Теплопроводность дома – Коэффициенты теплопроводности строительных материалов: особенности и таблицы значений

Теплопроводность материалов для строительства дома

Теплопроводность материалов для строительства дома
При возведении любого здания необходимо учитывать теплопроводность строительного материала, использующегося для устройства стен, кровли и других элементов конструкции. Под этим термином подразумевают свойство материала изменять температуру при внешнем воздействии, пропускать сквозь себя тепловую энергию. Для того, чтобы количественно оценить данное свойство любого материала используют коэффициент теплопроводности.

«Для того, чтобы кирпичный дом был таким же теплым, как и деревянны»
Что такое коэффициент теплопроводности
Эта физическая величина равна количеству теплоты (измеряемой в килокалориях), проходящей через материал, толщина которого составляет 1 м, а площадь – 1 м³ за 1 час. Разница температур, измеренных на противоположных сторонах его поверхности, должна быть равной 1 °С. Исчисляется теплопроводность в Вт/м град (Ватт, деленный на произведение метра и градуса).
Использование данной характеристики строительных материалов продиктовано необходимостью оптимального их подбора для создания максимальной теплоизоляции. Это необходимое условие для экономии теплоносителей и комфорта живущих или работающих в здании людей. Также теплопроводность учитывается при выборе материала для дополнительного утепления дома.

Сравнительная характеристика теплопроводности строительных материалов
Коэффициент теплопроводности материалов различный. К примеру, у сосны этот показатель равен 0,17 Вт/м град, у пенобетона – 0,18 Вт/м град: то есть, по способности сберегать тепло они примерно идентичны. Коэффициент теплопроводности кирпича пустотелого – 0,55 Вт/м град, а обыкновенного (полнотелого) – 0,8 Вт/м град. Из всего этого следует, что для того, чтобы кирпичный дом был таким же теплым, как и деревянный сруб (из сосны), толщина его стен должна втрое превышать толщину стен сруба.
Практическое использование материалов с низкой теплопроводностью
Современные технологии производства теплоизолирующих материалов предоставляют широкие возможности для строительной индустрии. Сегодня совершенно не обязательно строить дома с большой толщиной стен: можно удачно комбинировать различные материалы при возведении энергоэффективных построек. Не очень высокую теплопроводность кирпича можно компенсировать использованием дополнительного внутреннего или наружного утеплителя, например, пенополистирола, коэффициент теплопроводности которого – всего 0,03 Вт/м град.
Взамен дорогих домов из кирпича и не эффективных с точки зрения энергоэффективности монолитных и каркасно-панельных домов из тяжелого и плотного бетона сегодня строят здания из ячеистого бетона (блоки керамзитобетонные своими руками). Его коэффициент теплопроводности такой же, как древесины: в доме из такого материала стены не промерзают даже в самые холодные зимы.
Такая технология позволяет возводить более легкие и дешевые здания. Уменьшается также и время, затрачиваемое на строительные работы. Для более легких сооружений не требуется сооружать тяжелый глубоко заглубленный фундамент: в ряде случаев достаточно легкого ленточного или даже столбчатого (фундамент под дом из газобетона).
Особенно привлекательным данный принцип строительства стал для возведения легких каркасных домов. Сегодня с использованием материалов с низкой теплопроводностью возводится все больше коттеджей, супермаркетов, складских помещений и производственных зданий. Такие строения могут эксплуатироваться в любой климатической зоне.
Принцип каркасно-щитовой технологии строительства заключается в том, что между тонкими листами фанеры или плит OSB помещается теплоизолятор. Это может быть комбинация из минеральной или стекловаты с пенополистиролом. Толщина материала выбирается с учетом его теплопроводности. Тонкие стены вполне справляются с задачей тепловой изоляции. Таким же образом устраивается кровля. Данная технология позволяет в короткие сроки возводить здание с минимальными затратами средств.

myremdom.ru

Сравнение теплопотерь домов из разного материала

Принято считать, что для средней полосы России мощность отопительных систем должна рассчитываться исходя из соотношения 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади. Что говорится в СНиП и каковы реальные расчетные теплопотери домов, построенных из различных материалов?

СНиП указывает на то, какой дом можно считать, скажем так, правильным. Из него мы позаимствуем строительные нормы для Московского региона и сравним их с типичными домами, построенными из бруса, бревна, пенобетона, газобетона, кирпича и по каркасным технологиям.

Как должно быть по правилам (СНиП)

СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» определяет «Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций» жилых помещений в диапазоне от 2,1 до 8,2 м2·°С/Вт в зависимости от их положения и градусо-суток. Градусо-сутки – условная величина, выраженная в средней разнице температур внутри и снаружи, помноженная на количество дней отопительного сезона. Чтобы узнать нормативные значения градусо-суток отопительного периода обратимся к таблице 4.1 Справочного пособия к СНиП 23-01-99. При поддерживаемой температуре внутри помещения на уровне 22 градусов для Московского региона мы получим значение 5400, следовательно (опираясь на таблицу соответствия в СНиП 23-02-2003), искомое значение сопротивления теплопередаче стен у нас будет 2,8 м

2·°С/Вт. Это соответствует стене каркасного дома с утеплителем из минеральной ваты толщиной ~100 мм. Из той же таблицы возьмем значения сопротивления для пола/потолка (3,7 м2·°С/Вт) и окон (0,45 м2·°С/Вт). Таким образом, в доме по СНиПу утепление крыши и пола должно быть эквивалентно 140 мм минваты, а стеклопакеты двухкамерными с обычными стеклами (см. теплопроводность стеклопакетов).

Однако взятые нами значения в 5400 градусо-суток для московского региона являются пограничными к значению 6000, по которому в соответствии со СНиПом сопротивление теплопередаче стен и кровли должно составлять 3,5 и 4,6 м2·°С/Вт соответственно, что эквивалентно 130 и 170 мм минеральной ваты с коэффициентом теплопроводности λА=0,038 Вт/(м·°К).

Как в реальности

Зачастую люди строят «каркасники», бревенчатые, брусовые и каменные дома исходя из доступных материалов и технологий. Например, чтобы соответствовать СНиП, диаметр бревен сруба должен быть больше 70 см, но это абсурд! Потому чаще всего строят так, как удобнее или как больше нравится.

Для сравнительных расчетов мы воспользуемся удобным калькулятором теплопотерь, который расположен на сайте его автора. Для упрощения расчетов возьмем одноэтажное прямоугольное помещение со сторонами 10 х 10 метров. Одна стена глухая, на остальных по два небольших окна с двухкамерными стеклопакетами, плюс одна утепленная дверь. Крыша и потолок утеплены 150 мм каменной ваты, как наиболее типичный вариант.

Кроме теплопотерь через стены есть еще понятие инфильтрации – проникновения воздуха через стены, а также понятие бытового тепловыделения (от кухни, приборов и т.п.), которое по СНиП приравнивается к 21 Вт на м2. Но мы это учитывать сейчас не будем. Равно как и потери на вентиляцию, потому как это требует и вовсе отдельного разговора. Разница температур принята за 26 градусов (22 в помещении и -4 снаружи – как усредненное за отопительный сезон в московском регионе).

Итак, вот итоговая диаграмма сравнения теплопотерь домов из различных материалов:

Пиковые теплопотери рассчитаны для наружной температуры -25°С. Они показывают, какой максимальной мощности должна быть система отопления. «Дом по СНиП (3,5, 4,6, 0,6)» – это расчет исходя из более строгих требований СНиП к тепловому сопротивлению стен, кровли и пола, который применим к домам в чуть более северных регионах, нежели чем Московская область. Хотя, зачастую, могут применяться и к ней.

Главный вывод – если при строительстве вы руководствуетесь СНиП, то мощность отопления следует закладывать не 1 кВт на 10 м

2, как принято считать, а на 25-30% меньше. И это еще без учета бытового тепловыделения. Однако соблюсти нормы не всегда получается, а детальный расчет отопительной системы лучше доверить квалифицированным инженерам.

 

Также вам может быть интересно:
— Теплопроводность стеклопакетов: сравнительная таблица
— Чем дешевле отапливать дом (газ, дрова, электричество, уголь, дизель)
— Чем лучшие дрова отличаются от плохих

Загрузка…

dacha.news

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

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.

Материал

Плотность материала (кг/м3)

Коэффициент теплопроводности

Кирпич керамический полнотелый

1800

0,56

Кирпич силикатный

1800

0,7

Раствор цементно-песчаный

0,58

Раствор известково-песчаный

0,47

Газобетон, пенобетон на цементе

1000

0.29

Газобетон, пенобетон на извести

1000

0,31

Газобетон, пенобетон на цементе

600

0,14

Газобетон, пенобетон на извести

600

0,15

Арболит

О,07-0,17

железобетон

2500

1,69

Бетон

2400

1,51

Пенополиуретан

40

0,029

Пенополиуретан

80

0,041

Известняк

2000

0,93

Известняк

1400

0,33

Пенополистирол экструдированный

35

0.029

Минеральная вата каменная

180

0,038

Минеральная вата стеклянная

85

0,044

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-0C), 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.

К содержанию ↑

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.

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.

К содержанию ↑

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.

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

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

Читайте также:

silastroy.com

Теплопроводность. Просто о сложном. | Всё об интерьере для дома и квартиры

При выборе качественного теплоизоляционного материала потребитель должен принимать во внимание целый ряд параметров, среди которых неизменно присутствует показатель теплопроводности. Высокой или низкой должна быть теплопроводность, что такое «Лямбда», на какие показатели теплопроводности ориентироваться — ответы на эти и другие самые распространенные вопросы, возникающие при покупке утеплителя, вы найдете в данной статье.


Слово «Теплопроводность» или еще более запутанное «лямбда» знакомо каждому школьнику из курса физики за восьмой класс. Однако со временем информация, которой мы не пользуемся, забывается. Попробуем освежить в памяти эти несложные и очень полезные знания.

Теплопроводность, как уже было сказано выше, — одно из ключевых понятий в современном строительстве, особенно когда речь заходит о теплоизоляционных материалах. От теплопроводности зависит толщина вашей стены или кровли, вес всего дома, а следовательно, и прочность (несущая способность) фундамента, долговечность конструкций и многое другое.

Современное определение теплопроводности — понятие комплексное. И состоит из нескольких составных частей, отвечающих за перенос тепла (теплообмен.

Суммарная или итоговая теплопроводность состоит из теплопроводности за счет конвекции, теплопроводности твердой и газообразной фазы, а также теплопроводности, учитывающей теплообмен за счет излучения.

Запутались еще сильнее? Тогда по порядку. Каждый элемент этой формулы более подробно разберем.

Теплообмен (или теплопередача) — это способ изменения внутренней энергии без совершения работы над телом или самим телом.

Теплопередача всегда происходит в определенном направлении: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой.

Из курса физики нам известно, что теплообмен включает в себя три вида передачи тепла: теплопроводность, конвекцию и излучение.

Теплопроводность — явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их.
Непосредственном контакте.

Лишь в том случае, если вы опустите ложку в стакан с горячим напитком, нагреется не только та часть ложки, которая погружена в жидкость, но и та ее часть, которая находится над водой.

Теплопроводность различных веществ неодинакова, она может быть плохой (низкой) и хорошей (высокой. Хорошая теплопроводность у металлов. Плохая — у шерсти, дерева и пластиков. Самым плохим проводником тепла является вакуум.

Для примера вспомните кухонную посуду: кастрюли и сковородки. Вы вряд ли станете снимать металлическую кастрюлю, полную вкусного супа, с горячей плиты голыми руками, потому что существует реальная опасность обжечь руки. Вместо этого вы используете кухонное полотенце, силиконовые или тряпичные прихватки, то есть те материалы, которые плохо проводят тепло.

Именно поэтому «Правильные» кастрюли и сковородки снабжены пластмассовыми или деревянными ручками, плохо проводящими тепло. Вспомнить хотя бы старую бабушкину сковородку с деревянной ручкой: сковородка горячая, а за ручку схватиться можно безо всяких прихваток.

Как объясняется это явление? Рассмотрим на примере нагревания металлического стержня (или ложки из примера со стаканом.

В металле, как и во всех твердых телах, молекулы совершают колебательные движения около некоторых положений равновесия. Скорость колебательного движения молекул металла при нагревании увеличивается в той части, которая ближе расположена к пламени или источнику тепла. Эти молекулы, взаимодействуя с соседними молекулами, передают им часть своей энергии. В результате чего повышается температура отрезка стержня. Затем увеличивается скорость колебательного движения молекул в следующих отрезках стержня и так далее, до тех пор, пока не прогреется весь стержень. Именно поэтому вакуум обладает самой плохой теплопроводностью: в нем практически отсутствуют молекулы, которые бы передавали энергию друг другу. Важно отметить, что сами молекулы, передавая кинетическую энергию, не меняют свое местоположение, то есть само вещество не перемещается.

С первым понятием разобрались, посмотрим, что же дальше.

Следующая составляющая теплопроводности — это конвекция. У многих из вас на слуху такой прибор, как «Конвектор». А вот почему он так называется, наверное, знает далеко не каждый. Хотя логично предположить, что название свое он получил за принцип работы — конвекцию.

Из курса физики следует, что конвекция — это перенос энергии струями жидкости или газа. В том случае, если в случае с теплопроводностью при теплообмене происходит перенос энергии, то при конвекции происходит перенос именно вещества.

Конвекторы (как и любые другие отопительные приборы) нагревают окружающий воздух, вследствие чего температура в комнате повышается и вам становится тепло. При этом струи теплого воздуха поднимаются вверх, а струи холодного опускаются вниз. Аналогично происходит процесс нагревания воды в чайнике: горячая вода поднимается, а холодная опускается на ее место. Этот же принцип в отопительной системе для обогрева домов заложен.

Различают два вида конвекции: естественная и вынужденная.

Нагревание воздуха в комнате солнечными лучами — это пример естественной конвекции. А вот если воздух нагревается тепловым вентилятором, то это уже вынужденная конвекция. Вентилятор заставляет воздух в комнате двигаться, при этом нагревая его до необходимой температуры. В качестве других примеров конвекции можно привести холодные и теплые морские течения, а также образование и движение облаков и ветров.

Переходим к следующей составляющей: излучение (лучистый теплообмен.

Излучение — это способ переноса энергии от одного тела к другому в виде электромагнитных волн. Как правило, это инфракрасное (IR) излучение. Этот принцип заложен еще в одном уникальном приборе — инфракрасном обогревателе.

Принцип его работы построен на том, что любое нагретое тело является источником излучения. Самый впечатляющий пример — солнце. Пример поменьше — костер, распространяющий тепло на достаточно большое расстояние. В случае с обогревателем окружающие предметы нагреваются за счет электромагнитного излучения и в комнате становится тепло.

Этот вид теплообмена отличается тем, что может происходить и в вакууме. Ведь солнечная энергия как-то до земли доходит.

Примечательно, что темные тела лучше поглощают и отдают энергию. Лишь в том случае, если необходимо максимально нагреть материал, его окрашивают в черный цвет. В качестве примера можно привести солнечные коллекторы (водонагреватели), которые устанавливаются на крышах домов. Эти устройства позволяют собирать тепло от солнца и нагревать теплоноситель, который затем передает тепло внутрь дома для обогрева помещений или нагрева воды.

Хуже всего поглощают энергию светлые материалы или материалы с отражающей способностью. Способность светлых тел хорошо отражать лучистую энергию учитывают в самых разных сферах: при строительстве самолетов, при возведении высотных зданий в жарких странах, даже при выборе цвета одежды в теплое время года. На окнах часто применяют металлизированные пленки, которые частично отражают солнечное тепло и спасают помещение от перегрева.

С базовыми принципами разобрались. Пришло время вернуться к нашей формуле. Её разбор проведем на примере теплоизоляционного материала из пенополиизоцианурата (пир/PIR) — Logicpir.

Logicpir — это инновационный утеплитель, обладающий уникальными показателями теплопроводности — всего 0, 021 вт/м * к, позволяющий добиться максимальной экономии пространства при минимальной толщине теплоизоляции. Кроме того, PIR — плиты не впитывают влагу, тем самым предотвращая образование конденсата и надежно защищая ваш дом от появления плесенных грибов, клещей и бактерий, представляющих опасность для здоровья. Logicpir относится к новому поколению полиуретанов, окружающих нас повсеместно: начиная от деталей интерьера автомобилей, матрацев и обуви и заканчивая медициной, где самая поразительная сфера их применения — изготовление протезов для сердечно-сосудистой системы. Стоит ли говорить, что материал экологически безопасен, что подтверждено целым рядом сертификатов и заключений.

Итак, вернемся к теплопроводности.

Структурная и газовая теплопроводность — это теплопроводность компонентов, из которых состоит материал, а именно:

Твердой фазы — теплопроводности полимерного каркаса с множеством ячеек с очень тонкими, но прочными стенками;.
Газообразной фазы — теплопроводность газа, который находится в ячейках.
В случае если сравнивать теплоизоляцию PIR с пеностеклом или пенобетоном, то по структуре эти материалы схожи. Все они ячеистые и наполнены газом. Однако теплопроводности этих материалов будут отличаться.

Стекло и бетон, в отличие от пластиков, проводят тепло интенсивнее, соответственно, пеностекло и пенобетон обладают большей теплопроводностью и их показатели в качестве теплоизоляторов несколько хуже. Даже полимеры друг от друга теплопроводностью отличаются.

Как было сказано ранее, представленные материалы ячеистые и в каждом находятся какие-то газы. В пеностекле и пенобетоне это, как правило, окружающий воздух, в PIR — инертные газы. Хуже всего тепло проводят инертные газы, содержание молекул в 1 м 3 очень маленькое, расстояние между молекулами очень большое, поэтому передать энергию между молекулами довольно сложно. Намного лучше тепло проводит воздух, поскольку он состоит из смеси разных газов, молекул очень много и все они друг с другом взаимодействуют.

Конвекционную составляющую у мелкоячеистой теплоизоляции обычно не рассматривают, поскольку размер ячеек теплоизоляции PIR ничтожно мал (меньше 1 мм) и газ в этих ячейках неподвижен.

Последняя составляющая — излучение. Снизить ее влияние можно за счет применения дополнительных материалов, способных отражать тепловой поток. Для этого можно окрасить материал, скажем, в белый цвет. В случае с теплоизоляционными плитами PIR за отражение тепла отвечает фольга, которая покрывает материал с обеих сторон. Помимо функции отражения тепла фольга также несет защитную функцию с точки зрения утечки вспенивающего газа. По своим свойствам фольга является практически идеальным пароизоляционным материалом, а значит, способна задерживать миграции газов во внешнюю среду из ячеек теплоизоляции.

В процессе эксплуатации легкие инертные газы замещаются на более тяжелый окружающий воздух с хорошей теплопроводностью. Это происходит у всех пористых материалов за счет диффузных процессов.

Рассмотрим в качестве примера обычный воздушный шарик, наполненный гелием, который можно сравнить с одной ячейкой вспененной теплоизоляции. Новый шарик все время стремится улететь высоко в небо. В том случае, если утром он еще висел под потолком, то со временем он постепенно опустится и будет висеть в центре комнаты, а еще через несколько часов лежать на полу. Т. е. все это время газ за счет диффузии медленно выходит из шарика, и тот теряет свою «Летучесть».

Так же и с теплоизоляцией. «Шарики» (ячейки), которые ближе всего расположены к границе с окружающим воздухом постепенно изменяют свой газовый состав. Однако те «Шарики», которые находятся глубоко в материале, делают это очень медленно или не делают вовсе, поскольку инертному газу очень сложно пройти огромное количество стенок соседних «шариков» и вырваться наружу.

Кроме того, поверхность теплоизоляции покрыта фольгой, препятствующей выходу газа, соответственно, теплопроводность материала (ее газовая составляющая) сохраняется.

Подведем итог. Теплоизоляция — это очень важный показатель. От нее зависит, насколько теплым будет ваш дом. У наиболее эффективной теплоизоляции все ее составляющие должны быть как можно ниже. У современной изоляции на примере Logicpir это достигается за счет применения инертных газов, полимеров и специальных покрытий, отражающих тепловой поток. Уверены, что теперь вы не только сможете безошибочно выбрать теплоизоляционный материал, отвечающий самым высоким требованиям, но и поможете своим детям сдать физику на высший балл.

interior.ru-best.com

Теплопроводность материалов для строительства дома


При возведении любого здания необходимо учитывать теплопроводность строительного материала, использующегося для устройства стен, кровли и других элементов конструкции. Под этим термином подразумевают свойство материала изменять температуру при внешнем воздействии, пропускать сквозь себя тепловую энергию. Для того, чтобы количественно оценить данное свойство любого материала используют коэффициент теплопроводности.

Что такое коэффициент теплопроводности
Эта физическая величина равна количеству теплоты (измеряемой в килокалориях), проходящей через материал, толщина которого составляет 1 м, а площадь – 1 м³ за 1 час. Разница температур, измеренных на противоположных сторонах его поверхности, должна быть равной 1 °С. Исчисляется теплопроводность в Вт/м град (Ватт, деленный на произведение метра и градуса).

Использование данной характеристики строительных материалов продиктовано необходимостью оптимального их подбора для создания максимальной теплоизоляции. Это необходимое условие для экономии теплоносителей и комфорта живущих или работающих в здании людей. Также теплопроводность учитывается при выборе материала для дополнительного утепления дома.

Сравнительная характеристика теплопроводности строительных материалов
Коэффициент теплопроводности материалов различный. К примеру, у сосны этот показатель равен 0,17 Вт/м град, у пенобетона – 0,18 Вт/м град: то есть, по способности сберегать тепло они примерно идентичны. Коэффициент теплопроводности кирпича пустотелого – 0,55 Вт/м град, а обыкновенного (полнотелого) – 0,8 Вт/м град. Из всего этого следует, что для того, чтобы кирпичный дом был таким же теплым, как и деревянный сруб (из сосны), толщина его стен должна втрое превышать толщину стен сруба.

Практическое использование материалов с низкой теплопроводностью
Современные технологии производства теплоизолирующих материалов предоставляют широкие возможности для строительной индустрии. Сегодня совершенно не обязательно строить дома с большой толщиной стен: можно удачно комбинировать различные материалы при возведении энергоэффективных построек. Не очень высокую теплопроводность кирпича можно компенсировать использованием дополнительного внутреннего или наружного утеплителя, например, пенополистирола, коэффициент теплопроводности которого – всего 0,03 Вт/м град.

Взамен дорогих домов из кирпича и не эффективных с точки зрения энергоэффективности монолитных и каркасно-панельных домов из тяжелого и плотного бетона сегодня строят здания из ячеистого бетона (блоки керамзитобетонные своими руками). Его коэффициент теплопроводности такой же, как древесины: в доме из такого материала стены не промерзают даже в самые холодные зимы.

Такая технология позволяет возводить более легкие и дешевые здания. Уменьшается также и время, затрачиваемое на строительные работы. Для более легких сооружений не требуется сооружать тяжелый глубоко заглубленный фундамент: в ряде случаев достаточно легкого ленточного или даже столбчатого (фундамент под дом из газобетона).

Особенно привлекательным данный принцип строительства стал для возведения легких каркасных домов. Сегодня с использованием материалов с низкой теплопроводностью возводится все больше коттеджей, супермаркетов, складских помещений и производственных зданий. Такие строения могут эксплуатироваться в любой климатической зоне.

Принцип каркасно-щитовой технологии строительства заключается в том, что между тонкими листами фанеры или плит OSB помещается теплоизолятор. Это может быть комбинация из минеральной или стекловаты с пенополистиролом. Толщина материала выбирается с учетом его теплопроводности. Тонкие стены вполне справляются с задачей тепловой изоляции. Таким же образом устраивается кровля. Данная технология позволяет в короткие сроки возводить здание с минимальными затратами средств.

dachniki.xyz

Что такое теплопроводность или из чего построить теплый недорогой под Киевом?

Задача построить теплый недорогой дом под Киевом имеет несколько решений, так как существуют различные современные материалы, способные удешевить процесс строительства, одновременно улучшив тепловые характеристики готового дома. Но, для того, чтобы четко определиться, какое решение удовлетворит именно Ваши запросы, стоить выяснить несколько принципиальных вопросов о возникновении и сохранении тепла в загородном доме.

Почему некоторые дома прогреваются быстрее, чем другие и дольше остаются теплыми? Почему на обогрев одних загородных домов уходит намного больше энергии, чем других? Почему дома в принципе «остывают», стоит только выключить зимой отопление?

Ответы на эти вопросы лежат в области строительной физики и обуславливаются свойствами строительных материалов. Вспоминая школьный курс, отметим, что тепло всегда перемещается от более теплой (нагретой) среды к более холодной. Этот процесс называется теплопередачей, и, именно из-за такой его особенности, выключив отопление зимой, мы через некоторое время получим остывший дом. Более холодная внешняя среда постепенно понизит температуру в нагретом помещении, дом будет «отдавать тепло» (заметим, однако, что скорость этого процесса не одинакова для разных домов и зависит от того, из чего и как именно эти дома построены).

Составными элементами теплопередачи являются теплопроводность, конвекция и излучение. За «пассивное» обеспечение тепла в недорогом доме под Киевом, его способность накапливаться быстрее и сохраняться дольше отвечает, в первую очередь, такое свойство строительных материалов как теплопроводность.

Теплопроводность – это способ передачи тепла между неподвижными частицами вещества, находящегося в любом из 3-х агрегатных состояний (твердом, жидком, газообразном).

С понятием теплопроводности достаточно просто познакомиться при обычном приготовлении еды на кухне. Поставьте на плиту и нагрейте чугунную и медную сковородки, а потом выключите конфорки. Чугунная сковорода будет остывать значительно дольше медной, т.к. теплопроводность чугуна в 5-8 раз ниже, чем у меди. Т.е., чем ниже теплопроводность, тем дольше материал удерживает тепло. Таким образом, дом, построенный из менее теплопроводного материала, будет остывать медленнее.

Коэффициент теплопроводности любой строительной конструкции – это величина (мера), которая выражает способность этой конструкции (стены, крыши и т.д.) пропускать тепловой поток. Эта величина учитывает свойства всех материалов, из которых состоит конструкция, а также воздушные промежутки и воздушные пленки. Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/м.K (ватт на метр-кельвин).

Чем ниже значение коэффициента теплопроводности, тем меньше тепла пропускает и тем более выраженными теплоизоляционными свойствами обладает конструкция. И, соответственно, тем проще и дешевле будет обогреть дом, построенный из такого материала.

Теплопроводность самых популярных строительных материалов указана в таблице ниже.

Средние коэффициенты теплопроводности SIP, газоблока, кирпича и дерева (Вт/м.K)

SIP

ранг

Газоблок

ранг

Кирпич

ранг

Дерево

ранг

0,03-0,09

1

0,1-0,3

2-3

0,3-0,8

4

0,09-0,18

2-3

Таким образом, мы видим, что самыми лучшими теплоизоляционными свойствами из указанных материалов обладает SIP панель, на одном уровне находится газоблок и дерево, и наихудшие теплоизоляционные показатели демонстрирует кирпич. Это значит, что дешевле всего обогреть недорогой дом под Киевом, построенный по канадской каркасно-панельной технологии SIP

Теперь поговорим о скорости нагревания дома. В данном случае наш «сковородочный» пример не работает. Ведь на скорость обогрева недорогого дома под Киевомвлияет не только, собственно, теплопроводность исходного материала, но и толщина стен (более толстые стены дольше прогреваются), и особенности технологии строительства, которые минимизируют или, наоборот, увеличивают потери тепла всей конструкции.

Сравним необходимую толщину наружных конструкций, исполненных из разных материалов.

Средняя необходимая толщина наружных перекрытий из SIP, газоблока, кирпича и дерева (м)

SIP

ранг

Газоблок

ранг

Кирпич

ранг

Дерево

ранг

0,12-0,15

1

0,5-0,6

2-3

2,1-2,7

4

0,4-0,6

2-3

Из таблицы следует, что SIP панели являются самым тонким материалом из сравниваемых, 2-е и 3е место по-прежнему делят дерево и газобетон, и завершает рейтинг самые медленно прогреваемые кирпичные стены, необходимая толщина которых может достигать почти 3 метра. Нужно также отметить, что и сама канадская каркасно-панельная технология строительства из СИП еще больше способствует удержанию тепла в доме, т.к. она исключает наличие «мостиков холода», которые увеличивают теплопроводность конструкции (а, следовательно — теплопотери).

Подведем итог. Самым удачным (из тех, которые мы сравнивали) с точки зрения нагрева и сохранения тепла является такой современный строительный материал, как SIP панель. Недорогие дома из СИП быстро прогреваются и хорошо сохраняют тепло. Это — одна из причин, почему строительство из SIP быстро набирает популярности.

Теплый дом можно также построить из дерева и газоблока (показатели теплопроводности у данных материалов сопоставимы), но дом из газобетона (газоблоков) будет значительно дешевле деревянного.

И самым сложным, трудоемким и дорогим с точки зрения обеспечения тепла можно назвать традиционный кирпич. При всех достоинствах и распространенности этого материала, на обогрев дома из кирпича потребуется значительно больше как времени, так и денег.

Таким образом, если Ваша цель — построить теплый недорогой дом под Киевом, то мы предлагаем сделать выбор между строительством из материалов с низкими значениями коэффициента теплопроводности: СИП панелей и автоклавного газобетона (газоблоков). Эти материалы, помимо других их достоинств, позволят построить по-настоящему энергоэффективный дом, затраты на отопления которого будут намного ниже, чем у тех, кто по-старинке строит дом из классических строительных материалов.

Также интересно почитать:

evrodim.com

Утепление частного дома. Передача тепла и теплопроводность

Автор: Дмитрий Белкин

Большое количество писем об утеплении дома побудило меня забросить все идеи и неоконченные статьи и взяться за цикл статей именно об этом. Действительно, когда же говорить об утеплении, если не в осенне-зимний период. Так что мы еще и опоздали.

Эта статья, как водится, будет введением. Дело в том, что тема действительно довольно объемная. Я, не так долго живя за городом, уже успел накопить немалый опыт борьбы с холодами, так что имею, что сказать по этому поводу.

В цикле статей я собираюсь рассмотреть следующие вопросы.

  1. Основные понятия и термины, относящиеся к теме.
  2. Выбор строительных материалов.
  3. Принятие решения о теплоизоляции и ее выполнение для полов, стен и потолков.
  4. Разбор животрепещущей темы влажности воздуха внутри наших домов.
  5. Вопросы теплосбережения и экономии энергии.

Вопросы сооружения отопления рассмотрим в отдельном цикле, как раз к маю!

Повествование будет неоднократно нарушаться моими размышлениями о жизни с целью вывести вас, друзья на диалог, к чему я стремлюсь постоянно. Вот, кстати, с такого отступления и начнем.

Переехав за город, я заметил, что городской житель живет довольно спокойной жизнью. Обо всем заботятся коммунальные структуры. Отопление включается само собой, вода течет из крана как по волшебству, причем, утекает в канализацию, которая не известно где находится и вообще является понятием абстрактным. Я имею в виду следующее: о ее существовании всем известно, термин «канализация» свободно используется, имеется некоторое понятие о трубах по которым нечистоты куда-то уплывают, но куда именно вся эта прорва воды уходит, где территориально находятся эти озера и моря грязной воды, как она очищается и куда потом девается мы не знаем и знать не хотим (конечно, за малым исключением людей, которые с этой проблемой связаны непосредственно). Так и зима. Из регулировок — одна форточка. Жарко — открыли, холодно — закрыли. А если что сломается, да не починят вовремя, люди в праведном гневе выходят на улицы, скандируют лозунги, и сразу все нормализуется, а виновных в аварии сажают в тюрьму или, на худой конец, покрывают позором.

А в «деревне» жизнь совсем другая! Зима надвигается как нечто экстремальное. Есть реальное волнение относительно минимальных температур, ветров, количества снега. Я, порой, представить боюсь, что случится, если, например, сломается насос в скважине. А если замерзнет вода в трубе, по которой та движется в дом? А не дай бог, случится что с канализацией? А газ выключат? А электричество? Смотрите! БОЛЬШЕ ПЯТИ узких мест. Если сбой хоть в одном — все, жизнь останавливается. Теперь понятно, что урбанизацию не победить никогда. С точки зрения городских жителей мы, кто живет за городом — просто несчастные люди, а те, кто переселился за город по своей воле либо «с жиру бесятся», либо сумасшедшие.

Но я отвлекся. На самом деле, если подойти к зимним проблемам с умом, заранее к ним подготовиться и перестраховаться, где необходимо, то ничего страшного и нет. Давайте разберем вопрос утепления дома по полочкам. Поняв основные принципы, мы, я надеюсь, сможем самостоятельно приложить теорию к практике, то есть к своему личному дому и своим личным условиям, к погодным, материальным и всем остальным.

Передача тепла и теплопроводность

Два соприкасающихся тела или среды, всегда передают друг другу энергию в виде тепла. Передача тепла происходит до тех пор, пока температуры объектов не сравняются. Передача тепла может быть желательна, например, при нагреве воздуха внутри помещения от радиатора или печи, а может быть нежелательна, при рассеивании тепла нашего дома в более холодную окружающую среду. Здесь мы подходим к понятию теплопроводности. Теплопроводность есть способность тела передавать тепло. Разные тела обладают разной теплопроводностью. На житейском опыте мы знаем, что чем тело плотнее, тем тепло передается быстрее, и теплопроводность у такого тела больше. Теплопроводность материала можно легко оценить подручными средствами. Положите руку ладонью на кусок пенопласта. Буквально через пару-тройку секунд вы ощутите, что ваша ладонь значительно нагрелась. Вы даже готовы сказать, что пенопласт греет. На самом деле, все строго наоборот. Греет рука, а пенопласт, благодаря своей крайне малой теплопроводности не дает теплу уходить. Кусок металла, напротив, в большинстве случаев руку холодит. Это значит, что теплопроводность его настолько велика, что отвод тепла значительно превышает по скорости подвод тепла от руки. Кладем руку на дерево. Дерево вроде и не холодит, и не греет. Теплопроводность у него средняя.

Уважаемые друзья! Я призываю вас не экспериментировать со стекловатой, каменной ватой и шлаковатой (особенно). Это очень неприятно для руки и может быть опасно для вашего здоровья. Если вам ну очень хочется попробовать, советую сначала сунуть руку в полиэтиленовый пакет. Причем ни в коем случае не стучите по вате. Кладите на нее руки крайне медленно и осторожно. Дело в том, что при любом прикосновении к вате, в воздух поднимается очень специфическая, вредная для здоровья пыль, с которой дело стоит иметь только защитившись одеждой и респиратором.

Воздух обладает весьма малой теплопередачей. У твердых тел не бывает значений теплопередачи ниже, чем у воздуха. Однако, воздух в чистом виде редко используется в качестве утеплителя. Воздух очень трудно поймать и заставить не двигаться. Ветер, то есть постоянный подвод к телу воздуха другой температуры значительно ускоряет передачу тепла от тела к окружающей среде.

Теплопроводность измеряется коэффициентом теплопроводности. Чем меньше коэффициент, тем больше подходит материал для утепления. С другой стороны, теплопроводность можно увеличить, увеличивая толщину выбранного материала. Коэффициенты теплопроводности приводят в разных строительных справочниках и, иногда, пишут на упаковках строительных материалов. К сожалению все считают теплопроводность по-разному. Поэтому, я не буду углубляться в тонкости, скажу просто, что теплопроводность сухого дерева сосны, измеренная поперек волокон по разным оценкам в 4-5 раз меньше, чем теплопроводность кладки из полнотелого красного строительного кирпича на цементно-песчаном растворе. Отсюда, заметьте, и старые строительные нормы, рассчитанные для средней полосы России. Кирпичная кладка толщиной 62 см. вполне заменяется стеной из бруса в 15 см. Такие стены примерно эквивалентны по теплопроводности. Если бы мы строили стену из пенопласта, то могли бы сделать стену еще в 3-5 раз тоньше.

Если мой текст будут читать специалисты, они сразу уличат меня в неточности. Действительно, я слишком вольно обращаюсь с термином «теплопроводность». Для тех, кто любит построже, я уточню, что коэффициент теплопроводности показывает количество тепла, проходящее за 1 час через 1м2 поверхности испытуемого материала толщиной в 1м при разнице температур поверхностей этого материала равных 1оС. Таким образом, реальная толщина материала не влияет на коэффициент теплопроводности. Толщина материала учитывается так называемым коэффициентом теплопередачи. Однако, мне кажется, что для наших целей достаточно помнить приведенное уравнение, а именно 62см = 15см = 5см для красного кирпича, дерева и пенопласта соответственно. Кстати, у всех видов минеральных ват коэффициент теплопроводности примерно такой же, как и у пенопласта, но с оговорками, о которых я обязательно упомяну.

Иногда на практике для измерения теплопроводности используют плотность строительного материала. Связь теплопроводности и веса определенного объема материала понятна. Чем куб материала легче, тем больше в нем воздуха, а, значит, и теплопроводность ниже. Возможно, характеристикой плотности пользуются для того, чтобы убить сразу двух зайцев: показать вес вашей будущей стены и, заодно, оценить теплопроводность материала.

На теплопроводность влияет такое явление, как влажность. Вода имеет довольно высокий коэффициент теплопроводности и, когда замещает собой воздух в нашем материале, ухудшает его теплопроводность. С влажностью связан еще один аспект, важный для жизни и строительства. Дело в том, что испарение жидкости требует в несколько (!) раз больше тепла, чем доведение этой же жидкости до точки кипения. На практике мокрая стена в процессе высыхания отбирает у дома поистине огромное количество тепла, а ветер еще и ускоряет этот процесс.

На этом хотелось бы завершить вводную статью. Следующую статью цикла читайте здесь.

ВНИМАНИЕ!!!

Этот материал был написан очень давно!
Сведения, которые здесь изложены могли уже измениться!

Похожие материалы — отбираем по ключевым словам

belkin-labs.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о