Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Таблица теплопроводности строительных материалов

Таблица теплопроводности строительных материалов

Теплопроводность материалов, из которых строится здание — это важный показатель, от значения которого зависит, насколько хорошо будет сберегаться тепло в вашем доме. Особенно стоит обращать внимание на теплоизоляционные свойства продуктов, применяемых для возведения наружных стен, так как они защищают внутреннюю часть строения от потери тепла зимой. Чем этот показатель ниже, тем дольше сохраняется тепло, а следовательно, снижаются затраты на обогрев жилья.

  • Таблица теплопроводности
  • Сравнительная характеристика
  • Виды утеплителей

Таблица теплопроводности

Теплопроводность — это способность материи проводить тепло и принимать температуру окружающих ее объектов. Единицей измерения коэффициента показателя тепла является величина Вт/(мК). В таблице, представленной ниже, указана теплопроводность основных стеновых материалов, которые наиболее часто применяются при строительстве и утеплении фасадных стен.

Плотность материала (кг/м 3 )

Кирпич керамический полнотелый

Газобетон, пенобетон на цементе

Газобетон, пенобетон на извести

Газобетон, пенобетон на цементе

Газобетон, пенобетон на извести

Минеральная вата каменная

Минеральная вата стеклянная

На коэффициент любой величины может влиять влажность воздуха, так как его значения, хотя и незначительно, изменяются в зависимости от времени года и климатических условий. Там, где в таблице не указана плотность материала, значение не является решающим в показателях проводимости тепла.

Теплопроводность материала определяется его химическим составом, степенью и характером пористости, а также условиями, при которых происходит передача теплоты влажностью и температурой воздуха. Материалы, имеющие волокнистую и слоистую структуру строения, могут по-разному проводить тепло. Например, изделия из древесины, с поперечным сечением волокон обладают большей степенью теплопроводности, чем с продольным сечением.

Так как воздух очень слабо передает тепло (0,023Вт/м- 0 C), пористые материалы с воздушными ячейками обладают меньшими теплоизоляционными свойствами. Но если продукт напитан влагой, его теплопроводность увеличивается, потому что вода проводит тепло быстрее, чем воздух, в 25 раз.

Таблица теплопроводности строительных материалов

Сравнительная характеристика

Исходя из данных таблицы, которые взяты из СНИП от 2003 года, наименьшей теплопроводностью обладают пористые стеновые материалы, такие как пенобетон и газобетон (см. Что лучше пенобетон или газобетон) на основе извести и арболит. Но у ячеистой структуры есть большой недостаток: поры быстро насыщаются влагой из окружающей среды, в результате чего увеличивается их теплопроводность.

К тому же, напитываясь влагой, после нескольких циклов замерзания и размораживания, пористые структуры начинают терять свою прочность, что ведет к разрушению материала. Для сохранения морозостойкости газобетона и пеноблоков, используют влагоустойчивую отделку для наружных работ.

Стены дома из кирпичной кладки обладают большей теплопроводностью, поэтому для лучшего сбережения тепла их толщина должна быть около 40, а то и 50 см. Такой расход ведет к удорожанию строения, поэтому в последнее время кирпич все чаще применяется как облицовочный материал.

Таблица теплопроводности строительных материалов

Им обкладывают стены из легких блоков, защищая их от разрушающего действия влаги. К тому же, кирпичный дом выглядит красиво и не требует дополнительной отделки. При желании между кирпичной кладкой и бетонными блоками крепится утеплитель, что еще увеличивает сохранность тепла в доме.

Применение утеплителя

Виды утеплителей

Из утеплителей меньшей теплопроводностью обладают пенополистирол и экструдированный пенополиуретан. Это жесткие, хрупкие материалы, выпускающиеся в плитах, и имеющие ячеистую структуру. Но нужно учесть, что при увеличении плотности структуры материала, увеличивается и его способность пропускать тепло.

Пенополистирольные плиты

Минеральные утеплители кроме хорошей сохранности тепла, обладают отличными звукоизоляционными свойствами: они гасят звуки, не позволяя им проникнуть в помещение.

Читайте так же:
Как красиво распределить светильники на натяжном потолке

Минеральный утеплитель

Производится минвата в виде плит или в рулонах. Плитами обкладываются стены, кровля, пол. Рулонный утеплитель пригоден для укрытия труб водоснабжения и отопления.

Повторительно-обобщаущий урок по теме «Тепловые явления» в 8 классе

Оценить 930 0

Повторительно – обобщающий урок

по теме «Тепловые явления»

Если у вас есть яблоко и у меня есть яблоко,

и если мы обмениваемся этими яблоками,

то и у вас и у меня остается по одному яблоку.

А если у вас есть идея и у меня есть идея

и мы обменивается идеями,

то у каждого из нас будет по две идеи.

ЦЕЛЬ: развивать у обучающихся любознательность, способность наблюдать физические явления в окружающем мире, умение объяснять их на основе знаний физики;

обучать правилам и формам совместной работы.

I этап «Название команды» (1 балл)

II этап «Разминка» (1 балл)

Задание первой команде:

Русская народная сказка «Снегурочка»

О каких состояниях вещества идет речь в сказке?

О каких переходах вещества из одного состояния в другое идет речь?

Задание второй команде:

III этап «Проверь себя»

(за каждый правильный ответ 1 балл)

Вопросы первой команде:

1. Перенос энергии от более нагретых тел к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц, называется …

а) теплоотдачей;
б) излучением;
в) конвекцией;
г) теплопроводностью

2. Процесс излучения энергии более интенсивно осуществляется у тел…

а) с темной поверхностью;
б) с блестящей или светлой поверхностью;
в) имеющих более высокую температуру;
г) имеющих более низкую температуру.

3 . Вид теплопередачи, при котором перенос энергии может осуществляться и в вакууме,

а) излучение;
б) конвекция;
в) теплопроводность

4. Какое из указанных веществ обладает наименьшей теплопроводностью?

а) бетон;
б) мрамор;
в) дерево;
г) кирпич.

5. Какое из указанных веществ обладает наибольшей теплопроводностью?

а) сталь;
б) воздух;
в) дерево;
г) кирпич.

6. Где теплопередача может происходить путём конвекции?

а) только в твердых телах;
б) только в жидкостях и газах;
в) только в газах;
г) только в жидкостях.

7. Зачем на нефтебазах баки для хранения бензина красят серебряной краской?

а) с целью уменьшения испарения бензина;

б) с целью уменьшения поглощения солнечных лучей;

в) с целью увеличения поглощения солнечных лучей.

8. Назовите возможный способ теплопередачи между телами, разделенными безвоздушным пространством.

9. Металлическая ручка и деревянная дверь будут казаться на ощупь одинаково нагретыми при температуре…

а) выше температуры тела;

б) ниже температуры тела;

в) равной температуре тела.

10.Что происходит с температурой тела, если оно поглощает столько же энергии, сколько излучает?

а) тело нагревается;

б) тело охлаждается;

в) температура тела не меняется.

Вопросы второй команде:

1. Теплопередача, при которой энергия переносится различными лучами, называется…

а) излучением;
б) конвекцией;
в) теплопроводностью.

2. Процесс излучения энергии более интенсивно осуществляется у тел …

а) имеющих более низкую температуру;
б) имеющих более высокую температуру;
в) имеющих гладкую поверхность;
г) имеющих шероховатую поверхность.

3. Вид теплопередачи, при котором перенос энергии осуществляют сами струи газа или жидкости,

а) излучение;
б) конвекция;
в) теплопроводность.

4. Какое из указанных веществ обладает наименьшей теплопроводностью?

а) сталь;
б) мрамор;
в) мех;
г) кирпич.

5. Какое из указанных веществ обладает наибольшей теплопроводностью?

а) пробка;
б) воздух;
в) дерево;
г) железо.

6. Какие виды теплопередачи не сопровождаются переносом вещества?

а) конвекция и теплопроводность;

Читайте так же:
Как затянуть болты гбц без динамометрического ключа

б) излучение и конвекция;

в) теплопроводность и излучение.

7. В каком чайнике вода остынет быстрее (чайники одинаковых объёмов)

8.В каких случаях теплопередача может происходить путем конвекции?

9. Металлическая ручка будет казаться на ощупь холоднее деревянной двери при температуре…

а) выше температуры тела;

б) ниже температуры тела;

в) равной температуре тела.

10. Что происходит с температурой тела, если оно больше поглощает энергии, чем излучает?

а) тело нагревается;

б) тело охлаждается;

в) температура тела не меняется.

IV этап «Качественные задачи и вопросы»

(за каждый правильный ответ 1 балл).

1.Почему шерстяная одежда лучше предохраняет от холода, чем синтетическая?

2.Какая земля прогреется солнечными лучами быстрее: чернозем или песчаники?

3.Почему сосуд с жидкостью нагревают снизу?

4.Какое вещество выгоднее использовать в походе в зимний период для разогрева пищи: порох или спирт?

5.Какой металл расплавиться в ладони?

6.Вы – главный конструктор аппарата для полета к Солнцу. Температура фотосферы Солнца 6000 0 С. Из каких материалов можно сделать аппарат?

7.Как вы будете жарить картошку: накрывая сковородку крышкой или нет? А если хотите получить хрустящий картофель?

8.Почему температура остывшей воды в стакане всегда ниже комнатной?

V этап «Задачи для любителей биологии, литературы, географии»

(за каждый правильный ответ 1 балл).

1.Мышки дрожат не только от холода, но и для того, чтобы согреться. При дрожании скелетных мышц тепла выделяется не так много, но биохимические реакции выделения тепла резко ускоряются. Подрожит мышка, постучит зубками и запустит на полную мощность свою «отопительную систему». Почему изменяется внутренняя энергия мышки?

2.Лохматая шубка позволяет шмелям собирать нектар и пыльцу даже в Заполярье. Под такой одежкой тело шмеля при усиленной работе мышц нагревается до 40 0 С. И чем севернее живет шмель, тем он крупнее и лохматее, В тропиках шмелей нет – перегреваются. Почему шубка спасает шмелей от замерзания?

3. Теплоизоляция тела летящей птицы обеспечивается прослойкой неподвижного воздуха над поверхностью кожи (пограничный слой), а затем кожным и подкожным жиром. Перья, мех и одежда сохраняют пограничный слой воздуха. Степень достигаемой при этом изоляции зависит от толщины воздушной прослойки. Почему воздух служит теплоизоляцией?

4.«Сейчас он (Дроздовский), голый по пояс, играя крепкими мускулами гимнаста, ходил на виду у солдат подле сугроба и, наклонясь, молча и энергично растирался снегом. Легкий пар шел от его гибкого юношеского торса, от плеч, от чистой, безволосой груди; и в том, как он умывался и растирался пригоршнями снега, было что-то демонстративно упорное» (Ю. В. Бондарев «Горячий снег»). О каких состояниях воды идет речь в этом отрывке?

5.…На месте славного побега

Весной растопленного снега

Потоки мутные текли

И рыли влажну грудь земли… (А.С. Пушкин «Руслан и Людмила»)

О каком тепловом процессе идет речь? При какой температуре тает снег? Как она называется?

6.Для постройки небольших хижин – иглу эскимосы Северной Америки заготавливают около 60 снежных кирпичей размером 60+60+20 см 3 . При кладке кирпичи скрепляют водой. Вход в хижину ориентируют под углом 90 0 к направлению господствующих ветров. При горении жировых светильников в хижине поддерживается температура около 2 0 С. Если же в хижине развести очаг и стены покрыть шкурами животных или тентом, температуру в ней на высоте 1,5 м над полом можно поднять до 25 0 С. Что происходит с водой и кирпичами из снега при кладке? Почему при покрытии стен шкурами температура в хижине повышается?

Читайте так же:
Как вырезать круг из дерева

7.У слона в коже нет ни одной потовой железы, а так и перегреться на жаре да в работе можно. Но водоем у слона всегда «под рукой», т.е. под хоботом, Набирает слон слюны изо рта хоботом и размазывает по телу, Сразу облегчение чувствуется – ведь слюна хорошо испаряется. Почему испаряющаяся слюна помогает слону в жару от перегрева?

V I этап «Загадки»

(за каждый правильный ответ 1 балл).

А тепло не выпускает (Стекло). Какое излучение поглощается стеклом, а какое пропускается?

2.Два арапа – родные братья, ростом по колено,

Везде с нами гуляют,

От мороза защищают. (Сапоги). Какие сапоги защищают от мороза лучше: тесные или просторные?

3.Под окошком гармонь

Горячая, как огонь. (Батарея отопления). Почему батареи устанавливают именно под окнами?

4. Горели дрова жарко – было в бане парко, дров не стало – и все пропало.

Каков физический смысл происшедшего?

5.Над водою – ушко,

Под водою – брюшко. (Айсберг) О каких состояниях воды идет речь в загадке?

6.Через нос проходит в грудь и обратный держит путь.

Он невидим, и все же без него мы жить не можем. (Воздух)

Может ли воздух быть в твердом и жидком состояниях?

7.На дворе переполох: с неба сыплется горох,

Съела шесть горошин Нина, у нее теперь ангина. (Град) Какую энергию истратил организм Нины на плавление и нагревание шести градин до нормальной температуры тела, если масса градины 1 г, а температура 0 0 С?

8. Книзу летит капельками, а кверху – невидимкою. (Вода) Какие процессы описаны в загадке?

V II этап «Аукцион задач»

(5 баллов получает команда за правильное выполнение задачи)

В алюминиевую кастрюлю массой 600 г налили 1,5 л воды с температурой 20 0 С и поставили на электроплитку, КПД которой 75%. Через 35 мин вода закипела и 20% ее превратилось в пар. Какова мощность электроплитки?

(4 балла получает команда за правильное выполнение задачи)

Медную деталь, нагретую до 720 0 С, погрузили в 1,75 кг воды при темпера -туре 18 0 С. Вся вода при этом нагрелась до 100 0 С и 75 г ее обратилось в пар. Определите массу детали. Потерями энергии пренебречь.

Какой материал обладает наименьшей теплопроводностью

Дана оценка влияния пористости на эффективную теплопроводность теплоизоляционных материалов. Рассмотрены основные факторы, оказывающие влияние на теплопроводность материала, такие как плотность, вид пористой структуры материала и влажность. Описана методика проведения измерения теплопроводности методами стационарного теплового потока и горячей охранной зоны. Приведена методика расчета эффективной теплопроводности волокнистых материалов. Проведены расчетно-экспериментальное исследование эффективной теплопроводности и анализ полученных результатов.

Введение

Одним из актуальных направлений развития авиационной промышленности является разработка конструкций из композиционных материалов, в связи с чем к ним предъявляются все более жесткие требования. Они должны обладать повышенной термостойкостью, высокими звукоизоляционными, механическими характеристиками и хорошими теплофизическими свойствами [1]. Перед разработчиками стоит ряд научно-технических задач, требующих решения, таких как уменьшение материалоемкости продукции, энергосбережение, рациональное использование ресурсов и др. [2–4]. Одно из актуальных для разработчиков материалов направлений – создание теплоизоляционного материала с пониженной плотностью, высокими эксплуатационными свойствами, отвечающего требованиям пожарной безопасности. Композиционные, в том числе теплоизоляционные, материалы широко применяются в строительстве, авиации, автомобилестроении, энергетике и др. [5–8]. Одним из основных требований к теплоизоляционным материалам для авиакосмической промышленности, машиностроения, энергетики и других отраслей является их низкая теплопроводность.

Читайте так же:
Как проверить кт117а мультиметром

Теплопроводность в волокнистых материалах состоит из трех составляющих – кондуктивного переноса тепла, излучения и конвекции. Перенос тепла по волокнам осуществляется путем кондуктивной теплопроводности за счет колебаний атомов в кристаллической решетке. Поскольку кристаллическая решетка обладает прочными связями, конвективный перенос тепла невозможен и происходит только с помощью теплопроводности (фононная теплопроводность). В жидкостях и газах, заполняющих пространство между волокнами, перенос тепла осуществляется за счет теплового движения молекул и посредством перемещения макроскопических объемов жидкости, а также конвекцией и теплопроводностью. Лучистый теплообмен в волокнистых теплоизоляционных материалах определяется степенью черноты твердых материалов, усредненным расстоянием между волокнами, излучательной и поглощающей способностью газа наполнителя. Доля общего потока тепла, приходящаяся на каждую из составляющих, зависит от совокупности определяющих параметров: теплопроводности волокон и газа, диаметра волокон, их ориентации, степени черноты и т. д. Для оценки эффективной теплопроводности материалов необходимо изучить вклад каждой из составляющих общего теплового потока в материале.

Из всех доступных и широко распространенных веществ воздух обладает наименьшей теплопроводностью, поэтому основная идея получения эффективного теплоизоляционного материала состоит в предельном насыщении материала порами, заполненными воздухом. Для материалов, отвечающих требованиям теплоизоляции, характерны малая объемная плотность (10 < ρ < 150 кг/м 3 ) и высокая пористость (60 < m < 95 %) [9]. Исследования теплофизических свойств теплоизоляционных материалов, приведенные в работах [10, 11], показали, что с увеличением плотности возрастает эффективный коэффициент теплопроводности. При повышении межволокнистой пористости увеличивается вклад в общую теплопроводность конвективной составляющей. Особенно заметен вклад в конвективную теплопроводность при повышенных температурах. С ростом температуры от 0 до 500 °С передача тепла через поры диаметром 1 и 6 мм увеличивается соответственно в 5,3 и 11,7 раза [12]. В порах диаметром <5 мм влияние конвекции наступает при разности температур в 100 °С, а в порах диаметром >10 мм – при разности температур в 2 °С [9]. Поэтому для теплоизоляционных материалов предпочтительнее мелкопористое строение с замкнутыми порами. Далее приведена количественная зависимость теплопроводности воздуха от размера порпри температуре 10 °С [12]:

Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты

Любое строительство независимо от его размера всегда начинается с разработки проекта. Его цель – спроектировать не только внешний вид будущего строения, еще и просчитать основные теплотехнические характеристики. Ведь основной задачей строительства считается сооружение прочных, долговечных зданий, способных поддерживать здоровый и комфортный микроклимат, без лишних затрат на отопление. Несомненную помощь при выборе сырья, используемого для возведения постройки, окажет таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты.

Основная таблица теплопроводности строительных материалов

Тепло в доме напярямую зависит от коэффициента теплопроводности строительных материалов

Что такое теплопроводность?

Теплопроводность – это процесс передачи энергии тепла от нагретых частей помещения к менее теплым. Такой обмен энергией будет происходить, пока температура не уравновесится. Применяя это правило к ограждающим системам дома, можно понять, что процесс теплопередачи определяется промежутком времени, за который происходит выравнивание температуры в комнатах с окружающей средой. Чем это время больше, тем теплопроводность материала, применяемого при строительстве, ниже.

Отсутствие теплоизоляции дома скажется на температуре воздуха внутри помещения

Отсутствие теплоизоляции дома скажется на температуре воздуха внутри помещения

Для характеристики проводимости тепла материалами используют такое понятие, как коэффициент теплопроводности. Он показывает, какое количество тепла за одну единицу временного промежутка пройдет через одну единицу площади поверхности. Чем выше подобный показатель, тем сильнее теплообмен, значит, постройка будет остывать значительно быстрее. То есть при сооружении зданий, домов и прочих помещений необходимо использовать материалы, проводимость тепла которых минимальна.

Читайте так же:
Как проверить трансформатор тока на исправность

Сравнительные характеристики теплопроводности и термического сопротивления стен, возведенных из кирпича и газобетонных блоков

Сравнительные характеристики теплопроводности и термического сопротивления стен, возведенных из кирпича и газобетонных блоков

Что влияет на величину теплопроводности?

Тепловая проводимость любого материала зависит от множества параметров:

  1. Пористая структура. Присутствие пор предполагает неоднородность сырья. При прохождении тепла через подобные структуры, где большая часть объема занята порами, охлаждение будет минимальным.
  2. Плотность. Высокая плотность способствует более тесному взаимодействию частиц друг с другом. В результате теплообмен и последующее полное уравновешивание температур происходит быстрее.
  3. Влажность. При высокой влажности окружающего воздуха или намокании стен постройки, сухой воздух вытесняется капельками жидкости из пор. Теплопроводность в подобном случае значительно увеличивается.

Теплопроводность, плотность и водопоглощение некоторых строительных материалов

Теплопроводность, плотность и водопоглощение некоторых строительных материалов

Применение показателя теплопроводности на практике

В строительстве все материалы условно подразделяются на теплоизоляционные и конструкционные. Конструкционное сырье отличается наибольшими показателями теплопроводности, но именно его применяют для постройки стен, перекрытий, прочих ограждений. Согласно таблице теплопроводности строительных материалов, при возведении стен из железобетона, для низкого теплообмена с окружающей средой толщина конструкции должна быть около 6 метров. В таком случае строение получится огромным, громоздким и потребует немалых затрат.

Наглядный пример - при какой толщине различных материалов их коэффициент теплопроводности будет одинаковым

Наглядный пример — при какой толщине различных материалов их коэффициент теплопроводности будет одинаковым

Поэтому при возведении постройки следует отдельное внимание уделять дополнительным теплоизолирующим материалам. Слой теплоизоляции может не понадобиться только для построек из дерева или пенобетона, но даже при использовании подобного низкопроводного сырья толщина конструкции должна быть не менее 50 см.

Нужно знать! У теплоизоляционных материалов значения показателя теплопроводности минимальны.

Теплопроводность готового здания. Варианты утепления конструкций

При разработке проекта постройки необходимо учесть все возможные варианты и пути потери тепла. Большое его количество может уходить через:

  • стены – 30%;
  • крышу – 30%;
  • двери и окна – 20%;
  • полы – 10%.

Теплопотери неутепленного частного дома

Теплопотери неутепленного частного дома

При неверном расчете теплопроводности на этапе проектирования, жильцам остается довольствоваться только 10% тепла, получаемого от энергоносителей. Именно поэтому дома, возведенные из стандартного сырья: кирпича, бетона, камня рекомендуют дополнительно утеплять. Идеальная постройка согласно таблице теплопроводности строительных материалов должна быть выполнена полностью из теплоизолирующих элементов. Однако малая прочность и минимальная устойчивость к нагрузкам ограничивает возможности их применения.

Нужно знать! При обустройстве правильной гидроизоляции любого утеплителя высокая влажность не повлияет на качество теплоизоляции и сопротивление постройки теплообмену будет значительно выше.

Сравнительный график коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов и утеплителей

Сравнительный график коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов и утеплителей

Самым распространенным вариантом сочетание несущей конструкции из высокопрочных материалов с дополнительным слоем теплоизоляции. Сюда можно отнести:

    . При его постройке каркасом из древесины обеспечивается жесткость всей конструкции, а укладка утеплителя производится в пространство между стойками. При незначительном уменьшении теплообмена в некоторых случая может потребоваться утепление еще и снаружи основного каркаса.
  1. Дом из стандартных материалов. При выполнении стен из кирпича, шлакоблоков, утепление должно проводиться по наружной поверхности конструкции.

Необходимая тепло- и гидроизоляция для сохранения тепла в частном доме

Необходимая тепло- и гидроизоляция для сохранения тепла в частном доме

Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты

В этой таблице собраны показатели теплопроводности самых распространенных строительных материалов. Пользуясь подобными справочниками, можно без проблем рассчитать необходимую толщину стен и применяемого утеплителя.

Таблица коэффициента теплопроводности строительных материалов:

Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты

Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты

Теплопроводность строительных материалов (видео)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector