Коефицијент топлотне проводљивости грађевинских материјала: шта значи индикатор + табела вредности

Изградња укључује употребу било којег погодног материјала.Главни критеријуми су сигурност за живот и здравље, топлотна проводљивост и поузданост. Затим следе цена, естетска својства, свестраност употребе итд.

Размотримо једну од најважнијих карактеристика грађевинских материјала - коефицијент топлотне проводљивости, јер од ове имовине у великој мери зависи, на пример, ниво удобности у кући.

Шта је КТП грађевински материјал?

Теоретски, а и практично, грађевински материјали, по правилу, стварају две површине - спољашњу и унутрашњу. Са тачке гледишта физике, топли регион увек тежи хладном региону.

У односу на грађевинске материјале, топлота ће тежити са једне површине (топлије) на другу површину (мање топле). У ствари, способност материјала да се подвргне таквој транзицији назива се коефицијент топлотне проводљивости, или скраћено КТП.

Дијаграм који објашњава ефекат топлотне проводљивости: 1 – топлотна енергија; 2 – коефицијент топлотне проводљивости; 3 – температура прве површине; 4 – температура друге површине; 5 – дебљина грађевинског материјала

Карактеристике ЦТС-а се обично заснивају на испитивањима, када се узме огледни примерак димензија 100к100 цм и на њега се примени топлотни ефекат, узимајући у обзир температурну разлику две површине од 1 степен. Време експозиције 1 сат.

Сходно томе, топлотна проводљивост се мери у ватима по метру по степену (В/м°Ц).Коефицијент је означен грчким симболом λ.

Подразумевано, топлотна проводљивост различитих грађевинских материјала са вредношћу мањом од 0,175 В/м°Ц изједначава ове материјале у категорију изолационих.

Савремена производња овладала је технологијама за производњу грађевинских материјала чији је ЦТП ниво мањи од 0,05 В/м°Ц. Захваљујући оваквим производима могуће је постићи изражен економски ефекат у погледу потрошње енергије.

Утицај фактора на ниво топлотне проводљивости

Сваки појединачни грађевински материјал има специфичну структуру и јединствено физичко стање.

Основа овога су:

• димензија кристалне структуре;
• фазно стање материје;
• степен кристализације;
• анизотропија топлотне проводљивости кристала;
• запремина порозности и структура;
• смер тока топлоте.

Све ово су утицајни фактори. Хемијски састав и нечистоће такође имају одређени утицај на ниво ЦТП. Количина нечистоћа, како је пракса показала, има посебно изражен утицај на ниво топлотне проводљивости кристалних компоненти.

Изолациони грађевински материјали су класа производа за грађевинарство, креирана узимајући у обзир својства ПТС-а, близу оптималних својстава. Међутим, постизање идеалне топлотне проводљивости уз одржавање других квалитета је изузетно тешко.

Заузврат, на ПТС утичу услови рада грађевинског материјала - температура, притисак, ниво влажности итд.

Грађевински материјали са минималним пакетом трансформатора

Према истраживањима, сув ваздух има минималну вредност топлотне проводљивости (око 0,023 В/м°Ц).

Са становишта коришћења сувог ваздуха у конструкцији грађевинског материјала, потребна је конструкција у којој се суви ваздух налази унутар бројних затворених простора мале запремине. Структурно, ова конфигурација је представљена у облику бројних пора унутар структуре.

Отуда логичан закључак: грађевински материјал чија је унутрашња структура порозна формација треба да има низак ниво ЦФЦ.

Штавише, у зависности од максимално дозвољене порозности материјала, вредност топлотне проводљивости се приближава вредности топлотне проводљивости сувог ваздуха.

Стварање грађевинског материјала са минималном топлотном проводљивошћу олакшава порозна структура. Што је више пора различитих запремина садржано у структури материјала, то се може добити бољи ЦТП

У савременој производњи користи се неколико технологија за добијање порозности грађевинског материјала.

Посебно се користе следеће технологије:

• пењење;
• формирање гаса;
• заптивање воде;
• Оток;
• увођење адитива;
• стварање влакнастих скела.

Треба напоменути: коефицијент топлотне проводљивости је директно повезан са особинама као што су густина, топлотни капацитет и температурна проводљивост.

Вредност топлотне проводљивости може се израчунати помоћу формуле:

λ = К / С *(Т₁-Т₂)*т,

Где:

• П - Количина топлоте;
• С - дебљина материјала;
• Т₁, Т₂ – температура са обе стране материјала;
• т - време.

Просечна вредност густине и топлотне проводљивости обрнуто је пропорционална вредности порозности. Дакле, на основу густине структуре грађевинског материјала, зависност топлотне проводљивости од њега може се израчунати на следећи начин:

λ = 1,16 √ 0,0196+0,22д² – 0,16,

Где: д – вредност густине. Ово је формула В.П.Некрасов, демонстрирајући утицај густине одређеног материјала на вредност његовог ЦФЦ-а.

Утицај влаге на топлотну проводљивост грађевинских материјала

Опет, судећи по примерима употребе грађевинских материјала у пракси, открива се негативан утицај влаге на квалитет живота грађевинског материјала. Примећено је да што је грађевински материјал више изложен влази, ЦТП вредност постаје већа.

На различите начине настоје заштитити материјал који се користи у грађевинарству од влаге. Ова мера је у потпуности оправдана, с обзиром на повећање коефицијента за мокри грађевински материјал

Није тешко оправдати ову тачку. Дејство влаге на структуру грађевинског материјала праћено је влажењем ваздуха у порама и делимичном заменом ваздушне средине.

Узимајући у обзир да је параметар топлотне проводљивости за воду 0,58 В/м°Ц, постаје јасно значајно повећање топлотне проводљивости материјала.

Такође треба напоменути да је негативнији ефекат када се вода која улази у порозну структуру додатно замрзне и претвори у лед.

Сходно томе, лако је израчунати још веће повећање топлотне проводљивости, узимајући у обзир параметре топлотне проводљивости леда од 2,3 В/м°Ц. Повећање параметра топлотне проводљивости воде приближно четири пута.

Један од разлога за одустајање од зимске градње у корист градње лети треба сматрати управо фактором могућег смрзавања неких врста грађевинских материјала и, као резултат, повећања топлотне проводљивости.

Одавде постају очигледни грађевински захтеви у погледу заштите изолационих грађевинских материјала од влаге. На крају крајева, ниво топлотне проводљивости се повећава директно пропорционално квантитативној влажности.

Још једна тачка изгледа не мање значајна - супротно, када је структура грађевинског материјала подвргнута значајном загревању. Превише висока температура такође изазива повећање топлотне проводљивости.

Ово се дешава због повећања кинематичке енергије молекула који чине структурну основу грађевинског материјала.

Истина, постоји класа материјала чија структура, напротив, стиче боља својства топлотне проводљивости у режиму високог грејања. Један од таквих материјала је метал.

Ако, под јаким загревањем, већина широко коришћених грађевинских материјала промени своју топлотну проводљивост у правцу повећања, снажно загревање метала доводи до супротног ефекта - топлотна проводљивост метала се смањује.

Методе за одређивање коефицијента

У овом правцу се користе различите технике, али у ствари све технологије мерења обједињују две групе метода:

1. Стационарни режим мерења.
2. Нестационарни режим мерења.

Стационарна техника подразумева рад са параметрима који остају непромењени током времена или се мењају у малој мери. Ова технологија, судећи по практичним применама, омогућава нам да рачунамо на тачније резултате ЦФТ-а.

Стационарни метод омогућава мерење топлотне проводљивости у широком температурном опсегу - 20 – 700 °Ц. Али у исто време, стационарна технологија се сматра радно интензивном и сложеном техником која захтева много времена за извршење.

Пример уређаја дизајнираног за мерење топлотне проводљивости. Ово је један од модерних дигиталних дизајна који даје брзе и тачне резултате.

Друга технологија мерења, нестационарна, изгледа да је поједностављена, захтева од 10 до 30 минута за завршетак посла. Међутим, у овом случају распон температуре је значајно ограничен. Међутим, ова техника је нашла широку примену у производном сектору.

Табела топлотне проводљивости грађевинских материјала

Нема смисла мерити многе постојеће и широко коришћене грађевинске материјале.

Сви ови производи су, по правилу, више пута тестирани, на основу чега је састављена табела топлотне проводљивости грађевинских материјала, која обухвата скоро све материјале потребне на градилишту.

Једна верзија такве табеле је представљена у наставку, где је КТП коефицијент топлотне проводљивости:

Такође препоручујемо да прочитате наше друге чланке, где говоримо о томе како одабрати праву изолацију:

1. Изолација за поткровље.
2. Материјали за изолацију куће изнутра.
3. Изолација за плафон.
4. Материјали за спољну топлотну изолацију.
5. Изолација за подове у дрвеној кући.

Закључци и користан видео на тему

Видео је тематски оријентисан и довољно детаљно објашњава шта је КТП и „са чиме се једе“. Након што се упознате са материјалом представљеним у видеу, имате велике шансе да постанете професионални градитељ.

Очигледно је да потенцијални градитељ мора знати о топлотној проводљивости и њеној зависности од различитих фактора. Ово знање ће вам помоћи да изградите не само са високим квалитетом, већ и са високим степеном поузданости и издржљивости објекта. Коришћење коефицијента у суштини значи уштеду новца, на пример, на плаћању истих комуналних услуга.

Ако имате питања или вредне информације о теми чланка, оставите своје коментаре у блоку испод.