Η διαδικασία μεταφοράς ενέργειας από ένα θερμότερο μέρος του σώματος σε ένα λιγότερο θερμαινόμενο ονομάζεται θερμική αγωγιμότητα. Η αριθμητική τιμή μιας τέτοιας διαδικασίας αντανακλά τη θερμική αγωγιμότητα του υλικού. Αυτή η ιδέα είναι πολύ σημαντική στην κατασκευή και επισκευή κτιρίων. Τα σωστά επιλεγμένα υλικά σάς επιτρέπουν να δημιουργήσετε ένα ευνοϊκό μικροκλίμα στο δωμάτιο και να εξοικονομήσετε σημαντικό ποσό στη θέρμανση.
Η έννοια της θερμικής αγωγιμότητας
Θερμική αγωγιμότητα είναι η διαδικασία ανταλλαγής θερμικής ενέργειας, η οποία συμβαίνει λόγω της σύγκρουσης των μικρότερων σωματιδίων του σώματος. Επιπλέον, αυτή η διαδικασία δεν θα σταματήσει μέχρι να έρθει η στιγμή της ισορροπίας της θερμοκρασίας. Αυτό παίρνει ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Όσο περισσότερος χρόνος αφιερώνεται στην ανταλλαγή θερμότητας, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμική αγωγιμότητα.
Αυτός ο δείκτης εκφράζεται ως συντελεστής θερμικής αγωγιμότηταςυλικά. Ο πίνακας περιέχει ήδη μετρημένες τιμές για τα περισσότερα υλικά. Ο υπολογισμός γίνεται σύμφωνα με την ποσότητα της θερμικής ενέργειας που έχει περάσει από μια δεδομένη επιφάνεια του υλικού. Όσο μεγαλύτερη είναι η υπολογισμένη τιμή, τόσο πιο γρήγορα το αντικείμενο θα εγκαταλείψει όλη του τη θερμότητα.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη θερμική αγωγιμότητα
Η θερμική αγωγιμότητα ενός υλικού εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:
Πυκνότητα υλικού. Με την αύξηση αυτού του δείκτη, η αλληλεπίδραση των σωματιδίων υλικού γίνεται ισχυρότερη. Αντίστοιχα, θα μεταφέρουν τη θερμοκρασία πιο γρήγορα. Αυτό σημαίνει ότι με την αύξηση της πυκνότητας του υλικού, η μεταφορά θερμότητας βελτιώνεται
Το πορώδες μιας ουσίας. Τα πορώδη υλικά είναι ετερογενή στη δομή τους. Υπάρχει πολύς αέρας μέσα τους. Και αυτό σημαίνει ότι θα είναι δύσκολο για τα μόρια και άλλα σωματίδια να κινήσουν τη θερμική ενέργεια. Αντίστοιχα, η θερμική αγωγιμότητα αυξάνεται
Η υγρασία επηρεάζει επίσης τη θερμική αγωγιμότητα. Οι επιφάνειες υγρού υλικού επιτρέπουν τη διέλευση περισσότερης θερμότητας. Ορισμένοι πίνακες υποδεικνύουν ακόμη και τον υπολογισμένο συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας του υλικού σε τρεις καταστάσεις: ξηρό, μεσαίο (κανονικό) και υγρό
Όταν επιλέγετε ένα υλικό για μόνωση δωματίου, είναι επίσης σημαντικό να λάβετε υπόψη τις συνθήκες υπό τις οποίες θα χρησιμοποιηθεί.
Η έννοια της θερμικής αγωγιμότητας στην πράξη
Η θερμική αγωγιμότητα λαμβάνεται υπόψη στο στάδιο του σχεδιασμού του κτιρίου. Αυτό λαμβάνει υπόψη την ικανότητα των υλικών να διατηρούν τη θερμότητα. Χάρη στη σωστή επιλογή τους, οι κάτοικοι εντός των εγκαταστάσεων θα είναι πάντα άνετοι. Κατά τη λειτουργία, τα χρήματα για τη θέρμανση θα εξοικονομηθούν σημαντικά.
Η μόνωση στο στάδιο του σχεδιασμού είναι η καλύτερη, αλλά όχι η μόνη λύση. Δεν είναι δύσκολο να μονώσετε ένα ήδη τελειωμένο κτίριο εκτελώντας εσωτερικές ή εξωτερικές εργασίες. Το πάχος του μονωτικού στρώματος θα εξαρτηθεί από τα επιλεγμένα υλικά. Ορισμένα από αυτά (για παράδειγμα, ξύλο, αφρώδες σκυρόδεμα) μπορούν σε ορισμένες περιπτώσεις να χρησιμοποιηθούν χωρίς πρόσθετο στρώμα θερμομόνωσης. Το κυριότερο είναι ότι το πάχος τους ξεπερνά τα 50 εκατοστά.
Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στη μόνωση της οροφής, των ανοιγμάτων παραθύρων και θυρών, δαπέδων. Το μεγαλύτερο μέρος της θερμότητας διαφεύγει μέσω αυτών των στοιχείων. Οπτικά, αυτό φαίνεται στη φωτογραφία στην αρχή του άρθρου.
Οικοδομικά υλικά και οι δείκτες τους
Για την κατασκευή κτιρίων χρησιμοποιούνται υλικά με χαμηλό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας. Τα πιο δημοφιλή είναι:
- Σκυρόδεμα. Η θερμική του αγωγιμότητα είναι εντός 1,29-1,52 W/mK. Η ακριβής τιμή εξαρτάται από τη συνοχή του διαλύματος. Αυτός ο δείκτης επηρεάζεται επίσης από την πυκνότητα του αρχικού υλικού, η οποία είναι 500-2500 kg/m3. Αυτό το υλικό χρησιμοποιείται με τη μορφή κονιάματος για θεμέλια, με τη μορφή μπλοκ - για την κατασκευή τοίχων και θεμελίων.
- Οπλισμένο σκυρόδεμα του οποίου η τιμή θερμικής αγωγιμότητας είναι 1,68W/mK. Η πυκνότητα του υλικού φτάνει τα 2400-2500 kg/m3.
- Ξύλο που χρησιμοποιείται ως οικοδομικό υλικό από την αρχαιότητα. Η πυκνότητα και η θερμική του αγωγιμότητα, ανάλογα με το βράχο, είναι 150-2100 kg/m3 και 0,2-0,23W/mK, αντίστοιχα.
Ένα άλλο δημοφιλές δομικό υλικό είναι το τούβλο. Ανάλογα με τη σύνθεση, έχει τους ακόλουθους δείκτες:
adobe (από πηλό): 0,1-0,4 W/mK;
κεραμικό (καμένο): 0,35-0,81W/mK;
πυριτικό (από άμμο με ασβέστη): 0,82-0,88 W/mK
Υλικά σκυροδέματος με προσθήκη πορωδών αδρανών
Η θερμική αγωγιμότητα του υλικού σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε το τελευταίο για την κατασκευή γκαράζ, υπόστεγων, εξοχικών σπιτιών, λουτρών και άλλων κατασκευών. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει:
- Αφροσκυρόδεμα. Παράγεται με την προσθήκη αφριστικών παραγόντων, λόγω των οποίων χαρακτηρίζεται από πορώδη δομή με πυκνότητα 500-1000 kg/m3. Ταυτόχρονα, η ικανότητα μεταφοράς θερμότητας καθορίζεται από την τιμή 0,1-0,37W/mK.
Διογκωμένο σκυρόδεμα, η απόδοση του οποίου εξαρτάται από τον τύπο του. Τα συμπαγή μπλοκ δεν έχουν κενά και τρύπες. Τα κοίλα μπλοκ κατασκευάζονται με κενά στο εσωτερικό, τα οποία είναι λιγότερο ανθεκτικά από την πρώτη επιλογή. Στη δεύτερη περίπτωση, η θερμική αγωγιμότητα θα είναι χαμηλότερη. Αν λάβουμε υπόψη τα γενικά στοιχεία, τότε η πυκνότητα του διογκωμένου αργίλου σκυροδέματος είναι 500-1800 kg / m3. Ο δείκτης του είναι στην περιοχή 0,14-0,65W/mK
Αρομπετόν, μέσα στο οποίο σχηματίζονται πόροι 1-3χιλιοστόμετρο. Αυτή η δομή καθορίζει την πυκνότητα του υλικού (300-800kg/m3). Λόγω αυτού, ο συντελεστής φτάνει τα 0,1-0,3 W/mK.
Δείκτες θερμομονωτικών υλικών
Συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας θερμομονωτικών υλικών, ο πιο δημοφιλής στην εποχή μας:
- αφρός, ο οποίος έχει πυκνότητα 15-50kg/m3, με θερμική αγωγιμότητα 0,031-0,033W/mK;
διογκωμένη πολυστερίνη, η πυκνότητα της οποίας είναι ίδια με αυτή του προηγούμενου υλικού. Αλλά ταυτόχρονα, ο συντελεστής μεταφοράς θερμότητας είναι στο επίπεδο 0,029-0,036 W/mK;
υαλοβάμβακα. Χαρακτηρίζεται από συντελεστή ίσο με 0,038-0,045W/mK;
πετροβάμβακας 0,035-0,042W/mK
Πίνακας αποτελεσμάτων
Για τη διευκόλυνση της εργασίας, ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας του υλικού συνήθως καταχωρείται στον πίνακα. Εκτός από τον ίδιο τον συντελεστή, δείκτες όπως ο βαθμός υγρασίας, η πυκνότητα και άλλοι μπορούν να αντικατοπτρίζονται σε αυτό. Τα υλικά με υψηλό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας συνδυάζονται στον πίνακα με δείκτες χαμηλής θερμικής αγωγιμότητας. Ένα παράδειγμα αυτού του πίνακα φαίνεται παρακάτω:
Η χρήση της θερμικής αγωγιμότητας του υλικού θα σας επιτρέψει να χτίσετε το επιθυμητό κτίριο. Το κύριο πράγμα: να επιλέξετε ένα προϊόν που πληροί όλες τις απαραίτητες απαιτήσεις. Τότε το κτίριο θα είναι άνετο για διαβίωση. θα διατηρήσει ένα ευνοϊκό μικροκλίμα.
Σωστά επιλεγμένο μονωτικό υλικόθα μειώσει την απώλεια θερμότητας, λόγω της οποίας δεν θα είναι πλέον απαραίτητο να "θέρμανση του δρόμου". Χάρη σε αυτό, το οικονομικό κόστος για τη θέρμανση θα μειωθεί σημαντικά. Μια τέτοια εξοικονόμηση θα επιστρέψει σύντομα όλα τα χρήματα που θα δαπανηθούν για την αγορά ενός θερμομονωτικού.
