Proces prenosu energie z teplejšej časti tela do menej zohriatej časti tela sa nazýva vedenie tepla. Číselná hodnota takéhoto procesu odráža tepelnú vodivosť materiálu. Tento koncept je veľmi dôležitý pri výstavbe a opravách budov. Správne zvolené materiály umožňujú vytvoriť priaznivú mikroklímu v miestnosti a ušetriť značné množstvo na vykurovaní.
Koncept tepelnej vodivosti
Tepelná vodivosť je proces výmeny tepelnej energie, ku ktorému dochádza v dôsledku zrážky najmenších častíc telesa. Okrem toho sa tento proces nezastaví, kým nepríde okamih teplotnej rovnováhy. To si vyžaduje určitý čas. Čím viac času strávite výmenou tepla, tým nižšia je tepelná vodivosť.
Tento indikátor je vyjadrený ako koeficient tepelnej vodivostimateriálov. Tabuľka obsahuje už namerané hodnoty pre väčšinu materiálov. Výpočet sa robí podľa množstva tepelnej energie, ktorá prešla daným povrchom materiálu. Čím väčšia je vypočítaná hodnota, tým rýchlejšie objekt odovzdá všetko svoje teplo.
Faktory ovplyvňujúce tepelnú vodivosť
Tepelná vodivosť materiálu závisí od niekoľkých faktorov:
Hustota materiálu. So zvýšením tohto ukazovateľa sa interakcia častíc materiálu stáva silnejšou. V súlade s tým prenesú teplotu rýchlejšie. To znamená, že so zvýšením hustoty materiálu sa zlepšuje prenos tepla
Pórovitosť látky. Porézne materiály sú vo svojej štruktúre heterogénne. V ich vnútri je veľa vzduchu. A to znamená, že pre molekuly a iné častice bude ťažké presunúť tepelnú energiu. V dôsledku toho sa zvyšuje tepelná vodivosť
Vlhkosť ovplyvňuje aj tepelnú vodivosť. Mokré povrchy materiálu umožňujú prechod väčšieho množstva tepla. Niektoré tabuľky dokonca uvádzajú vypočítaný koeficient tepelnej vodivosti materiálu v troch stavoch: suchý, stredný (normálny) a vlhký
Pri výbere materiálu na izoláciu miestnosti je dôležité zvážiť aj podmienky, v ktorých bude použitý.
Koncept tepelnej vodivosti v praxi
Tepelná vodivosť sa berie do úvahy už vo fáze projektovania budovy. Toto zohľadňuje schopnosť materiálov udržať teplo. Vďaka ich správnemu výberu sa budú obyvatelia v priestoroch vždy cítiť pohodlne. Počas prevádzky sa výrazne ušetria peniaze za kúrenie.
Zateplenie v štádiu návrhu je najlepšie, ale nie jediné riešenie. Nie je ťažké izolovať už hotovú budovu vykonávaním vnútorných alebo vonkajších prác. Hrúbka izolačnej vrstvy bude závisieť od zvoleného materiálu. Niektoré z nich (napríklad drevo, penový betón) môžu byť v niektorých prípadoch použité bez dodatočnej vrstvy tepelnej izolácie. Hlavná vec je, že ich hrúbka presahuje 50 centimetrov.
Osobitnú pozornosť treba venovať izolácii strechy, okenných a dverných otvorov, podláh. Cez tieto prvky uniká väčšina tepla. Vizuálne je to vidieť na fotke na začiatku článku.
Stavebné materiály a ich ukazovatele
Na stavbu budov sa používajú materiály s nízkym koeficientom tepelnej vodivosti. Najpopulárnejšie sú:
- Betón. Jeho tepelná vodivosť je v rozmedzí 1,29-1,52 W/mK. Presná hodnota závisí od konzistencie roztoku. Tento ukazovateľ je ovplyvnený aj hustotou východiskového materiálu, ktorá je 500-2500 kg/m3. Tento materiál sa používa vo forme m alty na základy, vo forme blokov - na stavbu stien a základov.
- Železobetón, ktorého hodnota tepelnej vodivosti je 1,68W/mK. Hustota materiálu dosahuje 2400-2500 kg/m3.
- Drevo, ktoré sa používa ako stavebný materiál už od staroveku. Jeho hustota a tepelná vodivosť v závislosti od horniny sú 150-2100 kg/m3 a 0,2-0,23 W/mK.
Ďalším obľúbeným stavebným materiálom je tehla. V závislosti od zloženia má nasledujúce ukazovatele:
adobe (vyrobené z hliny): 0,1-0,4 W/mK;
keramika (vypálená): 0,35-0,81 W/mK;
silikát (z piesku s vápnom): 0,82-0,88 W/mK
Betónové materiály s prídavkom porézneho kameniva
Tepelná vodivosť materiálu vám umožňuje použiť ho na stavbu garáží, prístreškov, letných domov, kúpeľov a iných stavieb. Táto skupina zahŕňa:
- Penový betón. Vyrába sa s prídavkom penotvorných činidiel, vďaka čomu sa vyznačuje poréznou štruktúrou s hustotou 500-1000 kg/m3. Zároveň je schopnosť prestupu tepla určená hodnotou 0,1-0,37W/mK.
Expandovaný betón, ktorého vlastnosti závisia od typu. Pevné bloky nemajú dutiny a otvory. Duté bloky sú vyrobené s dutinami vo vnútri, ktoré sú menej odolné ako prvá možnosť. V druhom prípade bude tepelná vodivosť nižšia. Ak vezmeme do úvahy všeobecné údaje, potom hustota keramzitbetónu je 500-1800 kg / m3. Jeho indikátor je v rozsahu 0,14-0,65 W/mK
Pórobetón, vo vnútri ktorého sa vytvárajú póry 1-3milimeter. Táto štruktúra určuje hustotu materiálu (300-800 kg/m3). Vďaka tomu koeficient dosahuje 0,1-0,3 W/mK.
Ukazovatele tepelnoizolačných materiálov
Koeficient tepelnej vodivosti tepelne izolačných materiálov, v súčasnosti najpopulárnejší:
- pena, ktorá má hustotu 15-50 kg/m3, s tepelnou vodivosťou 0,031-0,033 W/mK;
expandovaný polystyrén, ktorého hustota je rovnaká ako hustota predchádzajúceho materiálu. Ale zároveň súčiniteľ prestupu tepla je na úrovni 0,029-0,036W/mK;
sklenená vata. Vyznačuje sa koeficientom rovným 0,038-0,045W/mK;
kamenná vlna 0,035-0,042W/mK
Výsledková tabuľka
Pre pohodlie práce sa súčiniteľ tepelnej vodivosti materiálu zvyčajne zadáva do tabuľky. Okrem samotného koeficientu sa v ňom môžu odrážať také ukazovatele, ako je stupeň vlhkosti, hustota a iné. Materiály s vysokým koeficientom tepelnej vodivosti sú v tabuľke kombinované s indikátormi nízkej tepelnej vodivosti. Príklad tejto tabuľky je uvedený nižšie:
Využitie tepelnej vodivosti materiálu vám umožní postaviť požadovanú budovu. Hlavná vec: vybrať si produkt, ktorý spĺňa všetky potrebné požiadavky. Potom bude budova pohodlná na bývanie; bude udržiavať priaznivú mikroklímu.
Správne zvolený izolačný materiálzníži tepelné straty, vďaka čomu už nebude potrebné „vykurovať ulicu“. Vďaka tomu sa výrazne znížia finančné náklady na vykurovanie. Takáto úspora čoskoro vráti všetky peniaze, ktoré sa vynaložia na nákup tepelného izolátora.
