Proces prenosa energije sa toplijeg dela tela na manje zagrejan naziva se toplotna provodljivost. Numerička vrijednost takvog procesa odražava toplinsku provodljivost materijala. Ovaj koncept je veoma važan u izgradnji i popravci zgrada. Pravilno odabrani materijali omogućavaju vam stvaranje povoljne mikroklime u prostoriji i značajnu uštedu na grijanju.
Koncept toplotne provodljivosti
Toplotna provodljivost je proces razmene toplotne energije, koji nastaje usled sudara najsitnijih čestica tela. Štaviše, ovaj proces se neće zaustaviti sve dok ne dođe trenutak temperaturne ravnoteže. Za to je potrebno određeno vrijeme. Što se više vremena troši na izmjenu topline, to je niža toplotna provodljivost.
Ovaj indikator je izražen kao koeficijent toplotne provodljivostimaterijala. Tabela sadrži već izmjerene vrijednosti za većinu materijala. Proračun se vrši prema količini toplinske energije koja je prošla kroz datu površinu materijala. Što je veća izračunata vrijednost, objekt će brže odustati od svoje topline.
Faktori koji utiču na toplotnu provodljivost
Toplotna provodljivost materijala zavisi od nekoliko faktora:
Gustoća materijala. S povećanjem ovog pokazatelja, interakcija materijalnih čestica postaje jača. Shodno tome, oni će brže prenijeti temperaturu. To znači da se povećanjem gustine materijala poboljšava prijenos topline
Poroznost supstance. Porozni materijali su po svojoj strukturi heterogeni. U njima ima puno vazduha. A to znači da će molekulama i drugim česticama biti teško da pokreću toplotnu energiju. Shodno tome, povećava se toplotna provodljivost
Vlažnost takođe utiče na toplotnu provodljivost. Vlažne površine materijala omogućavaju prolazak veće količine topline. Neke tabele čak pokazuju i izračunati koeficijent toplotne provodljivosti materijala u tri stanja: suvo, srednje (normalno) i mokro
Prilikom odabira materijala za izolaciju prostorija važno je uzeti u obzir i uslove u kojima će se koristiti.
Koncept toplotne provodljivosti u praksi
Toplotna provodljivost se uzima u obzir u fazi projektovanja zgrade. Ovo uzima u obzir sposobnost materijala da zadrži toplinu. Zahvaljujući njihovom pravilnom odabiru, stanari unutar prostorija uvijek će biti ugodni. Tokom rada, novac za grijanje će biti značajno ušteđen.
Izolacija u fazi projektovanja je najbolje, ali ne i jedino rešenje. Nije teško izolirati već gotovu zgradu izvođenjem unutrašnjih ili vanjskih radova. Debljina izolacijskog sloja ovisit će o odabranom materijalu. Neki od njih (na primjer, drvo, pjenasti beton) se u nekim slučajevima mogu koristiti bez dodatnog sloja toplinske izolacije. Glavna stvar je da njihova debljina prelazi 50 centimetara.
Posebnu pažnju treba obratiti na izolaciju krova, otvora prozora i vrata, podova. Većina toplote izlazi kroz ove elemente. Vizuelno, to se može vidjeti na fotografiji na početku članka.
Građevinski materijali i njihovi pokazatelji
Za izgradnju zgrada koriste se materijali sa niskim koeficijentom toplotne provodljivosti. Najpopularniji su:
- Beton. Njegova toplotna provodljivost je unutar 1,29-1,52W/mK. Tačna vrijednost ovisi o konzistenciji otopine. Na ovaj pokazatelj utiče i gustina izvornog materijala, koja iznosi 500-2500 kg/m3. Ovaj materijal se koristi u obliku m altera za temelje, u obliku blokova - za izgradnju zidova i temelja.
- Armirani beton čija je vrijednost toplotne provodljivosti 1,68W/mK. Gustina materijala dostiže 2400-2500 kg/m3.
- Drvo koje se koristi kao građevinski materijal od davnina. Njegova gustina i toplotna provodljivost, u zavisnosti od stene, su 150-2100 kg/m3 i 0,2-0,23W/mK, respektivno.
Još jedan popularan građevinski materijal je cigla. U zavisnosti od sastava, ima sledeće indikatore:
adobe (napravljen od gline): 0,1-0,4 W/mK;
keramika (pečena): 0,35-0,81W/mK;
silikat (od pijeska sa vapnom): 0,82-0,88 W/mK
Betonski materijali sa dodatkom poroznih agregata
Toplotna provodljivost materijala omogućava vam da koristite potonje za izgradnju garaža, šupa, ljetnikovaca, kupatila i drugih objekata. Ova grupa uključuje:
- Pjenasti beton. Proizveden sa dodatkom sredstava za pjenjenje, zbog čega se odlikuje poroznom strukturom gustine 500-1000 kg/m3. Istovremeno, sposobnost prijenosa topline određena je vrijednošću 0,1-0,37W/mK.
Ekspandirani beton, čija izvedba zavisi od vrste. Čvrsti blokovi nemaju šupljine i rupe. Šuplji blokovi se izrađuju s šupljinama unutar, koje su manje izdržljive od prve opcije. U drugom slučaju, toplinska provodljivost će biti niža. Ako uzmemo u obzir opće brojke, tada je gustoća betona od ekspandirane gline 500-1800 kg / m3. Njegov indikator je u rasponu od 0,14-0,65W/mK
Porozni beton, unutar kojeg se formiraju pore od 1-3milimetar. Ova struktura određuje gustinu materijala (300-800kg/m3). Zbog toga koeficijent dostiže 0,1-0,3 W/mK.
Indikatori termoizolacionih materijala
Koeficijent toplotne provodljivosti termoizolacionih materijala, najpopularniji u naše vreme:
- pena, koja ima gustinu od 15-50kg/m3, sa toplotnom provodljivošću od 0,031-0,033W/mK;
ekspandirani polistiren, čija je gustina ista kao i kod prethodnog materijala. Ali u isto vrijeme, koeficijent prijenosa topline je na nivou od 0,029-0,036W/mK;
staklena vuna. Karakterizira ga koeficijent jednak 0,038-0,045W/mK;
kamena vuna 0,035-0,042W/mK
Scoreboard
Radi lakšeg rada, koeficijent toplotne provodljivosti materijala se obično unosi u tabelu. Osim samog koeficijenta, u njemu se mogu odraziti indikatori kao što su stupanj vlažnosti, gustoća i drugi. Materijali sa visokim koeficijentom toplotne provodljivosti kombinovani su u tabeli sa pokazateljima niske toplotne provodljivosti. Primjer ove tabele je prikazan ispod:
Korišćenje toplotne provodljivosti materijala omogućiće vam da izgradite željenu zgradu. Glavna stvar: odabrati proizvod koji ispunjava sve potrebne zahtjeve. Tada će zgrada biti udobna za život; održavaće povoljnu mikroklimu.
Ispravno odabran izolacijski materijalće smanjiti gubitak topline, zbog čega više neće biti potrebno "grijati ulicu". Zahvaljujući tome, finansijski troškovi za grijanje bit će značajno smanjeni. Takva ušteda će uskoro vratiti sav novac koji će biti utrošen na kupovinu toplotnog izolatora.
