогрева. Медь является основным металлом, используемым в теплообменниках. Тем не менее, алюминий также является альтернативой. И медь, и алюминий быстрее проводят тепло. Автомобильный радиатор является примером теплообменника. Радиатор состоит из слоев металлических листов, уложенных друг на друга с алюминиевой сердцевиной.

Кроме того, теплообменники широко используются в авиационных двигателях. Они помогают избавиться от лишнего тепла в блоках питания и военной технике. Резервуары с горячей водой, кондиционеры и холодильные установки нуждаются в теплообменниках.

Радиаторы

Радиаторы предназначены для передачи тепла, производимого механическим или электронным устройством в движущейся жидкости. Металлы, такие как алюминиевые сплавы, обычно используются в радиаторах. Компьютеры имеют радиаторы, которые помогают им охлаждать ЦП или графические процессоры. Кроме того, мощные устройства, такие как светоизлучающие диоды (СИД) и силовые транзисторы, имеют радиаторы.

Посуда

Посуда изготовлена ​​из металла с исключительной теплопроводностью. Кроме того, медь является металлом с высокой теплопроводностью, используемым для дна посуды, поскольку она быстрее проводит тепло.

Заключение

Теплопроводность – важное свойство металлов. В то время как некоторые металлы имеют низкую теплопроводность, некоторые обладают высокой теплопроводностью. В этой статье мы сосредоточились в основном на металлах с низкой теплопроводностью. Также из этой статьи мы поняли, что сталь и бронза являются хорошим примером металлов с низкой теплопроводностью. Эти металлы известны как хорошие изоляторы из-за их низкой теплопроводности.

Сравнение теплопроводности меди, алюминия и латуни — Сборник экспериментов

Номер эксперимента: 1769

• Цель эксперимента

  Целью этого эксперимента является использование термочувствительных пленок для визуализации различной динамики теплопроводности в трех разные металлы.

• Теория

  См. теорию в уже описанном эксперименте: Теплопроводность пластика и металла I., Теория.

• Инструменты

  Термочувствительная пленка с диапазоном температур от 25°С до 30°С, три разные металлические пластины одинакового размера, емкость для горячей воды, чайник.

  • В пробном эксперименте используются медные, алюминиевые и латунные пластины одинаковых размеров; толщина пластин 0,3 мм. (Аналогичные металлические пластины можно приобрести в магазине дизайнерских инструментов). Таблица с теплопроводностями (при 25°C) используемых металлов приведена ниже:

    металл	λ  / Вт·м −1 ·K −1
    медь	386
    алюминий	237
    латунь	120

  • Термочувствительную пленку можно найти в Интернете под названием двусторонняя термоэтикетка . На рисунке 1 показан инструмент, изготовленный специально для этого эксперимента для изучения различной теплопроводности металла — три разные металлические пластины частично покрыты термочувствительной пленкой, что свидетельствует о повышении температуры.

• Процедура

  Закрепите медный, алюминиевый и латунный лист параллельно друг другу (см., например, рис. 1) с помощью лабораторного стенда так, чтобы концы листов находились на несколько сантиметров выше стола (рис. 2). ). Подставьте под эти концы емкость и налейте в нее горячую воду так, чтобы она покрыла концы листов.

  Наблюдайте за изменением цвета термочувствительных пленок. Температура, представленная цветом, зависит от типа пленки. Пленка, использованная в этом эксперименте, имеет черный цвет при температуре ниже 25 °C. При повышении температуры в интервале от 25°С до 30°С пленка постепенно меняет свой цвет с коричневого, зеленого и синего на темно-синий и, наконец, после превышения 30°С цвет снова меняется на черный.

  Целью такого изменения цвета этих пленок является не попытка точного измерения температуры в конкретной точке, а скорее указание и демонстрация распределения температуры поверхности.

• Пример результата

  Успешно проведенный эксперимент показан на видео ниже. Видео ускорено в 8 раз.

  Очевидно, что медный лист нагревается быстрее всего, за ним следуют алюминий и латунь.

• Технические примечания

  • Не наливать в емкость кипяток, использовать воду температурой 60 °C. При более высоких температурах образуется большое количество горячего пара, который течет вверх, что влияет на измерение с помощью термочувствительных пленок и делает его ненадежным.

  • Указанный выше эффект можно устранить, загнув нижние концы листов под прямым углом. Таким образом, более длинная часть измеряемых металлов может оставаться в горизонтальном положении.

  • Если вы проводите этот эксперимент летом, рекомендуется убедиться, что температура в классе ниже минимальной температуры, измеренной пленкой (здесь 25 °C). Если температура в классе выше, пленка меняет цвет на соответствующую температуру, делая результат менее заметным.

  • Нет необходимости использовать горячую воду для нагрева простыней. Однако всегда нужно следить за тем, чтобы простыни прогревались равномерно.

• Педагогические заметки

  • Описание развития этого эксперимента приводит учащихся к выводу, что «медь нагревается быстрее, чем алюминий» и т. д. Более подготовленные ученики могут сообразить, что мы уже обсуждали «готовность ” вещества на изменение температуры в контексте удельной теплоемкости c вещества . Эта мысль верна и ее следует принять во внимание – готовность материи изменять свою температуру зависит как от удельной теплоемкости, так и от теплопроводности материи.

    Аргумент о том, что быстрый нагрев медного листа вызван его низкой теплоемкостью, легко опровергается приведенной ниже таблицей:

    металл	λ  / Вт·м −1 ·K −1	с  / Дж·кг −1 ·K −1
    медь	386	383
    алюминий	237	896
    латунь	120	384

    Следовательно, если бы решающим фактором была удельная теплоемкость металла, то поведение меди и латуни было бы почти одинаковым (они имеют близкие значения c ), но это явно противоречит эксперименту.

    Если в классе есть действительно одаренные физики, они могут возразить, что этот аргумент не совсем удовлетворителен — листы имеют разную плотность, а значит, и масса, влияющая на величину теплоты, необходимой для нагрева, тоже разная. К счастью, плотности меди и латуни достаточно близки, так что различное поведение этих двух веществ нельзя объяснить иначе, как на основании разной теплопроводности.

  • Эффект разной теплопроводности можно продемонстрировать не только при нагреве металлов, но и при их охлаждении. Дайте всем трем металлам прогреться, например, на радиаторе, пока термочувствительные пленки не станут темно-синими. Затем погрузите концы металлических листов в смесь воды и льда. Медь остывает быстрее всех, за ней следуют алюминий и латунь.

    При интерпретации продолжения эксперимента следует остерегаться, чтобы не сложилось впечатление, что щиты «высасывают» холод изо льда – всегда следует интерпретировать понижение температуры как отвод тепла.

• Вариант проведения эксперимента

  Чтобы продемонстрировать разницу в теплопроводности трех металлов, можно поступить иначе. Положите листы меди, алюминия и латуни на стол и в середину каждого листа поместите кубик льда.