Proces prenosa energije iz bolj vročega dela telesa na manj segret se imenuje toplotna prevodnost. Številčna vrednost takšnega postopka odraža toplotno prevodnost materiala. Ta koncept je zelo pomemben pri gradnji in popravilih stavb. Pravilno izbrani materiali vam omogočajo, da ustvarite ugodno mikroklimo v prostoru in znatno prihranite pri ogrevanju.
Koncept toplotne prevodnosti
Toplotna prevodnost je proces izmenjave toplotne energije, ki nastane zaradi trka najmanjših delcev telesa. Poleg tega se ta proces ne bo ustavil, dokler ne pride trenutek temperaturnega ravnovesja. To traja določen čas. Več časa porabljenega za izmenjavo toplote, nižja je toplotna prevodnost.
Ta indikator je izražen kot koeficient toplotne prevodnostimateriali. Tabela vsebuje že izmerjene vrednosti za večino materialov. Izračun se izvede glede na količino toplotne energije, ki je prešla skozi določeno površino materiala. Večja kot je izračunana vrednost, hitreje bo predmet oddal vso svojo toploto.
Dejavniki, ki vplivajo na toplotno prevodnost
Toplotna prevodnost materiala je odvisna od več dejavnikov:
Gostota materiala. S povečanjem tega indikatorja postane interakcija materialnih delcev močnejša. V skladu s tem bodo hitreje prenesli temperaturo. To pomeni, da se s povečanjem gostote materiala izboljša prenos toplote
Poroznost snovi. Porozni materiali so po svoji strukturi heterogeni. V njih je veliko zraka. In to pomeni, da bodo molekule in drugi delci težko premikali toplotno energijo. V skladu s tem se poveča toplotna prevodnost
Vlažnost vpliva tudi na toplotno prevodnost. Mokre površine materiala omogočajo prehod več toplote. Nekatere tabele celo kažejo izračunani koeficient toplotne prevodnosti materiala v treh stanjih: suhem, srednjem (normalnem) in mokrem
Pri izbiri materiala za izolacijo prostorov je pomembno upoštevati tudi pogoje, v katerih bo uporabljen.
Koncept toplotne prevodnosti v praksi
Toplotna prevodnost se upošteva v fazi projektiranja stavbe. Pri tem se upošteva sposobnost materialov, da zadržujejo toploto. Zahvaljujoč njihovi pravilni izbiri bodo stanovalci v prostorih vedno udobni. Med delovanjem bo denar za ogrevanje znatno prihranjen.
Izolacija v fazi projektiranja je najboljša, a ne edina rešitev. Z notranjimi ali zunanjimi deli ni težko izolirati že dokončane stavbe. Debelina izolacijskega sloja je odvisna od izbranega materiala. Nekatere od njih (na primer les, penasti beton) je v nekaterih primerih mogoče uporabiti brez dodatnega sloja toplotne izolacije. Glavna stvar je, da njihova debelina presega 50 centimetrov.
Posebno pozornost je treba nameniti izolaciji strehe, okenskih in vratnih odprtin, tal. Večina toplote uhaja skozi te elemente. Vizualno je to vidno na fotografiji na začetku članka.
Gradbeni materiali in njihovi kazalci
Za gradnjo stavb se uporabljajo materiali z nizkim koeficientom toplotne prevodnosti. Najbolj priljubljeni so:
- Beton. Njegova toplotna prevodnost je med 1,29-1,52W/mK. Natančna vrednost je odvisna od konsistence raztopine. Na ta kazalnik vpliva tudi gostota izvornega materiala, ki je 500-2500 kg/m3. Ta material se uporablja v obliki m alte za temelje, v obliki blokov - za gradnjo sten in temeljev.
- Armirani beton, katerega vrednost toplotne prevodnosti je 1,68W/mK. Gostota materiala doseže 2400-2500 kg/m3.
- Les, ki se že od antičnih časov uporablja kot gradbeni material. Njegova gostota in toplotna prevodnost, odvisno od kamnine, sta 150-2100 kg/m3 oziroma 0,2-0,23W/mK.
Drug priljubljen gradbeni material je opeka. Glede na sestavo ima naslednje indikatorje:
adobe (iz gline): 0,1-0,4 W/mK;
keramika (žgana): 0,35-0,81W/mK;
silikat (iz peska z apnom): 0,82-0,88 W/mK
Betonski materiali z dodatkom poroznih agregatov
Toplotna prevodnost materiala omogoča uporabo slednjega za gradnjo garaž, lopov, poletnih hiš, kopališč in drugih objektov. Ta skupina vključuje:
- Penasti beton. Proizvedeno z dodatkom penilcev, zaradi česar je značilna porozna struktura z gostoto 500-1000 kg/m3. Hkrati je sposobnost prenosa toplote določena z vrednostjo 0,1-0,37W/mK.
Ekspandirani beton, katerega zmogljivost je odvisna od njegove vrste. Trdni bloki nimajo praznin in lukenj. Votli bloki so izdelani s prazninami v notranjosti, ki so manj trpežne od prve možnosti. V drugem primeru bo toplotna prevodnost nižja. Če upoštevamo splošne številke, potem je gostota ekspandiranega glinenega betona 500-1800 kg / m3. Njegov indikator je v območju 0,14-0,65W/mK
porobeton, znotraj katerega se tvorijo 1-3 poremilimeter. Ta struktura določa gostoto materiala (300-800 kg/m3). Zaradi tega koeficient doseže 0,1-0,3 W/mK.
Indikatorji toplotnoizolacijskih materialov
Koeficient toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov, najbolj priljubljenih v našem času:
- pena, ki ima gostoto 15-50kg/m3, s toplotno prevodnostjo 0,031-0,033W/mK;
ekspandirani polistiren, katerega gostota je enaka gostoti prejšnjega materiala. Toda hkrati je koeficient prenosa toplote na ravni 0,029-0,036W/mK;
steklena volna. Zanj je značilen koeficient 0,038-0,045W/mK;
kamena volna 0,035-0,042W/mK
Scoreboard
Za udobje dela je koeficient toplotne prevodnosti materiala običajno vpisan v tabelo. Poleg samega koeficienta se lahko v njem odražajo tudi kazalniki, kot so stopnja vlažnosti, gostota in drugi. Materiali z visokim koeficientom toplotne prevodnosti so v tabeli združeni s kazalniki nizke toplotne prevodnosti. Primer te tabele je prikazan spodaj:
Uporaba toplotne prevodnosti materiala vam bo omogočila gradnjo želene zgradbe. Glavna stvar: izbrati izdelek, ki izpolnjuje vse potrebne zahteve. Potem bo stavba udobna za bivanje; ohranil bo ugodno mikroklimo.
Pravilno izbran izolacijski materialbo zmanjšal toplotne izgube, zaradi česar ne bo več treba "ogrevati ulice". Zahvaljujoč temu se bodo finančni stroški za ogrevanje znatno zmanjšali. Takšni prihranki bodo kmalu povrnili ves denar, ki bo porabljen za nakup toplotnega izolatorja.
