Ehitustegevus hõlmab mis tahes sobivate materjalide kasutamist. Peamised kriteeriumid on ohutus elule ja tervisele, soojusjuhtivus, töökindlus. Järgmised on hind, esteetika, mitmekülgsus jne.
Mõelge ühele kõige olulisemale ehitusmaterjalide karakteristikule - soojusjuhtivuse koefitsiendile, kuna just see omadus sõltub näiteks maja mugavuse tasemest.
Mis on KTP ehitusmaterjal?
Teoreetiliselt ja praktiliselt sama ehitusmaterjalidega luuakse reeglina kaks pinda - väline ja sisemine. Füüsika seisukohast kipub soe piirkond alati külma regiooni olema.
Seoses ehitusmaterjaliga kaldub soojus ühelt pinnalt (soojem) teisele (vähem sooja) pinnale. Tegelikult nimetatakse materjali võimet sellise ülemineku suhtes soojusjuhtivuse koefitsiendiks või lühendatult KTP.
Soojusjuhtivuse mõju selgitav skeem: 1 - soojusenergia; 2 - soojusjuhtivuse koefitsient; 3 - esimese pinna temperatuur; 4 - teise pinna temperatuur; 5 - ehitusmaterjali paksus
Trafo alajaama omadused põhinevad tavaliselt katsetel, kui võetakse 100x100 cm suurune eksperimentaalne proov ja sellele rakendatakse termiline efekt, võttes arvesse kahe 1 kraadise pinna temperatuuri erinevust. Särituse aeg on 1 tund.
Vastavalt sellele mõõdetakse soojusjuhtivust vattides meetri kohta kraadi (W / m ° C). Koefitsienti tähistab kreeka sümbol λ.
Vaikimisi võrdub erinevate ehitusmaterjalide soojusjuhtivus, mille väärtus on alla 0,175 W / m ° C, need materjalid isolatsioonikategooriaga.
Kaasaegne tootmine on õppinud ehitusmaterjalide valmistamise tehnoloogiat, mille trafoalajaamade tase on alla 0,05 W / m ° C. Tänu sellistele toodetele on võimalik energiatarbimise osas saavutada selge majanduslik efekt.
Tegurite mõju soojusjuhtivuse tasemele
Igal üksikul ehitusmaterjalil on konkreetne struktuur ja sellel on omamoodi füüsiline seisund.
Selle aluseks on:
- struktuuri kristallide mõõt;
- aine faasiseisund;
- kristalliseerumise aste;
- kristallide soojusjuhtivuse anisotroopia;
- poorsuse maht ja struktuur;
- soojusvoo suund.
Kõik need on mõjutegurid. Keemilisel koostisel ja lisanditel on teatav mõju ka KTP tasemele. Lisandite kogusel, nagu praktika on näidanud, on eriti väljendusrikas mõju kristallkomponentide soojusjuhtivuse tasemele.
Isoleerivad ehitusmaterjalid - ehitustoodete klass, mis on loodud, võttes arvesse KTP omadusi, optimaalsete omaduste lähedal. Täiusliku soojusjuhtivuse saavutamine, säilitades samal ajal muud omadused, on aga äärmiselt keeruline
KTP-d mõjutavad omakorda ehitusmaterjali töötingimused - temperatuur, rõhk, õhuniiskuse tase jne.
Minimaalse KTP-ga ehitusmaterjalid
Uuringute kohaselt on soojusjuhtivuse minimaalsel väärtusel (umbes 0,023 W / m ° C) kuiv õhk.
Kuiva õhu kasutamise seisukohast ehitusmaterjalide konstruktsioonis on vaja kujundust, kus kuiv õhk paikneb mitme väikese mahuga suletud ruumi sisemuses. Struktuurselt on selline konfiguratsioon esitatud arvukate struktuuris olevate pooride kujutisel.
Siit tuleneb loogiline järeldus: ehitusmaterjalidel, mille sisemine struktuur on poorne, peab KTP olema madal.
Veelgi enam, sõltuvalt materjali maksimaalsest lubatud poorsusest läheneb soojusjuhtivuse väärtus kuiva õhu KTP väärtusele.
Minimaalse soojusjuhtivusega ehitusmaterjali loomist hõlbustab poorne struktuur. Mida rohkem on materjali struktuuris erineva mahuga poore, seda parem on KTP saamine
Kaasaegses tootmises kasutatakse ehitusmaterjali poorsuse saamiseks mitmeid tehnoloogiaid.
Eelkõige kasutatakse järgmisi tehnoloogiaid:
- vahutamine;
- gaasi moodustumine;
- Veevarustus;
- turse;
- lisaainete tutvustamine;
- luua kiudraamid.
Tuleb märkida: soojusjuhtivuse koefitsient on otseselt seotud selliste omadustega nagu tihedus, soojusmahtuvus, soojusjuhtivus.
Soojusjuhtivuse väärtuse saab arvutada järgmise valemi abil:
λ = Q / S * (T1-T2) * t,
Kus:
- Q - soojuse hulk;
- S - materjali paksus;
- T1, T2 - temperatuur materjali mõlemal küljel;
- t - aeg.
Keskmine tihedus ja soojusjuhtivus on poorsusega pöördvõrdelised. Seetõttu saab ehitusmaterjali struktuuri tiheduse põhjal arvutada soojusjuhtivuse sõltuvuse sellest järgmiselt:
λ = 1,16 ,0 0,0196 + 0,22d2 – 0,16,
Kus: d Kas tiheduse väärtus. See on valem V.P. Nekrasov, näidates konkreetse materjali tiheduse mõju selle KTP väärtusele.
Niiskuse mõju ehitusmaterjalide soojusjuhtivusele
Jällegi, näites ehitusmaterjalide praktilise kasutamise näiteid, selgub niiskuse negatiivne mõju ehitusmaterjalidele KTP. On märgitud, et mida rohkem ehitusmaterjali niiskust allutatakse, seda suurem on KTP väärtus.
Erinevatel viisidel püüavad nad kaitsta ehituses kasutatavat materjali niiskuse eest. See meede on õigustatud, arvestades märja ehitusmaterjali koefitsiendi suurenemist
Sellist hetke on lihtne õigustada. Niiskuse mõjuga ehitusmaterjali struktuurile kaasneb õhu niisutamine poorides ja õhu osaline asendamine.
Arvestades, et vee soojusjuhtivusteguri parameeter on 0,58 W / m ° C, saab selgeks materjali soojusjuhtivuse oluline suurenemine.
Samuti tuleks märkida negatiivsemat mõju, kui poorse struktuuri sisenev vesi on lisaks külmunud - see muutub jääks.
Sellest lähtuvalt on hõlbus arvutada soojusjuhtivuse veelgi suuremat kasvu, võttes arvesse jää CFT parameetreid, mis on võrdsed 2,3 W / m ° C. Vee soojusjuhtivuse suurenemine umbes neli korda.
Üks põhjus, miks suvel talvel ehitamisest loobutakse, tuleks pidada teatud tüüpi ehitusmaterjalide võimaliku külmumise teguriks ja sellest tulenevalt soojusjuhtivuse suurenemiseks.
Sellest ilmnevad ehitusnõuded isoleerivate ehitusmaterjalide kaitsmiseks niiskuse tungimise eest. Lõppude lõpuks suureneb soojusjuhtivuse tase otseses proportsioonis kvantitatiivse niiskusega.
Mitte vähem oluline on veel üks punkt - vastupidine, kui ehitusmaterjali konstruktsiooni kuumutatakse märkimisväärselt. Liiga kõrge temperatuur kutsub esile ka soojusjuhtivuse suurenemise.
See juhtub tänu ehitusmaterjali struktuurialuse moodustavate molekulide kinemaatilise energia suurenemisele.
Tõsi, on olemas materjaliklass, mille struktuur omandab tugeva kuumutamise režiimis vastupidiselt parimad soojusjuhtivuse omadused. Üks selline materjal on metall.
Kui tugeva kuumutamise korral muudab enamik levinud ehitusmaterjale soojusjuhtivust ülespoole, annab metalli tugev kuumutamine vastupidise efekti - metalli soojusülekandetegur väheneb
Koefitsientide määramise meetodid
Selles suunas kasutatakse erinevaid meetodeid, kuid tegelikult ühendavad kõik mõõtmistehnoloogiad kahte rühma meetodeid:
- Statsionaarne mõõtmisrežiim.
- Mittestatsionaarne mõõtmisrežiim.
Statsionaarne tehnika eeldab parameetritega töötamist, mis pole aja jooksul muutunud või varieeruvad ebaoluliselt. See tehnoloogia, lähtudes praktilistest rakendustest, võimaldab arvestada KTP täpsemate tulemustega.
Soojusjuhtivuse mõõtmiseks mõeldud toiminguid, statsionaarset meetodit saab läbi viia laias temperatuurivahemikus - 20 - 700 ° C. Kuid samal ajal peetakse statsionaarset tehnoloogiat aeganõudvaks ja keerukaks tehnikaks, mis nõuab täitmiseks palju aega.
Näide soojusjuhtivuse koefitsiendi mõõtmiseks kavandatud seadmest. See on üks tänapäevaseid digitaalseid disainilahendusi, mis tagab kiire ja täpse tulemuse.
Teine mõõtmistehnoloogia on mittestatsionaarne, see näib olevat lihtsam, töö teostamiseks on vaja 10–30 minutit. Kuid sel juhul on temperatuurivahemik märkimisväärselt piiratud. Sellest hoolimata on tehnika leidnud laialdast rakendust tootmissektoris.
Ehitusmaterjalide soojusjuhtivuse tabel
Pole mõtet mõõta paljusid olemasolevaid ja laialdaselt kasutatavaid ehitusmaterjale.
Kõiki neid tooteid on reeglina korduvalt testitud, mille põhjal on koostatud ehitusmaterjalide soojusjuhtivuse tabel, mis sisaldab peaaegu kõiki ehitusplatsi jaoks vajalikke materjale.
Üks sellise tabeli variante on esitatud allpool, kus KTP on soojusjuhtivuse koefitsient:
Materjal (ehitusmaterjal) | Tihedus, m3 | KTP kuiv, W / mºC | % niiske_1 | % niiske_2 | KTP niiskuses_1, W / m ºC | KTP niiskuses2, W / m ºC | |||
Katusekatte bituumen | 1400 | 0,27 | 0 | 0 | 0,27 | 0,27 | |||
Katusekatte bituumen | 1000 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
Katusekilt | 1800 | 0,35 | 2 | 3 | 0,47 | 0,52 | |||
Katusekilt | 1600 | 0,23 | 2 | 3 | 0,35 | 0,41 | |||
Katusekatte bituumen | 1200 | 0,22 | 0 | 0 | 0,22 | 0,22 | |||
Asbesttsemendi leht | 1800 | 0,35 | 2 | 3 | 0,47 | 0,52 | |||
Asbesttsemendi leht | 1600 | 0,23 | 2 | 3 | 0,35 | 0,41 | |||
Asfaltbetoon | 2100 | 1,05 | 0 | 0 | 1,05 | 1,05 | |||
Hoone katusekatted | 600 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
Betoon (kruusapadjal) | 1600 | 0,46 | 4 | 6 | 0,46 | 0,55 | |||
Betoon (räbupadjal) | 1800 | 0,46 | 4 | 6 | 0,56 | 0,67 | |||
Betoon (kruusal) | 2400 | 1,51 | 2 | 3 | 1,74 | 1,86 | |||
Betoon (liivapadjal) | 1000 | 0,28 | 9 | 13 | 0,35 | 0,41 | |||
Betoon (poorne struktuur) | 1000 | 0,29 | 10 | 15 | 0,41 | 0,47 | |||
Betoon (tahke struktuur) | 2500 | 1,89 | 2 | 3 | 1,92 | 2,04 | |||
Pimssbetoon | 1600 | 0,52 | 4 | 6 | 0,62 | 0,68 | |||
Ehitusbituumen | 1400 | 0,27 | 0 | 0 | 0,27 | 0,27 | |||
Ehitusbituumen | 1200 | 0,22 | 0 | 0 | 0,22 | 0,22 | |||
Kerge mineraalvill | 50 | 0,048 | 2 | 5 | 0,052 | 0,06 | |||
Mineraalvill raske | 125 | 0,056 | 2 | 5 | 0,064 | 0,07 | |||
Mineraalvill | 75 | 0,052 | 2 | 5 | 0,06 | 0,064 | |||
Vermikuliidi leht | 200 | 0,065 | 1 | 3 | 0,08 | 0,095 | |||
Vermikuliidi leht | 150 | 0,060 | 1 | 3 | 0,074 | 0,098 | |||
Gaas-vaht-tuhkbetoon | 800 | 0,17 | 15 | 22 | 0,35 | 0,41 | |||
Gaas-vaht-tuhkbetoon | 1000 | 0,23 | 15 | 22 | 0,44 | 0,50 | |||
Gaas-vaht-tuhkbetoon | 1200 | 0,29 | 15 | 22 | 0,52 | 0,58 | |||
Gaasivahtbetoon (vahtsilikaat) | 300 | 0,08 | 8 | 12 | 0,11 | 0,13 | |||
Gaasivahtbetoon (vahtsilikaat) | 400 | 0,11 | 8 | 12 | 0,14 | 0,15 | |||
Gaasivahtbetoon (vahtsilikaat) | 600 | 0,14 | 8 | 12 | 0,22 | 0,26 | |||
Gaasivahtbetoon (vahtsilikaat) | 800 | 0,21 | 10 | 15 | 0,33 | 0,37 | |||
Gaasivahtbetoon (vahtsilikaat) | 1000 | 0,29 | 10 | 15 | 0,41 | 0,47 | |||
Kipsplaat | 1200 | 0,35 | 4 | 6 | 0,41 | 0,46 | |||
Paisutatud savikruus | 600 | 2,14 | 2 | 3 | 0,21 | 0,23 | |||
Paisutatud savikruus | 800 | 0,18 | 2 | 3 | 0,21 | 0,23 | |||
Graniit (basalt) | 2800 | 3,49 | 0 | 0 | 3,49 | 3,49 | |||
Paisutatud savikruus | 400 | 0,12 | 2 | 3 | 0,13 | 0,14 | |||
Paisutatud savikruus | 300 | 0,108 | 2 | 3 | 0,12 | 0,13 | |||
Paisutatud savikruus | 200 | 0,099 | 2 | 3 | 0,11 | 0,12 | |||
Šungiidi kruus | 800 | 0,16 | 2 | 4 | 0,20 | 0,23 | |||
Šungiidi kruus | 600 | 0,13 | 2 | 4 | 0,16 | 0,20 | |||
Šungiidi kruus | 400 | 0,11 | 2 | 4 | 0,13 | 0,14 | |||
Puitmänni põikikiud | 500 | 0,09 | 15 | 20 | 0,14 | 0,18 | |||
Liimitud vineer | 600 | 0,12 | 10 | 13 | 0,15 | 0,18 | |||
Männipuu mööda kiudusid | 500 | 0,18 | 15 | 20 | 0,29 | 0,35 | |||
Tammepuu üle kiudude | 700 | 0,23 | 10 | 15 | 0,18 | 0,23 | |||
Duralumiiniummetall | 2600 | 221 | 0 | 0 | 221 | 221 | |||
Raudbetoonist | 2500 | 1,69 | 2 | 3 | 1,92 | 2,04 | |||
Tuff betoon | 1600 | 0,52 | 7 | 10 | 0,7 | 0,81 | |||
Paekivi | 2000 | 0,93 | 2 | 3 | 1,16 | 1,28 | |||
Mört liivaga | 1700 | 0,52 | 2 | 4 | 0,70 | 0,87 | |||
Ehitustööde liiv | 1600 | 0,035 | 1 | 2 | 0,47 | 0,58 | |||
Tuff betoon | 1800 | 0,64 | 7 | 10 | 0,87 | 0,99 | |||
Vastamisi papp | 1000 | 0,18 | 5 | 10 | 0,21 | 0,23 | |||
Lamineeritud laudis | 650 | 0,13 | 6 | 12 | 0,15 | 0,18 | |||
Vahtkumm | 60-95 | 0,034 | 5 | 15 | 0,04 | 0,054 | |||
Paisutatud savi | 1400 | 0,47 | 5 | 10 | 0,56 | 0,65 | |||
Paisutatud savi | 1600 | 0,58 | 5 | 10 | 0,67 | 0,78 | |||
Paisutatud savi | 1800 | 0,86 | 5 | 10 | 0,80 | 0,92 | |||
Telliskivi (õõnes) | 1400 | 0,41 | 1 | 2 | 0,52 | 0,58 | |||
Tellis (keraamiline) | 1600 | 0,47 | 1 | 2 | 0,58 | 0,64 | |||
Puksiiride ehitus | 150 | 0,05 | 7 | 12 | 0,06 | 0,07 | |||
Tellis (silikaat) | 1500 | 0,64 | 2 | 4 | 0,7 | 0,81 | |||
Tellis (tahke) | 1800 | 0,88 | 1 | 2 | 0,7 | 0,81 | |||
Telliskivi (räbu) | 1700 | 0,52 | 1,5 | 3 | 0,64 | 0,76 | |||
Tellis (savi) | 1600 | 0,47 | 2 | 4 | 0,58 | 0,7 | |||
Telliskivi (trepelny) | 1200 | 0,35 | 2 | 4 | 0,47 | 0,52 | |||
Metall vask | 8500 | 407 | 0 | 0 | 407 | 407 | |||
Kuiv kips (leht) | 1050 | 0,15 | 4 | 6 | 0,34 | 0,36 | |||
Mineraalvilla tahvlid | 350 | 0,091 | 2 | 5 | 0,09 | 0,11 | |||
Mineraalvilla tahvlid | 300 | 0,070 | 2 | 5 | 0,087 | 0,09 | |||
Mineraalvilla tahvlid | 200 | 0,070 | 2 | 5 | 0,076 | 0,08 | |||
Mineraalvilla tahvlid | 100 | 0,056 | 2 | 5 | 0,06 | 0,07 | |||
PVC linoleum | 1800 | 0,38 | 0 | 0 | 0,38 | 0,38 | |||
Vahtbetoon | 1000 | 0,29 | 8 | 12 | 0,38 | 0,43 | |||
Vahtbetoon | 800 | 0,21 | 8 | 12 | 0,33 | 0,37 | |||
Vahtbetoon | 600 | 0,14 | 8 | 12 | 0,22 | 0,26 | |||
Vahtbetoon | 400 | 0,11 | 6 | 12 | 0,14 | 0,15 | |||
Vahtbetoon lubjakivil | 1000 | 0,31 | 12 | 18 | 0,48 | 0,55 | |||
Vahtbetoon tsemendil | 1200 | 0,37 | 15 | 22 | 0,60 | 0,66 | |||
Paisutatud polüstüreen (PSB-S25) | 15 – 25 | 0,029 – 0,033 | 2 | 10 | 0,035 – 0,052 | 0,040 – 0,059 | |||
Paisutatud polüstüreen (PSB-S35) | 25 – 35 | 0,036 – 0,041 | 2 | 20 | 0,034 | 0,039 | |||
Polüuretaanvaht leht | 80 | 0,041 | 2 | 5 | 0,05 | 0,05 | |||
Polüuretaanvahtpaneel | 60 | 0,035 | 2 | 5 | 0,41 | 0,41 | |||
Kerge vahtklaas | 200 | 0,07 | 1 | 2 | 0,08 | 0,09 | |||
Kaalutud vahtklaas | 400 | 0,11 | 1 | 2 | 0,12 | 0,14 | |||
Pergamiin | 600 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
Perliit | 400 | 0,111 | 1 | 2 | 0,12 | 0,13 | |||
Pearlitic tsementplaat | 200 | 0,041 | 2 | 3 | 0,052 | 0,06 | |||
Marmor | 2800 | 2,91 | 0 | 0 | 2,91 | 2,91 | |||
Tuff | 2000 | 0,76 | 3 | 5 | 0,93 | 1,05 | |||
Tuha kruusbetoon | 1400 | 0,47 | 5 | 8 | 0,52 | 0,58 | |||
Puitkiudplaadi plaat (puitlaastplaat) | 200 | 0,06 | 10 | 12 | 0,07 | 0,08 | |||
Puitkiudplaadi plaat (puitlaastplaat) | 400 | 0,08 | 10 | 12 | 0,11 | 0,13 | |||
Puitkiudplaadi plaat (puitlaastplaat) | 600 | 0,11 | 10 | 12 | 0,13 | 0,16 | |||
Puitkiudplaadi plaat (puitlaastplaat) | 800 | 0,13 | 10 | 12 | 0,19 | 0,23 | |||
Puitkiudplaadi plaat (puitlaastplaat) | 1000 | 0,15 | 10 | 12 | 0,23 | 0,29 | |||
Portlandtsemendi polüstüreenbetoon | 600 | 0,14 | 4 | 8 | 0,17 | 0,20 | |||
Vermikuliitbetoon | 800 | 0,21 | 8 | 13 | 0,23 | 0,26 | |||
Vermikuliitbetoon | 600 | 0,14 | 8 | 13 | 0,16 | 0,17 | |||
Vermikuliitbetoon | 400 | 0,09 | 8 | 13 | 0,11 | 0,13 | |||
Vermikuliitbetoon | 300 | 0,08 | 8 | 13 | 0,09 | 0,11 | |||
Ruberoid | 600 | 0,17 | 0 | 0 | 0,17 | 0,17 | |||
Puitkiudplaatplaat | 800 | 0,16 | 10 | 15 | 0,24 | 0,30 | |||
Metallist teras | 7850 | 58 | 0 | 0 | 58 | 58 | |||
Klaas | 2500 | 0,76 | 0 | 0 | 0,76 | 0,76 | |||
Klaasvill | 50 | 0,048 | 2 | 5 | 0,052 | 0,06 | |||
Klaaskiud | 50 | 0,056 | 2 | 5 | 0,06 | 0,064 | |||
Puitkiudplaatplaat | 600 | 0,12 | 10 | 15 | 0,18 | 0,23 | |||
Puitkiudplaatplaat | 400 | 0,08 | 10 | 15 | 0,13 | 0,16 | |||
Puitkiudplaatplaat | 300 | 0,07 | 10 | 15 | 0,09 | 0,14 | |||
Liimitud vineer | 600 | 0,12 | 10 | 13 | 0,15 | 0,18 | |||
Pillirooplaat | 300 | 0,07 | 10 | 15 | 0,09 | 0,14 | |||
Tsemendi-liivmört | 1800 | 0,58 | 2 | 4 | 0,76 | 0,93 | |||
Metallist malm | 7200 | 50 | 0 | 0 | 50 | 50 | |||
Tsemendi-räbu mört | 1400 | 0,41 | 2 | 4 | 0,52 | 0,64 | |||
Kompleksne liivalahus | 1700 | 0,52 | 2 | 4 | 0,70 | 0,87 | |||
Kuiv krohv | 800 | 0,15 | 4 | 6 | 0,19 | 0,21 | |||
Pillirooplaat | 200 | 0,06 | 10 | 15 | 0,07 | 0,09 | |||
Tsementkrohv | 1050 | 0,15 | 4 | 6 | 0,34 | 0,36 | |||
Turbaplaat | 300 | 0,064 | 15 | 20 | 0,07 | 0,08 | |||
Turbaplaat | 200 | 0,052 | 15 | 20 | 0,06 | 0,064 |
Samuti soovitame lugeda meie teisi artikleid, kus räägime sellest, kuidas valida õige isolatsioon:
- Pööningu katuse soojustus.
- Materjalid maja soojendamiseks seestpoolt.
- Lagi isolatsioon.
- Materjalid väliseks soojusisolatsiooniks.
- Puitmajas põranda soojustus.
Video on suunatud temaatiliselt, mis selgitab piisavalt üksikasjalikult, mis on KTP ja mida "sellega süüakse". Pärast videos esitatud materjali ülevaatamist on suured võimalused saada professionaalseks ehitajaks.
Ilmselge on see, et potentsiaalne ehitaja peab teadma soojusjuhtivust ja selle sõltuvust mitmesugustest teguritest. Need teadmised aitavad ehitada mitte ainult kvaliteetse, vaid ka objekti kõrge töökindluse ja vastupidavuse. Koefitsiendi kasutamine on sisuliselt raha kokkuhoid, näiteks samade kommunaalteenuste eest tasumisel.
Kui teil on küsimusi või kui teil on artikli teema kohta väärtuslikku teavet, jätke oma kommentaarid allolevasse lahtrisse.