Tepelná vodivosť a tepelná kapacita tehál

Tepelná vodivosť a tepelná kapacita tehál sú dôležité parametre, ktoré umožňujú určiť výber materiálu na výstavbu obytných budov pri zachovaní požadovanej úrovne tepla v nich. Špecifické ukazovatele sú vypočítané a uvedené v špeciálnych tabuľkách.

Tepelná vodivosť je proces, ktorý prebieha vo vnútri materiálu počas prenosu tepelnej energie medzi časticami alebo molekulami. V tomto prípade chladnejšia časť prijíma teplo od teplejšej. Straty energie a emisie tepla vznikajú v materiáloch nielen v dôsledku procesu prenosu tepla, ale aj pri sálaní. Záleží na tom, aká je štruktúra látky.

Každý stavebný prvok má určitý index tepelnej vodivosti, získaný empiricky v laboratóriu. Proces šírenia tepla je nerovnomerný, preto na grafe vyzerá ako krivka. Tepelná vodivosť je fyzikálna veličina, ktorá je tradične charakterizovaná koeficientom. Ak sa pozriete na tabuľku, môžete si ľahko všimnúť závislosť indikátora od prevádzkových podmienok tohto materiálu. Rozšírené referenčné knihy obsahujú až niekoľko stoviek typov koeficientov, ktoré určujú vlastnosti stavebných materiálov rôznych štruktúr.

Ako vodítko pri výbere sú v tabuľke uvedené tri podmienky: obvyklé - pre mierne podnebie a priemernú vlhkosť v miestnosti, "suchý" stav materiálu a "mokrý" - to znamená prevádzka v podmienkach zvýšené množstvo vlhkosti v atmosfére. Je ľahké vidieť, že u väčšiny materiálov sa koeficient zvyšuje so zvyšujúcou sa vlhkosťou okolia. Stav "suchý" sa určuje pri teplotách od 20 do 50 stupňov nad nulou a normálnom atmosférickom tlaku.

Ak sa látka používa ako tepelný izolátor, indikátory sa vyberajú obzvlášť starostlivo. Pórovité štruktúry lepšie udržujú teplo, zatiaľ čo hustejšie materiály ho viac uvoľňujú do okolia. Preto majú tradičné ohrievače najnižšie koeficienty tepelnej vodivosti.

Tehly, ktoré sa dnes vyrábajú v mnohých druhoch, sa v stavebníctve používajú všade. Ani jeden objekt - veľká priemyselná budova, obytný bytový dom alebo malý súkromný dom - nie je postavený bez murovaného základu. Výstavba chatiek, obľúbená a relatívne lacná, je založená výlučne na murive. Tehla bola dlho hlavným stavebným materiálom.

Stalo sa to kvôli jeho univerzálnym vlastnostiam:

• spoľahlivosť a trvanlivosť;
• pevnosť;
• šetrnosť k životnému prostrediu;
• vynikajúce zvukové a hlukové izolačné vlastnosti.

Rozlišujú sa nasledujúce typy tehál.

• Červená. Vyrába sa z pálenej hliny a prísad. Líši sa spoľahlivosťou, trvanlivosťou a mrazuvzdornosťou. Vhodné na stavbu stien a základov. Zvyčajne umiestnené v jednom alebo dvoch radoch. Tepelná vodivosť závisí od prítomnosti medzier vo výrobku.

• Klinker. Najodolnejšia a najhustejšia lícová tehla.Pevný, pevný a spoľahlivý materiál pece má vďaka svojej vysokej hustote aj najvýznamnejší koeficient tepelnej vodivosti. A preto nemá zmysel používať ho na steny - v dome bude zima, bude potrebná výrazná izolácia stien. Klinkerové tehly sú však nevyhnutné pri stavbe ciest a pri pokladaní podláh v priemyselných budovách.

• Silikát. Lacný materiál vyrobený zo zmesi vápna a piesku, výrobky sa často spájajú do blokov na zlepšenie výkonu. Pri stavbe budov sa používa nielen pevná látka, ale aj silikát s dutinami. Ukazovatele trvanlivosti pieskového bloku sú priemerné a tepelná vodivosť závisí od veľkosti pripojenia, ale stále zostáva dostatočne vysoká, takže dom bude vyžadovať dodatočnú izoláciu.

• Keramické. Moderný a krásny materiál, vyrábaný v širokej škále. Ak hovoríme o tepelnej vodivosti, potom je výrazne nižšia ako u obyčajných červených tehál.

Je tu masívna keramická briketa, žiaruvzdorná a štrbinová, s dutinami. Súčiniteľ tepelnej vodivosti závisí od hmotnosti tehly, typu a počtu trhlín v nej. Teplá keramika je zvonka krásna a zvnútra má veľa jemných medzier, vďaka čomu je veľmi teplá, a preto je ideálna na stavbu. Ak má keramický výrobok aj póry, ktoré znižujú hmotnosť, tehla sa nazýva pórovitá.

Nevýhody takejto tehly zahŕňajú skutočnosť, že jednotlivé jednotky sú malé a krehké. Preto teplá keramika nie je vhodná pre všetky dizajny. Navyše je to drahý materiál.

Pokiaľ ide o žiaruvzdornú keramiku, ide o takzvanú šamotovú tehlu - pálený blok hliny s vysokou tepelnou vodivosťou, takmer rovnakou ako bežný pevný materiál. Požiarna odolnosť je zároveň cennou vlastnosťou, ktorá sa pri výstavbe vždy zohľadňuje.

Krby sú postavené z takýchto "kachle", majú estetický vzhľad, udržujú teplo v dome vďaka svojej vysokej tepelnej vodivosti, sú mrazuvzdorné, nie sú vhodné pre kyseliny a zásady.

Špecifické teplo je energia spotrebovaná na zahriatie jedného kilogramu materiálu o jeden stupeň. Tento indikátor je potrebný na určenie odolnosti stien budovy voči teplu, najmä pri nízkych teplotách.

Medzi materiály, ktoré môžu konkurovať tehlám, sú prírodné a tradičné - drevo a betón a moderné syntetické - penoplex a pórobetón.

Drevené budovy sa už dlho stavajú v severných a iných regiónoch s nízkymi zimnými teplotami, a to nie je náhoda. Merná tepelná kapacita dreva je oveľa nižšia ako u tehál. Domy v tejto lokalite sú postavené z masívneho dubu, ihličnatých stromov, použitá je aj drevotrieska.

Ak je drevo rezané cez vlákna, tepelná vodivosť materiálu nepresahuje 0,25 W / M * K. Drevotrieska má tiež nízky indikátor - 0,15. A najoptimálnejším koeficientom pre stavbu je drevo rezané pozdĺž vlákien - nie viac ako 0,11. Je zrejmé, že v domoch vyrobených z takého stromu sa dosiahne vynikajúce zadržiavanie tepla.

Tabuľka jasne ukazuje rozptyl hodnoty tepelnej vodivosti tehly (vyjadrený vo W / M * K):

• slinok - do 0,9;
• silikát - do 0,8 (s dutinami a prasklinami - 0,5-0,65);
• keramika - od 0,45 do 0,75;
• štrbinová keramika - 0,3-0,4;
• pórovitý - 0,22;
• teplá keramika a bloky - 0,12-0,2.

Zároveň iba teplá keramika a pórovité tehly, ktoré sú tiež drahé a krehké, môžu argumentovať drevom, pokiaľ ide o úroveň zachovania tepla v dome. Napriek tomu sa murivo používa častejšie pri stavbe stien, a to nielen kvôli vysokým nákladom na masívne drevo. Drevené steny sa obávajú atmosférických zrážok, vyblednú na slnku. Nemá rád drevo a chemické vplyvy, okrem toho môže drevo hniť a vysychať, tvoria sa na ňom plesne. Preto si tento materiál pred konštrukciou vyžaduje špeciálne spracovanie.

Pokiaľ ide o iné moderné materiály, penový blok a pórobetón sa zvyčajne vyberajú na porovnanie s tehlou. Penové bloky sú betón s pórmi, ktorý obsahuje vodu a cement, penovú zmes a tvrdidlá, ako aj zmäkčovadlá a ďalšie zložky. Kompozit neabsorbuje vlhkosť, je vysoko mrazuvzdorný a udrží teplo. Používa sa na výstavbu nízkych (dvoch alebo troch podlaží) súkromných budov. Tepelná vodivosť je 0,2-0,3 W / M * K.

Pórobetón je veľmi silná zlúčenina podobnej štruktúry. Obsahujú až 80% pórov poskytujúcich vynikajúcu tepelnú a zvukovú izoláciu. Materiál je šetrný k životnému prostrediu a pohodlný na použitie, ako aj lacný. Tepelnoizolačné vlastnosti pórobetónu sú 5-krát vyššie ako vlastnosti červených tehál a 8-krát vyššie ako vlastnosti silikátu (tepelná vodivosť nepresahuje 0,15).

Štruktúry plynových blokov sa však obávajú vody. Okrem toho, pokiaľ ide o hustotu a trvanlivosť, sú nižšie ako červené tehly. Jeden zo stavebných materiálov požadovaných na trhu sa nazýva extrudovaná polystyrénová pena alebo penoplex. Ide o dosky určené na tepelnú izoláciu. Materiál je ohňovzdorný, neabsorbuje vlhkosť a nehnije.

Podľa odborníkov tento kompozit znesie porovnanie s tehlou len z hľadiska tepelnej vodivosti. Izolácia má indikátor rovný 0,037-0,038. Penoplex nie je dostatočne hustý, nemá potrebnú únosnosť. Preto je najlepšie ho pri stavbe stien kombinovať s tehlou, zatiaľ čo murivo z jeden a pol dutých tehál doplnené penoplexom vám umožní dodržiavať stavebné predpisy pre tepelnú izoláciu obydlia. Penoplex sa používa aj na základy domov a slepých priestorov.

Odolnosť proti mrazu je určená cyklom zmrazovania a rozmrazovania. Tento parameter je dôležitý pri výbere typu tehly na kladenie nosných stien. Značka závisí od počtu cyklov a je uvedená na výrobkoch. Najvyššiu mrazuvzdornosť majú obkladové a červené tehly, ktoré znesú teploty do -50 stupňov Celzia a nižšie. Ak použijete vápennopieskovú tehlu, jej vlastnosti sú horšie, takže murivo bude musieť byť vykonané v dvoch vrstvách. Na stavbu základov nie je vhodný ani silikát.

V zlých zimných podmienkach teplo v dome zadržiava vykurovací kotol vykurovacieho systému. Aby ste však zabránili úniku tepla, potrebujete steny, podlahu a strop z vhodného materiálu, ktorý dobre drží nastavenú teplotu. Pri výstavbe hrá dôležitú úlohu druh muriva. Materiál by mal byť zvolený s prihliadnutím na všetky parametre a poveternostné podmienky.

V ďalšom videu nájdete prehľad tepelnej vodivosti tehál SB 8.