Proces prijenosa energije s toplijeg dijela tijela na manje zagrijani naziva se toplinsko provođenje. Brojčana vrijednost takvog procesa odražava toplinsku vodljivost materijala. Ovaj koncept je vrlo važan u izgradnji i popravku zgrada. Pravilno odabrani materijali omogućuju vam stvaranje povoljne mikroklime u prostoriji i značajnu uštedu na grijanju.
Koncept toplinske vodljivosti
Toplinska vodljivost je proces izmjene toplinske energije, koji nastaje zbog sudara najsitnijih čestica tijela. Štoviše, ovaj proces neće prestati sve dok ne dođe trenutak temperaturne ravnoteže. Za to je potrebno određeno vrijeme. Što se više vremena troši na izmjenu topline, to je niža toplinska vodljivost.
Ovaj pokazatelj je izražen kao koeficijent toplinske vodljivostimaterijala. Tablica sadrži već izmjerene vrijednosti za većinu materijala. Proračun se vrši prema količini toplinske energije koja je prošla kroz zadanu površinu materijala. Što je veća izračunata vrijednost, objekt će brže odustati od svoje topline.
Čimbenici koji utječu na toplinsku vodljivost
Toplinska vodljivost materijala ovisi o nekoliko čimbenika:
Gustoća materijala. S povećanjem ovog pokazatelja, interakcija materijalnih čestica postaje jača. Sukladno tome, brže će prenijeti temperaturu. To znači da se povećanjem gustoće materijala poboljšava prijenos topline
Poroznost tvari. Porozni materijali su po svojoj strukturi heterogeni. U njima je puno zraka. A to znači da će molekulama i drugim česticama biti teško pomicati toplinsku energiju. Sukladno tome, povećava se toplinska vodljivost
Vlažnost također utječe na toplinsku vodljivost. Vlažne površine materijala omogućuju prolaz više topline. Neke tablice čak pokazuju i izračunati koeficijent toplinske vodljivosti materijala u tri stanja: suho, srednje (normalno) i mokro
Prilikom odabira materijala za izolaciju prostorija važno je uzeti u obzir i uvjete u kojima će se koristiti.
Koncept toplinske vodljivosti u praksi
Toplinska vodljivost se uzima u obzir u fazi projektiranja zgrade. Ovo uzima u obzir sposobnost materijala da zadrži toplinu. Zahvaljujući njihovom pravilnom odabiru, stanari unutar prostora uvijek će biti ugodni. Tijekom rada značajno će se uštedjeti novac za grijanje.
Izolacija u fazi projektiranja je najbolje, ali ne i jedino rješenje. Nije teško izolirati već gotovu zgradu izvođenjem unutarnjih ili vanjskih radova. Debljina izolacijskog sloja ovisit će o odabranim materijalima. Neki od njih (na primjer, drvo, pjenasti beton) mogu se u nekim slučajevima koristiti bez dodatnog sloja toplinske izolacije. Glavna stvar je da njihova debljina prelazi 50 centimetara.
Posebnu pozornost treba posvetiti izolaciji krova, otvora prozora i vrata, podova. Većina topline izlazi kroz te elemente. Vizualno se to može vidjeti na fotografiji na početku članka.
Građevinski materijali i njihovi pokazatelji
Za izgradnju zgrada koriste se materijali s niskim koeficijentom toplinske vodljivosti. Najpopularniji su:
- Beton. Njegova toplinska vodljivost je unutar 1,29-1,52W/mK. Točna vrijednost ovisi o konzistenciji otopine. Na ovaj pokazatelj utječe i gustoća izvornog materijala, koja iznosi 500-2500 kg/m3. Ovaj materijal se koristi u obliku morta za temelje, u obliku blokova - za izgradnju zidova i temelja.
- Armirani beton čija je vrijednost toplinske vodljivosti 1,68W/mK. Gustoća materijala doseže 2400-2500 kg/m3.
- Drvo koje se od davnina koristilo kao građevinski materijal. Njegova gustoća i toplinska vodljivost, ovisno o stijeni, su 150-2100 kg/m3 i 0,2-0,23W/mK, redom.
Još jedan popularan građevinski materijal je cigla. Ovisno o sastavu, ima sljedeće pokazatelje:
adobe (napravljen od gline): 0,1-0,4 W/mK;
keramika (pečena): 0,35-0,81W/mK;
silikat (od pijeska s vapnom): 0,82-0,88 W/mK
Betonski materijali s dodatkom poroznih agregata
Toplinska vodljivost materijala omogućuje vam korištenje potonjeg za izgradnju garaža, šupa, ljetnih kuća, kupki i drugih objekata. Ova grupa uključuje:
- Pjenasti beton. Proizveden s dodatkom sredstava za pjenjenje, zbog čega se odlikuje poroznom strukturom gustoće od 500-1000 kg/m3. Istovremeno, sposobnost prijenosa topline određena je vrijednošću 0,1-0,37W/mK.
Ekpandirani beton, čija izvedba ovisi o vrsti. Čvrsti blokovi nemaju šupljine i rupe. Šuplji blokovi izrađeni su s šupljinama unutar, koje su manje izdržljive od prve opcije. U drugom slučaju, toplinska vodljivost će biti niža. Ako uzmemo u obzir opće brojke, tada je gustoća betona od ekspandirane gline 500-1800 kg / m3. Njegov indikator je u rasponu od 0,14-0,65W/mK
Porozni beton, unutar kojeg se formiraju pore od 1-3milimetar. Ova struktura određuje gustoću materijala (300-800 kg/m3). Zbog toga koeficijent doseže 0,1-0,3 W/mK.
Pokazatelji toplinskoizolacijskih materijala
Koeficijent toplinske vodljivosti termoizolacijskih materijala, najpopularniji u naše vrijeme:
- pjena, koja ima gustoću od 15-50kg/m3, s toplinskom vodljivošću od 0,031-0,033W/mK;
ekspandirani polistiren, čija je gustoća ista kao i kod prethodnog materijala. Ali u isto vrijeme, koeficijent prijenosa topline je na razini od 0,029-0,036W/mK;
staklena vuna. Karakterizira ga koeficijent jednak 0,038-0,045W/mK;
kamena vuna 0,035-0,042W/mK
Scoreboard
Radi praktičnosti rada, koeficijent toplinske vodljivosti materijala obično se upisuje u tablicu. Osim samog koeficijenta, u njemu se mogu odraziti pokazatelji kao što su stupanj vlažnosti, gustoća i drugi. Materijali s visokim koeficijentom toplinske vodljivosti kombinirani su u tablici s pokazateljima niske toplinske vodljivosti. Primjer ove tablice prikazan je u nastavku:
Upotreba toplinske vodljivosti materijala omogućit će vam da izgradite željenu zgradu. Glavna stvar: odabrati proizvod koji ispunjava sve potrebne zahtjeve. Tada će zgrada biti udobna za život; održavat će povoljnu mikroklimu.
Ispravno odabran izolacijski materijalće smanjiti gubitak topline, zbog čega više neće biti potrebno "grijati ulicu". Zahvaljujući tome, financijski troškovi za grijanje bit će značajno smanjeni. Takva ušteda će uskoro vratiti sav novac koji će se potrošiti na kupnju toplinskog izolatora.
