Одним з найважливіших показників будівельних матеріалів, Особливо в умовах російського клімату, є їх теплопровідність, яка в загалом вигляді визначається як здатність тіла до теплообміну (тобто розподілу тепла від більш гарячої середовища до більш холодної).

В даному випадку більш холодна середовище - це вулиця, а гаряча - внутрішній простір (Влітку часто навпаки). Порівняльна характеристика приведена в таблиці:

Коефіцієнт розраховується як кількість тепла, яке пройде через матеріал товщиною 1 метр за 1 годину при різниці температур всередині і зовні на 1 градус Цельсія. Відповідно, одиницею виміру будівельних матеріалів є Вт / (м * оС) - 1 Ватт, розділений на твір метра і градуси.

Порівняння теплопровідності будівельних матеріалів, а також їх щільності і паропроникності представлено в таблиці.

Жирним шрифтом виділені найбільш ефективні матеріали, Що застосовуються в будівництві будинків.

Нижче представлена \u200b\u200bнаочна схема, з якої легко побачити, яку товщину повинна мати стіна з різних матеріалів, Щоб вона утримувала однакову кількість тепла.

Очевидно, що за цим показником перевага за штучними матеріалами (наприклад, пінополістиролом).

Приблизно таку ж картину можна побачити, якщо скласти діаграму будівельних матеріалів, які найбільш часто застосовуються в роботі.

При цьому велике значення мають умови довкілля. Нижче наведена таблиця теплопровідності будівельних матеріалів, які експлуатуються:

• в звичайних умовах (А);
• в умовах підвищеної вологості (Б);
• в умовах посушливого клімату.

Дані взяті на основі відповідних будівельних норм і правил (СНиП II-3-79), а також з відкритих інтернет-джерел (веб-сторінки виробників відповідних матеріалів). Якщо дані за конкретними умовами експлуатації відсутні, то поле в таблиці не заповнено.

Чим більше показник, тим більше тепла він пропускає при інших рівних умовах. Так, у деяких видів пінополістиролу цей показник дорівнює 0,031, а у пінополіуретану - 0,041. З іншого боку, у бетону коефіцієнт на порядок вище - 1,51, отже, він пропускає тепло значно краще, ніж штучні матеріали.

Порівняльні втрати тепла через різні поверхні будинки можна побачити на схемі (100% - загальні втрати).

Очевидно, що більша частина йде саме зі стін, тому обробка цієї частини приміщення - найбільш важливе завдання, особливо в умовах північного клімату.

Відео для довідки

Застосування матеріалів з невеликою теплопровідністю в утепленні будинків

В основному сьогодні використовуються штучні матеріали - пінопласт, мінеральна вата, пінополіуретан, пінополістирол і інші. Вони дуже ефективні, доступні за ціною і досить легко монтуються, не вимагаючи особливих навичок роботи.

• при зведенні стін (потрібна менша їх товщина, оскільки основне навантаження по заощадженню тепла беруть на себе саме теплоізоляційні матеріали);
• при обслуговуванні будинку (витрачається менше ресурсів на опалення).

Пінопласт

Це один з лідерів у своїй категорії, який широко використовується в утепленні стін як зовні, так і всередині. Коефіцієнт становить приблизно 0,052-0,055 Вт / (С * м).

Як вибрати якісний утеплювач

При виборі конкретного зразка важливо звертати увагу на маркування - саме вона містить всі основні відомості, що впливають на властивості.

Наприклад, ПСБ-С-15 означає наступне:

Мінеральна вата

Ще один досить поширений утеплювач, який застосовується як у внутрішній, так і в зовнішній обробці приміщень, - це мінеральна вата.

Матеріал досить довговічний, недорогий і простий в монтажі. Разом з тим, на відміну від пінопласту, вона добре вбирає вологу, тому при її використанні необхідно застосовувати і гідроізоляційні матеріали, Що здорожує монтажні роботи.

Однією з найважливіших характеристик бетону, безумовно, є його теплопровідність. Змінюватися цей показник у різних видів матеріалу може в значних межах. залежитьпрежде за все, відвидувикористаного в ньому наповнювача. Чим легше матеріал, тим кращим ізолятором від холоду він є.

Що таке теплопровідність: визначення

При зведенні будинків і споруд можуть використовуватися різні матеріали. Житлові та виробничі споруди в умовах російського клімату зазвичай утеплюються. Тобто, при їх будівництві застосовуються спеціальні ізолятори, основним призначенням яких є підтримання комфортної температури усередині приміщень. при розрахунку необхідної кількості мінеральної вати або пінополістиролу в обов'язковому порядку береться до уваги теплопровідність використаного для зведення огороджувальних конструкцій основного матеріалу.

Дуже часто будівлі та споруди в нашій країні будуються з різних видів бетону. Також для цієї мети викоються цеглаі дерево. Власне самої теплопровідністю називається здатність речовини до переносу енергії в своїй товщі в силу руху молекул. Йти подібний процес може, як в твердих частинах матеріалу, так і в його порах. У першому випадку він називається кондукцией, у другому - конвекцією.Охолодження матеріалу набагато швидше йде в його твердих частинах. Повітря, що заповнює пори, затримує тепло, звичайно ж, краще.

Від чого залежить показник

Висновки з усього вищесказаного можна зробити наступні. залежить теплопроводность бетону,дерева і цегли, як і будь-якого іншого матеріалу,відїх:

• щільності;
• пористості;
• вологості.

Зі збільшенням підвищується і ступінь його теплопровідності. Чим більше в матеріалі пір, тим кращим ізолятором від холоду він є.

види бетону

У сучасному будівництві можуть використовуватися найрізноманітніші типи цього матеріалу. Однак всі існуючі на ринку бетони можна класифікувати на дві великі групи:

• важкі;
• легкі пінисті або з пористим наповнювачем.

Теплопровідність важкого бетону: показники

Такі матеріали також діляться на дві основні групи. У будівництві можуть використовуватися бетони:

• важкі;
• особливо важкі.

При виробництві другого різновиду матеріалу застосовуються такі наповнювачі, як металевий скрап, гематит, магнетит, барит. Використовуються особливо важкі бетони зазвичай тільки при будівництві об'єктів, основним призначенням яких є захист від радіації. У цю групу входять матеріали з щільністю від 2500 кг / м 3.

Звичайні важкі бетони виготовляють із застосуванням таких видів наповнювача, як граніт, діабаз або вапняк, виготовлені на базі гірського щебеню. У будівництві будівель і споруд використовується подібний 1600-2500 кг / м 3.

Яка ж може бути в даному випадкутеплопровідність бетону? Таблиця,представлена \u200b\u200bнижче, демонструє показники, характерні для різних типів важкого матеріалу.

Теплопровідність пористого бетону легкого

Такий матеріал також класифікується на дві основні різновиди. Дуже часто в будівництві використовуються бетони на основі пористого наповнювача. В якості останнього застосовується керамзит, туф, шлак, пемза. У другій групі легких бетонів наповнювач використовується звичайний. Але в процесі замісу такий матеріал спінюється. В результаті після дозрівання в ньому залишається багато часу.

Теплопроводность бетону легкого дуже низька. Але при цьому і по міцності такий матеріал важкого поступається. Використовують легкі бетони найчастіше для зведення різного роду житлових і господарських будівель, що не піддаються серйозним навантаженням.

Класифікують не тільки за способом виготовлення, але і за призначенням. В цьому плані існують матеріали:

• теплоізоляційні (з щільністю до 800 кг / м3);
• конструкційно-теплоізоляційні (до 1400 кг / м3);
• конструкційні (до 1800 кг / м3).

Теплопровідність пористого бетонулегкого різних видів представлена в таблиці.

теплоізоляційні матеріали

Такі зазвичай використовують для обкладання стін, складених із цегли або залитих з цементного розчину. Як видно з таблиці,теплопровідність бетона цієї групи може варіюватися в досить великому діапазоні.

Бетони цього різновиду найчастіше використовуються як утеплюють. Але іноді з них зводять і різного роду незначні огороджувальні конструкції.

Конструкційно-теплоізоляційні і конструкційні матеріали

З цієї групи в будівництві найчастіше використовуються пінобетон, шлакопемзобетон, шлакобетон. Деякі типи керамзитобетону щільністю понад 0,29Вт / (м ° С)також можуть бути віднесені до цього різновиду.

Дуже часто такийбетон з низькою теплопровідністю використовується безпосередньо в якості будівельного матеріалу. Але іноді його застосовують і як ізолятор, що не пропускає холоду.

Як залежить теплопровідність від вологості

Всім відомо, що практично будь-який сухий матеріал ізолює від холоду набагато краще вологого. Пов'язано це, перш за все, з дуже низьким ступенем теплопровідності води.захищають бетонні стіни, Підлоги і стеліприміщення від знижених вуличних температур , Як ми з'ясували, в основному завдяки наявності в матеріалі пір, заповнених повітрям. При намоканні останній витісняється водою. А, отже, і значно підвищується У холодну пору року потрапила в пори матеріалу вода замерзає.Результатом стає те, що теплозберігаючі якості стін, підлоги і стелі знижуються ще більше.

Ступінь влагопроницаемости у різних видів бетону може бути неоднаковою. За цим показником матеріал класифікуються на кілька марок.

Дерево як ізолятор

І «холодний» важкий, і легкий бетон, теплопровідність довіді низька,звичайно ж,дуже популярніе і затребувані види будівницьних матеріалів. У будь-якому випадку, фундаменти більшості будівель і споруд зводяться саме зцементного розчину в суміші з щебенем або бутовим каменем.

застосовуютьбЄТОН суміш або ж виготовлені з неї блоки і для зведення огороджувальних конструкцій. Але досить часто для збирання статі, стель і стін використовуються і інші матеріали, наприклад, дерево. Брус дошка відрізняються, звичайно ж, набагато меншою міцністю, ніж бетон. Однак і ступінь теплопровідності у дерева, зрозуміло, набагато нижче. У бетону цей показник, як ми з'ясували, становить 0,12-1,74Вт / (м ° С).У дерева коефіцієнт теплопровідності залежить, в тому числі і від даної конкретної породи.

У інших порід цей показник може бути іншим.Вважається, що в середньому теплопровідність деревини поперек волокон дорівнює 0,14Вт / (м ° С). Найкраще ізолює простір від холоду кедр. Його показник теплопровідності становить всього 0,095 Вт / (м ° С).

Цегла як ізолятор

Далі для порівняння розглянемо характеристики щодо теплопровідності і цього популярного будівельного матеріалу.За характеристиками міцності якостямцегла не тільки не поступається бетону, але часто і перевершує його.Те ж саме стосується і щільності цього будівельного каменю. Весь використовуваний сьогодні при зведенні будівель і споруд цегладолассіфіціруется на керамічний і силікатний.

Обидві ці різновиди каменю в свою чергу можуть бути:

• повнотілими;
• з пустотами;
• щілинними.

Звичайно ж, повнотілі цеглини затримують тепло гірше пустотних і щілинних.

Теплопровідність бетону і цегли, таким чином, практично однакова. Як силікатна, так і ізолюють приміщення від холоду досить-таки слабо. Тому будинки, зведені з такого матеріалу, слід додатково утеплювати. Як ізоляторів при обшивці цегляних стін так само, як і залитих зі звичайного важкого бетону, найчастіше застосовуються пінополістирол або мінеральна вата. Можна використовувати для цієї мети і пористі блоки.

Як розраховується коефіцієнт теплопровідності

Визначається цей показник у різних матеріалів, в тому числі і у бетону, за спеціальними формулами. Всього може бути використано дві методики. Теплопровідність бетону визначається за формулою Кауфмана. Виглядає вона наступним чином:

0,0935х (m) 0,5х2,28m + 0,025, де m - маса розчину.

Для вологих (більше 3%) розчинів використовується формула Некрасова:(0,196 + 0,22 m2) 0,5 - 0,14 .

Доерамзітобетон щільністю 1000 кг / м3 має масу 1 кг. відповідно,наприклад, по Кауфману в даному випадку вийде коефіцієнт 0,238.Визначається теплопровідність бетонів при температурі суміші С. У холодних і розігрітих матеріалів її показники можуть трохи змінюватися.

Процес передачі енергії від більш нагрітої частини тіла до менш нагрітої називається теплопровідністю. Числове значення такого процесу відображає коефіцієнт теплопровідності матеріалу. Це поняття є дуже важливим при будівництві та ремонті будівель. Правильно підібрані матеріали дозволяють створити в приміщенні сприятливий мікроклімат і заощадити на опаленні істотну суму.

поняття теплопровідності

Теплопровідність - процес обміну тепловою енергією, який відбувається за рахунок зіткнення найдрібніших частинок тіла. Причому цей процес не припиниться, поки не настане момент рівноваги температур. На це йде певний проміжок часу. Чим більше часу витрачається на тепловий обмін, тим нижче показник теплопровідності.

Даний показник виражають як коефіцієнт теплопровідності матеріалів. Таблиця містить вже виміряні значення для більшості матеріалів. Розрахунок проводиться за кількістю теплової енергії, що пройшла крізь задану площу поверхні матеріалу. Чим більше розрахований значення, тим швидше об'єкт віддасть все своє тепло.

Фактори, що впливають на теплопровідність

Коефіцієнт теплопровідності матеріалу залежить від декількох факторів:

• У разі підвищення цього показника взаємодія частинок матеріалу стає міцнішим. Відповідно, вони будуть передавати температуру швидше. А це означає, що з підвищенням щільності матеріалу поліпшується передача тепла.

• Пористість речовини. Пористі матеріали є неоднорідними за своєю структурою. Усередині них перебуває велика кількість повітря. А це означає, що молекулам і іншим частками буде складно переміщати теплову енергію. Відповідно, коефіцієнт теплопровідності підвищується.

• Вологість також впливає на теплопровідність. Мокрі поверхні матеріалу пропускають велика кількість тепла. У деяких таблицях навіть вказується розрахунковий коефіцієнт теплопровідності матеріалу в трьох станах: сухому, середньому (звичайному) і вологому.

Вибираючи матеріал для утеплення приміщень, важливо враховувати також умови, в яких він буде експлуатуватися.

Поняття теплопровідності на практиці

Теплопровідність враховується на етапі проектування будівлі. При цьому береться до уваги здатність матеріалів утримувати тепло. завдяки їх правильному підбору мешканцям всередині приміщення завжди буде комфортно. Під час експлуатації будуть істотно заощаджується грошові кошти на опалення.

Утеплення на стадії проектування є оптимальним, але не єдиним рішенням. Не став труднощі утеплити вже готову будівлю шляхом проведення внутрішніх або зовнішніх робіт. Товщина шару ізоляції буде залежати від обраних матеріалів. Окремі з них (наприклад, дерево, пінобетон) можуть в деяких випадках використовуватися без додаткового шару термоізоляції. Головне, щоб їх товщина перевищувала 50 сантиметрів.

Особливу увагу слід приділити утепленню покрівлі, віконних і дверних прорізів, Статі. Крізь ці елементи йде найбільше тепла. Візуально це можна побачити на фотографії на початку статті.

Конструкційні матеріали та їх показники

Для будівництва будівель використовують матеріали з низьким коефіцієнтом теплопровідності. Найбільш популярними є:

• Залізобетон, значення теплопровідності якого становить 1,68Вт / м * К. Щільність матеріалу досягає 2400-2500 кг / м 3.

• Деревина, з давніх-давен використовується як будівельний матеріал. Її щільність і теплопровідність в залежності від породи складають 150-2100 кг / м 3 і 0,2-0,23Вт / м * К відповідно.

Ще один популярний будівельний матеріал - цегла. Залежно від складу він володіє наступними показниками:

• самановий (виготовлений з глини): 0,1-0,4 Вт / м * К;

• керамічний (виготовлений методом випалювання): 0,35-0,81 Вт / м * К;

• силікатна (з піску з додаванням вапна): 0,82-0,88 Вт / м * К.

Матеріали з бетону з додаванням пористих заповнювачів

Коефіцієнт теплопровідності матеріалу дозволяє використовувати останній для побудови гаражів, сараїв, літніх будиночків, бань та інших споруд. В ця група можна віднести:

• Керамзитобетон, показники якого залежать від його виду. Повнотілі блоки не мають пустот і отворів. З порожнечами всередині виготовляють які менш міцні, ніж перший варіант. У другому випадку теплопровідність буде нижче. Якщо розглядати загальні цифри, то складає 500-1800кг / м3. Його показник знаходиться в інтервалі 0,14-0,65Вт / м * К.

• Газобетон, всередині якого утворюються пори розміром 1-3 міліметри. Така структура визначає щільність матеріалу (300-800кг / м 3). За рахунок цього коефіцієнт досягає 0,1-0,3 Вт / м * К.

Показники теплоізоляційних матеріалів

Коефіцієнт теплопровідності теплоізоляційних матеріалів, найбільш популярних в наш час:

• пінополістирол, щільність якого така ж, як і у попереднього матеріалу. Але при цьому коефіцієнт передачі тепла знаходиться на рівні 0,029-0,036Вт / м * К;

• скловата. Характеризується коефіцієнтом, рівним 0,038-0,045Вт / м * К;

• з показником 0,035-0,042Вт / м * К.

Таблиця показників

Для зручності роботи коефіцієнт теплопровідності матеріалу прийнято заносити в таблицю. У ній крім самого коефіцієнта можуть бути відображені такі показники як ступінь вологості, щільність та інші. Матеріали з високим коефіцієнт теплопровідності поєднуються в таблиці з показниками низької теплопровідності. Зразок даної таблиці наведено нижче:

Використання коефіцієнта теплопровідності матеріалу дозволить звести бажану споруду. Головне: вибрати продукт, який відповідає всім необхідним вимогами. Тоді будівлю вийде комфортним для проживання; в ньому буде зберігатися сприятливий мікроклімат.

Правильно підібраний знизить у зв'язку з чим більше не потрібно буде «опалювати вулицю». Завдяки цьому фінансові витрати на опалення істотно знизяться. Така економія дозволить незабаром повернути всі гроші, які будуть витрачені на придбання утеплювача.

Будівництво кожного об'єкта краще починати з планування проекту та ретельного розрахунку теплотехнічних параметрів. Точні дані дозволить отримати таблиця теплопровідності будівельних матеріалів. Правильне зведення будівель сприяє оптимальним кліматичним параметрам в приміщенні. А таблиця допоможе правильно підібрати сировину, яке будуть використовуватися для будівництва.

Теплопровідність матеріалів впливає на товщину стін

Теплопровідність є показником передачі теплової енергії від нагріваються предметів в приміщенні до предметів з більш низькою температурою. Процес теплообміну проводиться, поки температурні показники не зрівняються. Для позначення теплової енергії використовується спеціальний коефіцієнт теплопровідності будівельних матеріалів. Таблиця допоможе побачити все необхідні значення. Параметр позначає, скільки теплової енергії пропускається через одиницю площі в одиницю часу. Чим більше дане позначення, тим якісніше буде теплообмін. При зведенні будинків необхідно застосовувати матеріал з мінімальним значенням теплової провідності.

Коефіцієнт теплопровідності це така величина, яка дорівнює кількості теплоти, що проходить через метр товщини матеріалу за годину. Використання подібної характеристики обов'язково для створення кращої теплоізоляції. Теплопровідність слід врахувати при підборі додаткових матеріалів, що утеплюють конструкцій.

Що впливає на показник теплопровідності?

Теплопровідність визначається такими факторами:

• пористість визначає неоднорідність структури. При пропуску тепла через такі матеріали процес охолодження незначний;
• підвищене значення щільності впливає на тісні зіткнення частинок, що сприяє більш швидкому теплообміну;
• підвищена вологість збільшує даний показник.

Використання значень коефіцієнта теплопровідності на практиці

Матеріали представлені конструкційними і теплоізоляційними різновидами. Перший вид має великі показниками теплопровідності. Вони застосовуються для будівництва перекриттів, огороджень і стін.

За допомогою таблиці визначаються можливості їх теплообміну. Щоб даний показник був досить низьким для нормального мікроклімату в приміщенні стіни з деяких матеріалів повинні бути особливо товстими. Щоб цього уникнути, рекомендується використовувати додаткові теплоізоляційні компоненти.

Показники теплопровідності для готових споруд. види утеплений

При створенні проекту потрібно враховувати всі способи витоку тепла. Воно може виходити через стіни і дах, а також через підлоги і дверей. Якщо ви неправильно проведете розрахунки проектування, то доведеться задовольнятися тільки тепловою енергією, отриманої від опалювальних приладів. Будинки, побудовані з стандартного сировини: каменю, цегли або бетону потрібно додатково утеплювати.

Додаткова теплоізоляція проводиться в каркасних будівлях. При цьому дерев'яний каркас надає жорсткості конструкції, а матеріал, що утеплює прокладається в простір між стійками. У будівлях з цегли та шлакоблоків утеплення проводиться зовні конструкції.

Вибираючи утеплювачі необхідно звертати увагу на такі фактори, як рівень вологості, вплив підвищених температур і типу споруди. Враховуйте певні параметри утеплюють конструкцій:

• показник теплопровідності впливає на якість теплоизолирующего процесу;
• вологопоглинання має велике значення при утепленні зовнішніх елементів;
• товщина впливає на надійність утеплення. Тонкий утеплювач допомагає зберегти корисну площу приміщення;
• важлива горючість. Якісна сировина має здатність до самозагасання;
• термостійкість відображає здатність витримувати температурні перепади;
• екологічність і безпеку;
• звукоізоляція захищає від шуму.

Як утеплювачів застосовуються такі види:

• мінеральна вата стійка до вогню і екологічна. До важливих характеристик відноситься низька теплопровідність;

• пінопласт - це легкий матеріал з хорошими утеплювальними властивостями. Він легко встановлюється і має вологостійкість. Рекомендується для застосування в нежитлових будівлях;
• базальтова вата на відміну від мінеральної відрізняється кращими показниками стійкості до вологи;
• пеноплекс стійкий до вологості, підвищених температур і вогню. Має прекрасні показники теплопровідності, простий в монтажі і довговічний;

• пінополіуретан відомий такими якостями, як негорючість, хороші водовідштовхувальні властивості і висока пожежостійкість;
• екструдований пінополістирол при виробництві проходить додаткову обробку. Володіє рівномірною структурою;

• пенофол вдає із себе багатошаровий матеріал, що утеплює пласт. У складі присутній спінений поліетилен. Поверхня пластини покривається фольгою для забезпечення відображення.

Для теплоізоляції можуть застосовуватися сипучі типи сировини. Це паперові гранули або перліт. Вони мають стійкість до вологи і до вогню. А з органічних різновидів можна розглянути волокно з деревини, льон або коркове покриття. При виборі, особливу увагу приділяйте такими показниками як екологічність і пожежна безпека.

Зверніть увагу! При конструюванні теплоізоляції, важливо продумати монтаж гідроізолюючої прошарку. Це дозволить уникнути високої вологості і підвищить опірність теплообміну.

Таблиця теплопровідності будівельних матеріалів: особливості показників

Таблиця теплопровідності будівельних матеріалів містить показники різних видів сировини, яке застосовується в будівництві. Використовуючи цю інформацію, ви можете легко порахувати товщину стін і кількість утеплювача.

Як використовувати таблицю теплопровідності матеріалів і утеплювачів?

У таблиці опору теплопередачі матеріалів представлені найбільш популярні матеріали. Вибираючи певний варіант теплоізоляції важливо враховувати не тільки фізичні властивості, Але і такі характеристики як довговічність, ціна і легкість установки.

Чи знаєте ви, що найпростіше виконувати монтаж пенооізола і пінополіуретану. Вони розподіляються по поверхні у вигляді піни. Подібні матеріали легко заповнюють порожнини конструкцій. При порівнянні твердих і пінних варіантів, потрібно виділити, що піна не утворює стиків.

Значення коефіцієнтів теплопередачі матеріалів в таблиці

При творі обчислень слід знати коефіцієнт опору теплопередачі. Дане значення є відношенням температур по обидва боки до кількості теплового потоку. Для того щоб знайти теплоопір певних стін і використовується таблиця теплопровідності.

Всі розрахунки ви можете провести самі. Для цього товщина прошарку утеплювача ділиться на коефіцієнт теплопровідності. Дане значення часто вказується на упаковці, якщо це ізоляція. Матеріали для будинку вимірюються самостійно. Це стосується товщини, а коефіцієнти можна відшукати в спеціальних таблицях.

Коефіцієнт опору допомагає вибрати певний тип теплоізоляції і товщину шару матеріалу. Відомості про паропроникності і щільності можна подивитися в таблиці.

при правильному використанні табличних даних ви зможете вибрати якісний матеріал для створення сприятливого мікроклімату в приміщенні.

Теплопровідність будівельних матеріалів (відео)

Можливо Вам також буде цікаво:

Як зробити опалення в приватному будинку з поліпропіленових труб своїми руками Гідрострелка: призначення, принцип роботи, розрахунки Схема опалення з примусовою циркуляцією двоповерхового будинку - вирішення проблеми з теплом

Останні роки при будівництві будинку або його ремонті велика увага приділяється енергоефективності. При вже існуючих цінах на паливо це дуже актуально. Причому схоже що далі економія буде набувати все більшої важливості. Щоб правильно підібрати склад і товщини матеріалів в пирозі огороджувальних конструкцій (стіни, підлога, стеля, покрівля) необхідно знати теплопровідність будівельних матеріалів. Ця характеристика вказується на упаковках з матеріалами, а необхідна вона ще на стадії проектування. Адже треба вирішити з якого матеріалу будувати стіни, ніж їх утеплювати, якої товщини повинен бути кожен шар.

Що таке теплопровідність і термічне опір

При виборі будівельних матеріалів для будівництва необхідно звертати увагу на характеристики матеріалів. Одна з ключових позицій - теплопровідність. Вона відображається коефіцієнтом теплопровідності. Це кількість тепла, яке може провести той чи інший матеріал за одиницю часу. Тобто, чим менше цей коефіцієнт, тим гірше матеріал проводить тепло. І навпаки, чим вище цифра, тим тепло відводиться краще.

Матеріали з низькою теплопровідністю використовуються для утеплення, з високою - для перенесення або відведення тепла. Наприклад, радіатори роблять з алюмінію, міді або стали, так як вони добре передають тепло, тобто мають високий коефіцієнт теплопровідності. Для утеплення використовуються матеріали з низьким коефіцієнтом теплопровідності - вони краще зберігають тепло. У разі якщо об'єкт складається з декількох шарів матеріалу, його теплопровідність визначається як сума коефіцієнтів всіх матеріалів. При розрахунках, розраховується теплопровідність кожної зі складових «пирога», знайдені величини підсумовуються. Загалом отримуємо теплоізоляцонную здатність конструкції, що обгороджує (стін, підлоги, стелі).

Є ще таке поняття як тепловий опір. Воно відображає здатність матеріалу перешкоджати проходженню по ньому тепла. Тобто, це зворотна величина по відношенню до теплопровідності. І, якщо ви бачите матеріал з високим тепловим опором, його можна використовувати для теплоізоляції. Прикладом теплоізоляційних матеріалів може злучити популярна мінеральна або базальтова вата, пінопласт і т.д. Матеріали з низьким теплових опором потрібні для відведення або перенесення тепла. Наприклад, алюмінієві або сталеві радіатори використовують для опалення, так як вони добре віддають тепло.

Таблиця теплопровідності теплоізоляційних матеріалів

Щоб в будинку було простіше зберігати тепло взимку і прохолоду влітку, теплопровідність стін, підлоги і покрівлі повинна бути не менше певної цифри, яка розраховується для кожного регіону. Склад «пирога» стін, підлоги і стелі, товщина матеріалів беруться з таким урахуванням щоб сумарна цифра була не меншою (а краще - хоч трохи більше) рекомендованою для вашого регіону.

При виборі матеріалів треба врахувати, що деякі з них (не всі) в умовах підвищеної вологості проводять тепло набагато краще. Якщо при експлуатації можливе виникнення такої ситуації на тривалий термін, в розрахунках використовують теплопровідність для цього стану. Коефіцієнти теплопровідності основних матеріалів, які використовуються для утеплення, наведені в таблиці.

Частина інформації взята нормативів, які прописують характеристики певних матеріалів (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79 * (додаток 2)). Ті матеріал, які не прописані в стандартах, знайдені на сайтах виробників. Так як стандартів немає, у різних виробників вони можуть значно відрізнятися, тому при покупці звертайте увагу на характеристики кожного купується матеріалу.

Таблиця теплопровідності будівельних матеріалів

Стіни, перекриття, підлога, робити можна з різних матеріалів, але так повелося, що теплопровідність будівельних матеріалів зазвичай порівнюють з цегляною кладкою. Цей матеріал знаю все, з ним простіше проводити асоціації. Найбільш популярні діаграми, на яких наочно продемонстрована різниця між різними матеріалами. Одна така картинка є в попередньому пункті, друга - порівняння цегляної стіни і стіни з колод - приведена нижче. Саме тому для стін з цегли та іншого матеріалу з високою теплопровідністю вибирають теплоізоляційні матеріали. Щоб було простіше підбирати, теплопровідність основних будівельних матеріалів зведена в таблицю.

Деревина - один з будівельних матеріалів з відносно невисокою теплопровідністю. У таблиці дані орієнтовні дані з різних порід. При покупці обов'язково дивіться щільність і коефіцієнт теплопровідності. Далеко не у всіх вони такі, як прописані в нормативних документах.

Метали дуже добре проводять тепло. Саме вони часто є містком холоду в конструкції. І це теж треба враховувати, виключати прямий контакт використовуючи теплоізолюючі прошарку і прокладки, які називаються термічним розривом. Теплопровідність металів зведена в іншу таблицю.

Як розрахувати товщину стін

Для того щоб взимку в будинку було тепло, а влітку прохолодно, необхідно щоб огороджувальні конструкції (стіни, підлога, стеля / покрівля) повинні мати певний тепловий опір. Для кожного регіону ця величина своя. Залежить вона від середніх температур і вологості в конкретній галузі.

Термічний опір огороджувальних
конструкцій для регіонів Росії

Для того щоб рахунки за опалення не були занадто великими, підбирати будівельні матеріали і їх товщину треба так, щоб їх сумарна тепловий опір було не менше зазначеного в таблиці.

Розрахунок товщини стіни, товщини утеплювача, оздоблювальних шарів

Для сучасного будівництва характерна ситуація, коли стіна має кілька шарів. Крім несучої конструкції є утеплення, оздоблювальні матеріали. Кожен з шарів має свою товщину. Як визначити товщину утеплювача? Розрахунок не складний. Виходять з формули:

R - термічний опір;

p - товщина шару в метрах;

k - коефіцієнт теплопровідності.

Попередньо треба визначитися з матеріалами, які ви будете використовувати при будівництві. Причому, треба знати точно, якого виду буде матеріал стін, утеплення, оздоблення і т.д. Адже кожен з них вносить свою лепту в теплоізоляцію, і теплопровідність будівельних матеріалів враховується в розрахунку.

Спочатку вважається термічний опір конструкційний матеріал (З якого буде будується стіна, перекриття і т.д.), потім «за залишковим» принципом підбирається товщина обраного утеплювача. Можна ще взяти до уваги теплоізоляційних характеристики оздоблювальних матеріалів, але зазвичай вони йдуть «плюсом» до основних. Так закладається певний запас «на всякий випадок». Цей запас дозволяє економити на опаленні, що згодом позитивно позначається на бюджеті.

Приклад розрахунку товщини утеплювача

Розберемо на прикладі. Збираємося будувати стіну з цегли - в півтора цегли, утеплювати будемо мінеральною ватою. По таблиці тепловий опір стін для регіону має бути не менше 3,5. Розрахунок для цієї ситуації наведено нижче.

Якщо бюджет обмежений, мінеральної вати можна взяти 10 см, а відсутню покриється оздоблювальними матеріалами. Адже вони будуть зсередини і зовні. Але, якщо хочете, щоб рахунки за опалення були мінімальними, краще обробку пускати «плюсом» до розрахункової величини. Це ваш запас на час самих низьких температур, Так як норми теплового опору для огороджувальних конструкцій вважаються по середній температурі за кілька років, а зими бувають аномально холодними. Тому теплопровідність будівельних матеріалів, використовуваних для обробки просто не беруть до уваги.