Коэффициент теплопроводности утеплителей таблица: Теплопроводность утеплителей таблица

Содержание

Сравнительная таблица теплопроводности современных строительных материалов

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.
Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций

При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

Наименование материала	Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
В сухом состоянии	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Войлок шерстяной	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3	0,036	0,042	0,,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3	0,035	0,041	0,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3	0,036	0,042	0,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3	0,037	0,043	0,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м3	0,038	0,045	0,048
Стекловата 15 кг/м3	0,046	0,049	0,055
Стекловата 17 кг/м3	0,044	0,047	0,053
Стекловата 20 кг/м3	0,04	0,043	0,048
Стекловата 30 кг/м3	0,04	0,042	0,046
Стекловата 35 кг/м3	0,039	0,041	0,046
Стекловата 45 кг/м3	0,039	0,041	0,045
Стекловата 60 кг/м3	0,038	0,040	0,045
Стекловата 75 кг/м3	0,04	0,042	0,047
Стекловата 85 кг/м3	0,044	0,046	0,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS)	0,029	0,030	0,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3	0,11	0,14	0,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3	0,13	0,22	0,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3	0,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3	0,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3	0,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3	0,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м3	0,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м3	0,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м3	0,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м3	0,073
Эковата	0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3	0,029	0,031	0,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3	0,035	0,036	0,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3	0,041	0,042	0,04
Пенополиэтилен сшитый	0,031-0,038
Вакуум
Воздух +27°C. 1 атм	0,026
Ксенон	0,0057
Аргон	0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels)	0,014-0,021
Шлаковата	0,05
Вермикулит	0,064-0,074
Вспененный каучук	0,033
Пробка листы 220 кг/м3	0,035
Пробка листы 260 кг/м3	0,05
Базальтовые маты, холсты	0,03-0,04
Пакля	0,05
Перлит, 200 кг/м3	0,05
Перлит вспученный, 100 кг/м3	0,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3	0,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м3	0,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м3	0,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3	0,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3	0,078
Пробка техническая, 50 кг/м3	0,037

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50. 13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей

Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала

Что оказывает влияние на показатель теплопроводности?

Теплопроводность определяется такими факторами:

пористость определяет неоднородность структуры. При пропуске тепла через такие материалы процесс охлаждения незначительный;
повышенное значение плотности влияет на тесные соприкосновения частиц, что способствует более быстрому теплообмену;
повышенная влажность увеличивает данный показатель.

Характеристики различных материалов

Что нужно знать о теплопроводности пенопласта

Способность материала к теплопередаче, проводить или задерживать тепловые потоки принято оценивать коэффициентом теплопроводности. Если посмотреть на его размерность – Вт/м∙С о , то становится понятным, что это величина удельная, то есть определенная для следующих условий:

Отсутствие влаги на поверхности плиты, то есть коэффициент теплопроводности пенопласта из справочника — это величина, определенная в идеально сухих условиях, которых в природе практически не существует, разве что в пустыне или в Антарктиде;
Значение коэффициента теплопроводности приведено к толщине пенопласта в 1 метр, что очень удобно для теории, но как-то не впечатляет для практических расчетов;
Результаты измерения теплопроводности и теплопередачи выполнены для нормальных условий при температуре 20 о С.

Согласно упрощенной методике, при расчетах термического сопротивления слоя пенопластового утеплителя нужно умножить толщину материала на коэффициент теплопроводности, затем умножить или разделить на несколько коэффициентов, используемых для того, чтобы учесть реальные условия работы теплоизоляции. Например, сильное обводнение материала, или наличие мостиков холода, или способ монтажа на стены здания.

Насколько теплопроводность пенопласта отличается от других материалов, можно увидеть в приведенной ниже сравнительной таблице.

На самом деле не все так просто. Для определения значения теплопроводности можно составить своими руками или использовать готовую программу для расчета параметров утепления. Для небольшого объекта обычно так и поступают. Частник или самозастройщик может вообще не интересоваться теплопроводностью стен, а уложить утепление из пенопластового материала с запасом в 50 мм, что будет вполне достаточно для самых суровых зим.

Большие строительные компании, выполняющие утепление стен на площади десятков тысяч квадратов, предпочитают поступать более прагматично. Выполненный расчет толщины утепления используется для составления сметы, а реальные значения теплопроводности получают на натурном объекте. Для этого наклеивают на участок стены несколько различных по толщине листов пенопласта и измеряют реальное термосопротивление утеплителя. В результате удается рассчитать оптимальную толщину пенопласта с точностью до нескольких миллиметров, вместо приблизительных 100 мм утеплителя можно уложить точное значение 80 мм и сэкономить немалую сумму средств.

Насколько выгодно использование пенопласта в сравнении с типовыми материалами, можно оценить из приведенной ниже диаграммы.

Физика теплообмена

Явление теплообмена как способа передачи энергии способно произойти лишь в присутствии разницы температур. Существует три вида теплообмена в природе:

конвекция;
излучение;
теплопроводность.

Конвекция осуществляется за счёт перемещения тёплых и холодных потоков в жидких и газообразных средах. Например, комнатный воздух, нагретый от контакта с горячим радиатором, благодаря расширению, становится легче и поднимается в вверх, уступая место холодному. Такой процесс будет продолжаться непрерывно, пока существует разница температур в помещении. Наблюдаемый столб дыма из трубы — хорошая иллюстрация конвективного теплообмена.

Излучение — это способ распространения тепловой энергии в виде электромагнитных волн. Все тела вокруг нас являются источниками излучения, степень и интенсивность которого зависит от их температуры. Часть излучения от тел с высокой температурой можно видеть невооружённым глазом, некоторые тела настолько слабо испускают тепло, что его можно зарегистрировать только с помощью тепловизора.

Теплопроводность происходит за счёт передачи энергии между соседними твёрдыми частицами. Нагрев или охлаждение одного участка твёрдого тела вызовет распределение тепла внутри тела до выравнивания температуры в нём. Погруженные в кипяток деревянная чайная и металлическая ложки нагреются неодинаково. Это происходит потому, что различные материалы по-разному проводят тепло. Некоторые интенсивно, а некоторые настолько плохо, что могут служить в качестве тепловых барьеров.

Как рассчитать толщину стен

Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.

Термическое сопротивление ограждающих конструкций для регионов России

Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:

Формула расчета теплового сопротивления

R — термическое сопротивление;

p — толщина слоя в метрах;

k — коэффициент теплопроводности.

Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.

Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

Пример расчета толщины утеплителя

Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.

Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5 кирпича.
Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.
Рассчитывать придется все ограждающие конструкции
Считаем толщину минеральной ваты. Ее коэффициент теплопроводности 0,045. Толщина слоя будет: 2,82*0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. То есть, чтобы обеспечить требуемый уровень утепления, толщина слоя минеральной ваты должна быть не меньше 13 см.

Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными

Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание

Как выбрать материалы для теплоизоляции дома

Отметим, что универсального лучшего утеплителя не существует. Для каждого отдельного случая нужно подбирать соответствующий материал.

Чтобы разобраться, как выбрать теплоизоляцию для дома, рассмотрим ее виды:

Минеральная вата. Просто монтируется, хорошо утепляет. Но не выдерживает давления, не годится для влажных помещений. По типу сырья, из которого ее производят, бывает каменная (базальтовая), стеклянная и шлаковая. Утеплитель для дома на основе базальта совершенно не горюч, не колется. Стекловата имеет два основных плюса: она не горюча и очень дешева. Но работать с ней совсем не комфортно, так как материал колется, вызывает аллергии. Шлаковата годится только для чердаков, нежилых сооружений как неэкологичная.

Пеностекло
. Выпускается в блоках, долговечное. Это новый и дорогой материал.
Пенопласт
. Его популярность определяется низкой ценой. Не впитывает влагу, частично паропроницаем, не гниет, не плесневеет. Долговечен. Но имеет малую прочность. В пенопласте грызуны обожают строить гнезда. Оптимальна плотность 25 кг/м2.
Пенополистирол
. Этот утеплитель производится из того же материала, что и пенопласт, но он современный и более прочный. Используется для стен, фундамента, плоских крыш. Одновременно обеспечивает влагоизоляцию. В настоящее время в рейтинге теплоизоляции пенополистирол является лидером.
Листовой пенополиуретан
. По свойствам похож на пенополистирол, но является дышащим, легко впитывает воду.
Пена
. Производится на основе пенополиуретана или пеноизола. Хороша для утепления стен снаружи. Покрывает поверхность полностью, без мостиков холода, благодаря чему стены после обработки обладают минимальной теплопроводностью. Но утепление таким способом обходится дорого – технология требует применения специального оборудования и квалифицированного персонала.
Вспененный пеноэтилен
. Бывает ППЭ или НПЭ. Берите только ППЭ – он более долговечен. Применяется для утепления труб, стен внутри, полов. Есть варианты с отражающей пленкой из фольги.

Важные характеристики:

Теплопроводность
. Показывает сколько тепла в ваттах потеряет материал. Чем меньше коэффициент, тем лучше. Среднее значение 0,038–0,046 Вт/мК.
Паропроницаемость
. Способность материала дышать, пропуская пары влаги. Качество, требуемое для деревянных конструкций.
Усадка
. Желательно, чтобы она была минимальна или отсутствовала. Иначе со временем под воздействием собственной массы теплоизоляция уменьшится в объеме с ухудшением свойств.
Гигроскопичность
. Определяет способность материала поглощать водяной пар. Материалы с высокой гигроскопичностью менее эффективны, т.к. жидкость повышает теплопроводность. Также такие утеплители нельзя применять во влажных местах.

Температура эксплуатации
. Правильно подобранный по этому параметру утеплитель будет служить качественно и долго. Например, в северных районах морозы могут достигать и -40, и -50 °С. Летом металлические крыши нагреваются до 80–90 °С.
Горючесть
. Утеплители бывают горючими и негорючими. В помещениях лучше использовать негорючие или слабогорючие. Также негорючие утеплители нужно применять в пожароопасных местах.
Экологичность
. Важна для применения в жилых помещениях. Экологически чистые материалы не выделяют вредных веществ.
Фирмы
. Производителей качественной теплоизоляции достаточно много. Среди марок, доказавших свою эффективность, называют такие: Rockwool, Isoroc, Energoflex, Пеноплэкс, Актерм Норд, Технониколь, URSA, Hotrock, KNAUF, Isover, Экострой.

Таблица теплопроводности материалов на Па-Пен

Материал	Плотность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м·град)	Теплоемкость, Дж/(кг·град)
Пакля	150	0.05	2300
Панели стеновые из гипса DIN 1863	600…900	0.29…0.41	—
Парафин	870…920	0. 27	—
Паркет дубовый	1800	0.42	1100
Паркет штучный	1150	0.23	880
Паркет щитовой	700	0.17	880
Пемза	400…700	0.11…0.16	—
Пемзобетон	800…1600	0.19…0.52	840
Пенобетон	300…1250	0.12…0.35	840
Пеногипс	300…600	0.1…0.15	—
Пенозолобетон	800…1200	0.17…0.29	—
Пенопласт ПС-1	100	0.037	—
Пенопласт ПС-4	70	0.04	—
Пенопласт ПХВ-1 (ТУ 6-05-1179-75) и ПВ-1 (ТУ 6-05-1158-78)	65…125	0.031…0.052	1260
Пенопласт резопен ФРП-1	65…110	0.041…0.043	—
Пенополистирол (ГОСТ 15588-70)	40	0.038	1340
Пенополистирол (ТУ 6-05-11-78-78)	100…150	0. 041…0.05	1340
Пенополистирол «Пеноплекс»	35…43	0.028…0.03	1600
Пенополиуретан (ТУ В-56-70, ТУ 67-98-75, ТУ 67-87-75)	40…80	0.029…0.041	1470
Пенополиуретановые листы	150	0.035…0.04	—
Пенополиэтилен	—	0.035…0.05	—
Пенополиуретановые панели	—	0.025	—
Пеносиликальцит	400…1200	0.122…0.32	—
Пеностекло легкое	100..200	0.045…0.07	—
Пеностекло или газо-стекло (ТУ 21-БССР-86-73)	200…400	0.07…0.11	840
Пенофол	44…74	0.037…0.039	—

Основные характеристики утеплителей

Предоставим для начала характеристики наиболее популярных теплоизоляционных материалов, на которые в первую очередь стоит обратить свое внимание при выборе. Сравнение утеплителей по теплопроводности следует производить только на основе назначения материалов и условий в помещении (влажность, наличие открытого огня и т.д.). Мы расположили далее в порядке значимости основные характеристики утеплителей

Мы расположили далее в порядке значимости основные характеристики утеплителей.

Сравнение строительных материалов

Теплопроводность. Чем ниже данный показатель, тем меньше требуется слой теплоизоляции, а значит, сократятся и расходы на утепление.

Влагопроницаемость. Меньшая проницаемость материала парами влаги снижает при эксплуатации негативное воздействие на утеплитель.

Пожаробезопасность. Теплоизоляция не должна гореть и выделять ядовитые газы, особенно при утеплении котельной или печной трубы.

Долговечность. Чем больше срок эксплуатации, тем дешевле он вам обойдется при эксплуатации, так как не потребует частой замены.

Экологичность. Материал должен быть безопасным для человека и окружающей природы.

Таблица теплопроводности материалов на Кл…

Материал	Плотность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м·град)	Теплоемкость, Дж/(кг·град)
Кладка бутовая из камней средней плотности	2000	1. 35	880
Кладка газосиликатная	630…820	0.26…0.34	880
Кладка из газосиликатных теплоизоляционных плит	540	0.24	880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-перлитовом растворе	1600	0.47	880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе	1800	0.56	880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-шлаковом растворе	1700	0.52	880
Кладка из керамического пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе	1000…1400	0.35…0.47	880
Кладка из малоразмерного кирпича	1730	0.8	880
Кладка из пустотелых стеновых блоков	1220…1460	0.5…0.65	880
Кладка из силикатного 11-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе	1500	0. 64	880
Кладка из силикатного 14-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе	1400	0.52	880
Кладка из силикатного кирпича (ГОСТ 379-79) на цементно-песчаном растворе	1800	0.7	880
Кладка из трепельного кирпича (ГОСТ 648-73) на цементно-песчаном растворе	1000…1200	0.29…0.35	880
Кладка из ячеистого кирпича	1300	0.5	880
Кладка из шлакового кирпича на цементно-песчаном растворе	1500	0.52	880
Кладка «Поротон»	800	0.31	900
Клен	620…750	0.19	—
Кожа	800…1000	0.14…0.16	—
Композиты технические	—	0.3…2	—
Краска масляная (эмаль)	1030…2045	0.18…0.4	650…2000
Кремний	2000…2330	148	714
Кремнийорганический полимер КМ-9	1160	0. 2	1150

Коэффициент теплопроводности строительных материалов – таблицы

Теплоизоляционные свойства материалов прекрасно демонстрируют сводные таблицы, в которых представлены нормативные показатели.

Таблица коэффициентов теплоотдачи материалов. Часть 1

Проводимость тепла материалов. Часть 2Таблица теплопроводности изоляционных материалов для бетонных полов

Но эти таблицы теплопроводности материалов и утеплителей учли далеко не все значения. Рассмотрим подробнее теплоотдачу основных строительных материалов.

Таблица теплопроводности кирпича

Как уже успели убедиться, кирпич – не самый «тёплый» стеновой материал. По теплоэффективности он отстаёт от дерева, пенобетона и керамзита. Но при грамотном утеплении из него получаются уютные и тёплые дома.

Сравнение теплопроводности строительных материалов по толщине (кирпич и пенобетон)

Но не все виды кирпича имеют одинаковый коэффициент теплопроводности (λ). Например, у клинкерного он самый большой – 0,4−0,9 Вт/(м·К). Поэтому строить из него что-то нецелесообразно. Чаще всего его применяют при дорожных работах и укладке пола в технических зданиях. Самый малый коэффициент подобной характеристики у так называемой теплокерамики – всего 0,11 Вт/(м·К). Но подобное изделие также отличается и большой хрупкостью, что максимально минимизирует область его применения.

Неплохое соответствие прочности и теплоэффективности у силикатных кирпичей. Но кладка из них также нуждается в дополнительном утеплении, и в зависимости от региона строительства, возможно, ещё и в утолщении стены. Ниже приведена сравнительная таблица значений проводимости тепла различными видами кирпичей.

Теплопроводность разных видов кирпичей

Таблица теплопроводности металлов

Теплопроводность металлов не менее важна в строительстве, например, при выборе радиаторов отопления. Также без подобных значений не обойтись при сварке ответственных конструкций, производстве полупроводников и различных изоляторов. Ниже приведены сравнительные таблицы проводимости тепла различных металлов.

Теплоэффективность разных видов металлов. Часть 1Теплоэффективность разных видов металлов. Часть 2Теплоэффективность разных видов металлов. Часть 3

Таблица теплопроводности дерева

Древесина в строительстве негласно относится к элитным материалам для возведения домов. И это не только из-за экологичности и высокой стоимости. Самые низкие коэффициенты теплопроводности у дерева. При этом подобные значения напрямую зависят от породы. Самый низкий коэффициент среди строительных пород имеет кедр (всего 0,095 Вт/(м∙С)) и пробка. Из последней строить дома очень дорого и проблемно. Но зато пробка для покрытия пола ценится из-за своей невысокой проводимости тепла и хороших звукоизоляционных качеств. Ниже представлены таблицы теплопроводности и прочности различных пород.

Проводимость тепла дереваПрочность разных пород древесины

Таблица проводимости тепла бетонов

Бетон в различных его вариациях является самым распространённым строительным материалом на сегодня, хотя и не является самым «тёплым». В строительстве различают конструкционные и теплоизоляционные бетоны. Из первых возводят фундаменты и ответственные узлы зданий с последующим утеплением, из вторых строят стены. В зависимости от региона к таковым либо применяется дополнительное утепление, либо нет.

Сравнительная таблица теплоизоляционных бетонов и теплопроводности различных стеновых материалов

Наиболее «тёплым» и прочным считает газобетон. Хотя это не совсем так. Если сравнивать структуру пеноблоков и газобетона, можно увидеть существенные различия. У первых поры замкнутые, когда же у газосиликатов большинство их открытые, как бы «рваные». Именно поэтому в ветреную погоду неутеплённый дом из газоблоков очень холодный. Эта же причина делает подобный лёгкий бетон более подверженным к воздействиям влаги.

Какой коэффициент теплопроводности у воздушной прослойки

В строительстве зачастую используют воздушные ветронепродуваемые прослойки, которые только увеличивают проводимость тепла всего здания. Также подобные продухи необходимы для вывода влаги наружу

Особое внимание проектированию подобных прослоек уделяется в пенобетонных зданиях различного назначения. У подобных прослоек также есть свой коэффициент теплопроводности в зависимости от их толщины

Таблица проводимости тепла воздушных прослоек

Виды и характеристики

Ассортимент минеральной ваты довольно разнообразен и способен удовлетворить запросы даже самого требовательного потребителя.

«Роклайт»

Этот вид характеризуется небольшим весом и стандартными размерами минплит, а также низким содержанием формальдегида и фенола. Благодаря своей долговечности материал широко используется для утепления загородных домов и дач, позволяя долгое время не заботиться о ремонте теплоизоляции.

Плиты подходят для отделки вертикальных и наклонных поверхностей, могут быть использованы для утепления чердака и мансарды. Материал отличается отличной устойчивостью к вибрации и нейтрален к воздействию щелочей. Плиты не представляют интереса для грызунов и насекомых и не склонны к появлению грибка.

«Роклайт» отличается высоким термосопротивлением: слой минплиты толщиной 12 см эквивалентен толстой кирпичной стене шириной 70 см. Утеплитель не подвержен деформации и сминаемости, а в процессе заморозки-оттаивания не оседает и не разбухает.

«Техноблок»

Базальтовый материал со средней плотностью, используемый для монтажа на слоистые кладки и каркасные стены. Рекомендован к применению в качестве внутреннего слоя вентилируемого фасада в составе двухслойной теплоизоляции. Плотность материала составляет от 40 до 50 кг/м3, что гарантирует прекрасные звуко- и теплоизоляционные свойства плит этого вида.

«Техноруф»

Минеральная вата высокой плотности, предназначенная для утепления железобетонных перекрытий и металлической кровли. Иногда используется для утепления полов, не оборудованных бетонной стяжкой. Плиты имеют небольшой уклон, необходимый для отвода влаги к местам водосбора, и покрыты стеклохолстом.

«Техновент»

Безусадочная плита повышенной жёсткости, применяемая для утепления вентилируемых наружных систем, а также используемая в качестве промежуточного слоя в оштукатуренных фасадах.

«Технофлор»

Материал предназначен для утепления полов, подвергающихся серьёзным весовым и вибрационным нагрузкам. Незаменим при обустройстве спортивных залов, производственных цехов и складских помещений. Цементная стяжка при этом заливается поверх минеральных плит. Материал обладает низким влагопоглощением и часто используется в сочетании с системой «тёплый пол».

Минеральная вата, используемая для наружной тепло- и шумоизоляции кирпичных и бетонных стен под штукатурку.

«Техноакустик»

Отличительной чертой материала является хаотичное переплетение волокон, что наделяет его прекрасными звукоизоляционными характеристиками. Базальтовые плиты прекрасно справляются с воздушными, ударными и структурными шумами, поглощая звук и обеспечивая надёжную акустическую защиту помещения до 60 дБ. Материал имеет плотность от 38 до 45 кг/м3 и используется для внутренней отделки помещений.

«Теплоролл»

Рулонный материал, обладающий высокими звукоизоляционными свойствами и имеющий ширину от 50 до 120 см, толщину от 4 до 20 см и плотность 35 кг/м3. Используется при строительстве частных домов в качестве теплоизолянта скатной крыши и перекрытия.

«Техно Т»

Материал имеет узкую специализацию и применяется для термоизоляции технологического оборудования. Плиты имеют повышенную твёрдость и высокую термоустойчивость, позволяющую минвате свободно выдерживать температуру от минус 180 до плюс 750 градусов. Это позволяет изолировать газоходы, электрофильтры и другие инженерные системы.

Если задумано индивидуальное строительство

При возведении дома важно учитывать технические характеристики всех составляющих (материала для стен, кладочного раствора, будущего утепления, гидроизоляционных и пароотводящих плёнок, финишной отделки). Для понимания, какие стены наилучшим образом будут сохранять тепло, нужно проанализировать коэффициент теплопроводности не только материала для стен, но и строительного раствора, что видно из таблицы ниже:. Для понимания, какие стены наилучшим образом будут сохранять тепло, нужно проанализировать коэффициент теплопроводности не только материала для стен, но и строительного раствора, что видно из таблицы ниже:

Для понимания, какие стены наилучшим образом будут сохранять тепло, нужно проанализировать коэффициент теплопроводности не только материала для стен, но и строительного раствора, что видно из таблицы ниже:

Номер п/п	Материал для стен, строительный раствор	Коэффициент теплопроводности по СНиП
1.	Кирпич	0,35 – 0,87
2.	Саманные блоки	0,1 – 0,44
3.	Бетон	1,51 – 1,86
4.	Пенобетон и газобетон на основе цемента	0,11 – 0,43
5.	Пенобетон и газобетон на основе извести	0,13 – 0,55
6.	Ячеистый бетон	0,08 – 0,26
7.	Керамические блоки	0,14 – 0,18
8.	Строительный раствор цементно-песчаный	0,58 – 0,93
9.	Строительный раствор с добавлением извести	0,47 – 0,81

Важно. Из приведённых в таблице данных видно, что у каждого строительного материала довольно большой разброс в показателях коэффициента теплопроводности.

Это связано с несколькими причинами:

Плотность. Все утеплители выпускаются или укладываются (пеноизол, эковата) различной плотности. Чем ниже плотность (больше присутствует воздуха в теплоизоляционной структуре), тем ниже проводимость тепла. И, наоборот, у очень плотных утеплителей этот коэффициент выше.
Вещество, из которого производят (основа). Например, кирпич бывает силикатным, керамическим, глиняным. От этого зависит и коэффициент теплопроводности.
Количество пустот. Это касается кирпича (пустотелый и полнотелый) и теплоизоляции. Воздух – самый худший проводник тепла. Коэффициент его теплопроводимости – 0,026. Чем больше пустот, тем ниже этот показатель.

Строительный раствор хорошо проводит тепло, поэтому любые стены рекомендуется утеплять.

Теплопроводность пенопласта от 50 мм до 150 мм считаем теплоизоляцию

Пенополистирольные плиты, именуемые в просторечье пенопласт – это изоляционный материал, как правило, белого цвета. Изготавливают его из полистирола термального вспучивания. На вид пенопласт представлен в виде небольших влагостойких гранул, в процессе плавления при высокой температуре выплавляется в одно целое, плиту. Размеры частей гранул считаются от 5 до 15 мм. Выдающаяся теплопроводность пенопласта толщиной 150 мм, достигается за счет уникальной структуры – гранул.

У каждой гранулы есть огромное количество тонкостенных микро ячеек, которые в свою очередь во много раз повышают площадь соприкосновения с воздухом. Можно с уверенность сказать, что пенопласт практически весь состоит из атмосферного воздуха, приблизительно на 98%, в свою очередь этот факт являет собой их предназначение – теплоизоляция зданий как снаружи, так и внутри.

Всем известно, еще из курсов физики, атмосферный воздух, является основным изолятором тепла во всех теплоизоляционных материалах, находится в обычном и разреженном состоянии, в толще материала. Тепло-сбережение, основное качество пенопласта.

Как было сказано раньше, пенопласт практически на 100% состоит из воздуха, а это в свою очередь определяет высокую способность пенопласта сохранять тепло. А связанно это с тем, что у воздуха самая низкая теплопроводность. Если посмотреть на цифры, то мы увидим, что теплопроводность пенопласта выражена в промежутке значений от 0,037Вт/мК до 0,043Вт/мК. Это можно сопоставить с теплопроводность воздуха — 0,027Вт/мК.

В то время как теплопроводность популярных материалов, таких как дерево (0,12Вт/мК), красный кирпич (0,7Вт/мК), керамзитная глина (0,12 Вт/мК) и других, используемых для строительства, намного выше.

Поэтому самым эффективным материалом из немногих для теплоизоляции наружных и внутренних стен здания принято считать пенопласт. Затраты на отопление и охлаждение жилых помещений значительно сокращаются благодаря применению пенопласта в строительстве.

Превосходные качества пенополистирольных плит нашли свое применение и в других видах защиты, например: пенопласт, так же служит для защиты от промерзания подземных и наружных коммуникаций, за счет чего их эксплуатационный срок увеличивается в разы. Пенопласт применяют и в промышленном оборудовании (холодильные машины, холодильные камеры) и в складских помещениях.

Потребность в теплоизоляции стен

Обоснованность применения теплоизоляции состоит в следующем:

Сбережение тепла в помещениях в холодный период и прохлады в жару. В многоэтажном жилом доме теплопотери через стены могут достигать до 30 % или 40 %. Чтобы снизить потери тепла понадобятся особые теплоизолирующие материалы. В зимний период использование электрических обогревателей воздуха может способствовать увеличению расходов на оплату электроэнергии. Этот убыток гораздо более выгодно компенсировать за счет применения теплоизоляционного материала высокого качества, который поможет обеспечить комфортный микроклимат в помещении в любой сезон. Стоит заметить, что грамотное утепление сведет к минимуму и затраты на использование кондиционеров.
Продление срока эксплуатации несущих конструкций здания. В случае с промышленными строениями, которые возводятся с использованием металлического каркаса, теплоизолятор выступает надежной защитой поверхности металла от процессов коррозии, которая может очень пагубно отразиться на конструкциях данного типа. Что касается срока службы кирпичных зданий, он определяется числом циклов заморозки-разморозки материала. Влияние этих циклов тоже нивелирует утеплитель, поскольку в теплоизолированном здании точка росы сдвигается в сторону утеплителя, оберегая стены от разрушения.
Изоляция от шума. Защитой от все увеличивающегося шумового загрязнения служат материалы со свойствами шумопоглощения. Это могут быть толстые маты или стеновые панели, способные отражать звук.
Сохранение полезной площади помещений. Применение теплоизолирующих систем позволит снизить уровень толщины наружных стен, а внутренняя площадь зданий при этом увеличится.

Теплотехнический расчет стен из различных материалов

Среди многообразия материалов для строительства несущих стен порой стоит тяжелый выбор.

Сравнивая между собой различные варианты, одним из немаловажных критериев на который нужно обратить внимание является «теплота» материала. Способность материала не выпускать тепло наружу повлияет на комфорт в помещениях дома и на затраты на отопление. Второе становится особенно актуальным при отсутствии подведенного к дому газа

Второе становится особенно актуальным при отсутствии подведенного к дому газа

Способность материала не выпускать тепло наружу повлияет на комфорт в помещениях дома и на затраты на отопление. Второе становится особенно актуальным при отсутствии подведенного к дому газа.

Теплозащитные свойства строительных конструкций характеризует такой параметр, как сопротивление теплопередаче (Ro, м²·°C/Вт).

По существующим нормам (СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.

Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003), при строительстве в Самарской области, нормируемое значение сопротивления теплопередачи для наружных стен составляет Ro.норм = 3,19 м²·°C/Вт. Однако, при условии, что проектный удельный расход тепловой энергии на отопление здания ниже нормативного, допускается снижение величины сопротивления теплопередачи, но не менее допустимого значения Ro.тр =0,63·Ro.норм = 2,01 м²·°C/Вт.

В зависимости от используемого материала, для достижения нормативных значений, необходимо выбирать определенную толщину однослойной или конструкцию многослойной стены. Ниже представлены расчеты сопротивления теплопередаче наиболее популярных вариантов конструкций наружных стен.

Расчет необходимой толщины однослойной стены

В таблице ниже определена толщина однослойной наружной стены дома, удовлетворяющая требованиям норм по теплозащите.

Требуемая толщина стены определена при значении сопротивления теплопередачи равном базовому (3,19 м²·°C/Вт).

Допустимая — минимально допустимая толщина стены, при значении сопротивления теплопередачи равном допустимому (2,01 м²·°C/Вт).

№ п/п	Материал стены	Теплопроводность, Вт/м·°C	Толщина стены, мм
Требуемая	Допустимая
1	Газобетонный блок	0,14	444	270
2	Керамзитобетонный блок	0,55	1745	1062
3	Керамический блок	0,16	508	309
4	Керамический блок (тёплый)	0,12	381	232
5	Кирпич (силикатный)	0,70	2221	1352

Вывод: из наиболее популярных строительных материалов, однородная конструкция стены возможна только из газобетонных и керамических блоков. Стена толщиной более метра, из керамзитобетона или кирпча, не представляется реальной.

Расчет сопротивления теплопередачи стены

Ниже представлены значения сопротивления теплопередаче наиболее популярных вариантов конструкций наружных стен из газобетона, керамзитобетона, керамических блоков, кирпича, с отделкой штукатуркой и облицовочным кирпичом, утеплением и без. По цветной полосе можно сравнить между собой эти варианты. Полоса зеленого цвета означает, что стена соответствует нормативным требованиям по теплозащите, желтого — стена соответствует допустимым требованиям, красного — стена не соответствует требованиям

Стена из газобетонного блока

1	Газобетонный блок D600 (400 мм)	2,89 Вт/м·°C
2	Газобетонный блок D600 (300 мм) + утеплитель (100 мм)	4,59 Вт/м·°C
3	Газобетонный блок D600 (400 мм) + утеплитель (100 мм)	5,26 Вт/м·°C
4	Газобетонный блок D600 (300 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)	2,20 Вт/м·°C
5	Газобетонный блок D600 (400 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)	2,88 Вт/м·°C

Стена из керамзитобетонного блока

1	Керамзитобетонный блок (400 мм) + утеплитель (100 мм)	3,24 Вт/м·°C
2	Керамзитобетонный блок (400 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)	1,38 Вт/м·°C
3	Керамзитобетонный блок (400 мм) + утеплитель (100 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)	3,21 Вт/м·°C

Стена из керамического блока

1	Керамический блок (510 мм)	3,20 Вт/м·°C
2	Керамический блок тёплый (380 мм)	3,18 Вт/м·°C
3	Керамический блок (510 мм) + утеплитель (100 мм)	4,81 Вт/м·°C
4	Керамический блок (380 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)	2,62 Вт/м·°C

Стена из силикатного кирпича

1	Кирпич (380 мм) + утеплитель (100 мм)	3,07 Вт/м·°C
2	Кирпич (510 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)	1,38 Вт/м·°C
3	Кирпич (380 мм) + утеплитель (100 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм)	3,05 Вт/м·°C

Факторы, влияющие на теплопроводность

Коэффициент теплопроводности материала зависит от нескольких факторов:

При повышении данного показателя взаимодействие частиц материала становится прочнее. Соответственно, они будут передавать температуру быстрее. А это значит, что с повышением плотности материала улучшается передача тепла.

Пористость вещества. Пористые материалы являются неоднородными по своей структуре. Внутри них находится большое количество воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицами будет сложно перемещать тепловую энергию. Соответственно, коэффициент теплопроводности повышается.

Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Мокрые поверхности материала пропускают большее количество тепла. В некоторых таблицах даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.

Выбирая материал для утепления помещений, важно учитывать также условия, в которых он будет эксплуатироваться

Температура материала

С другой стороны, передача тепла в неметаллах главным образом связана с колебаниями решетки и обмене решеточными фононами. За исключением кристаллов высокого качества и низких температур, путь пробега фононов в решетке значительно не уменьшается при высоких температурах, поэтому и теплопроводность остается постоянной величиной во всем температурном диапазоне, то есть является незначительной. При температурах ниже температуры Дебая способность неметаллов проводить тепло, наряду с их теплоемкостью, значительно уменьшается.

Фазовые переходы и структура

Когда материал испытывает фазовый переход первого рода, например, из твердого состояния в жидкое или из жидкого в газ, то его теплопроводность может измениться. Ярким примером такого изменения является разница этой физической величины для льда (2,18 Вт/(м*К) и воды (0,90 Вт/(м*К).

Изменения кристаллической структуры материалов также влияют на теплопроводность, что объясняется анизотропными свойствами различных аллотропных модификаций вещества одного и того же состава. Анизотропия влияет на различную интенсивность рассеивания решеточных фононов, основных переносчиков тепла в неметаллах, и в различных направлениях в кристалле. Здесь ярким примером является сапфир, проводимость которого изменяется от 32 до 35 Вт/(м*К) в зависимости от направления.

Электрическая проводимость

Теплопроводность в металлах изменяется вместе с электропроводностью согласно закону Видемана—Франца. Это связано с тем, что валентные электроны, свободно перемещаясь по кристаллической решетке металла, переносят не только электрическую, но и тепловую энергию. Для других материалов корреляция между этими типами проводимости не является ярко выраженной, ввиду незначительного вклада электронной составляющей в теплопроводность (в неметаллах основную роль в механизме передачи тепла играют решеточные фононы).

Процесс конвекции

Воздух и другие газы являются, как правило, хорошими теплоизоляторами при отсутствии процесса конвекции. На этом принципе основана работа многих теплоизолирующих материалов, содержащих большое количество небольших пустот и пор. Такая структура не позволяет конвекции распространяться на большие расстояния. Примерами таких материалов, полученных человеком, являются полистирен и силицидный аэрогель. В природе на том же принципе работают такие теплоизоляторы, как шкура животных и оперение птиц.

Легкие газы, например, водород и гель, имеют высокие значения теплопроводности, а тяжелые газы, например, аргон, ксенон и радон, являются плохими проводниками тепла. Например, аргон, инертный газ, который тяжелее воздуха, часто используется в качестве теплоизолирующего газового наполнителя в двойных окнах и в электрических лампочках. Исключением является гексафторид серы (элегаз), который является тяжелым газом и обладает относительно высокой теплопроводностью, ввиду его большой теплоемкости.

Сравнение характеристик популярных утеплителей

Пенопласт (пенополистирол)

Этот утеплитель самый популярный, благодаря легкости монтажу и небольшой стоимости.

Пенопласт изготавливается при помощи вспенивания полистирола, имеет очень низкую теплопроводность, устойчив к влажности, легко режется ножом и удобен во время монтажа. Благодаря низкой стоимости имеет большую востребованность для утепления различных помещений. Однако материал достаточно хрупкий, а также поддерживает горение, выделяя токсичные вещества в атмосферу. Пенопласт предпочтительнее использовать в нежилых помещениях.

Пеноплэкс (экструдированный пенополистирол)

Утеплитель не подвергается гниению и воздействию влаги, очень прочный и удобный в использовании – легко режется ножом. Низкое водопоглощение обеспечивает незначительные изменения теплопроводности материала в условиях высокой влажности, плиты имеют высокую сопротивляемость сжатию, не подвергаются разложению. Благодаря этому экструдированный пенополистирол можно использовать для утепления ленточного фундамента и отмостки. Пеноплекс пожаробезопасен, долговечен и прост в применении.

Базальтовая вата

Материал производится из базальтовых горных пород при расплавлении и раздуве с добавлением компонентов для получения волокнистой структуры материала с водоотталкивающими свойствами. При эксплуатации базальтовая вата не уплотняется, а значит, ее свойства не изменяются со временем. Материал пожаробезопасен и экологичен, имеет хорошие показатели звукоизоляции и теплоизоляции. Используется для внутреннего и наружного утепления. Во влажных помещениях требует дополнительной пароизоляции.

Минеральная вата

Минвата производится из природных материалов – горных пород, шлака, доломита с помощью специальной технологии. Минеральная имеет низкую теплопроводность, пожаробезопасна и абсолютно безопасна. Одним из недостатков утеплителя является низкая влагостойкость, что требует обустройства дополнительной влаго- пароизоляции при его использовании. Материал не рекомендуется использовать для утепления подвалов домов и фундаментов, а также во влажных помещениях — парилках, банях, предбанниках.

Пенофол, изолон (фольгированный теплоизолятор из полиэтилена)

Утеплитель состоит из нескольких слоев вспененного полиэтилена, имеющих различную толщину и пористую структуру. Материал часто имеет слой фольги для отражающего эффекта, выпускается в рулонах и в листах. Утеплитель имеет толщину в несколько миллиметров (в 10 раз тоньше обычных утеплителей), но отражает до 97% тепловой энергии, очень легкий, тонкий и удобный в работе материал. Используются для теплоизоляции и гидроизоляции помещений. Имеет длительный срок эксплуатации, не выделяет вредных веществ.

Первая из них – коэффициент теплопроводности, который обозначается символом «лямбда» (ι). Этот коэффициент показывает, какой объем теплоты за 1 час проходит через отрезок материала толщиной 1 метр и площадью 1 м² при условии, что разница между температурами среды на обеих поверхностях составляет 10°С.

Чувствительность к влаге

Влажность – это объем влаги, которая содержится в теплоизоляции. Вода отлично проводит тепло, и насыщенная ею поверхность будет способствовать выхолаживанию помещения. Следовательно, переувлажненный теплоизоляционный материал потеряет свои качества и не даст желаемого эффекта. И наоборот: чем большими водоотталкивающими свойствами он обладает, тем лучше.

Паропроницаемость – параметр, близкий к влажности. В числовом выражении он представляет собой объем водяного пара, проходящий через 1 м2 утеплителя за 1 час при соблюдении условия, что разность потенциального давления пара составляет 1Па, а температура среды одинакова.

При высокой паропроницаемости материал может увлажняться. В связи с этим при утеплении стен и перекрытий дома рекомендуется выполнить монтаж пароизоляционного покрытия.

Водопоглощение – способность изделия при соприкосновении с жидкостью впитывать ее. Коэффициент водопоглощения очень важен для материалов, которые используются для обустройства наружной теплоизоляции. Повышенная влажность воздуха, атмосферные осадки и роса могут привести к ухудшению характеристик материала.

Также не рекомендуется применять водопоглощающую изоляцию при отделке ванных комнат, санузлов, кухонь и других помещений с высоким уровнем влажности.

Плотность и теплоемкость

Пористость – выраженное в процентах количество воздушных пор от общего объема изделия. Различают поры закрытые и открытые, крупные и мелкие. Важно, чтобы в структуре материала они были распределены равномерно: это свидетельствует о качестве продукции. Пористость иногда может достигать 50%, в случае с некоторыми видами ячеистых пластмасс этот показатель составляет 90-98%.

Плотность – это одна из характеристик, влияющих на массу материала. Специальная таблица поможет определить оба этих параметра. Зная плотность, можно рассчитать, насколько увеличится нагрузка на стены дома или его перекрытия.

Теплоемкость – показатель, демонстрирующий, какое количество тепла готова аккумулировать теплоизоляция. Биостойкость – способность материала сопротивляться воздействию биологических факторов, например, патогенной флоры. Огнестойкость – противодействие изоляции огню, при этом данный параметр не стоит путать с пожаробезопасностью. Различают и другие характеристики, к которым относятся прочность, выносливость на изгиб, морозостойкость, износоустойчивость.

Коэффициент сопротивления

Также при выполнении расчетов нужно знать коэффициент U – сопротивление конструкций теплопередаче. Этот показатель не имеет никакого отношения к качествам самих материалов, но его нужно знать, чтобы сделать правильный выбор среди разнообразных утеплителей. Коэффициент U представляет собой отношение разности температур с двух сторон изоляции к объему проходящего через нее теплового потока. Чтобы найти теплосопротивление стен и перекрытий, нужна таблица, где рассчитана теплопроводность строительных материалов.

Произвести необходимые вычисления можно и самостоятельно. Для этого толщину слоя материала делят на коэффициент его теплопроводности. Последний параметр — если речь идет об изоляции — должен быть указан на упаковке материала. В случае с элементами конструкции дома все немного сложнее: хотя их толщину можно измерить самостоятельно, коэффициент теплопроводности бетона, дерева или кирпича придется искать в специализированных пособиях.

При этом часто для изоляции стен, потолка и пола в одном помещении используются материалы разного типа, поскольку для каждой плоскости коэффициент теплопроводности нужно рассчитывать отдельно.

Что влияет на способность пенополистирола проводить тепло

Чтобы наглядно понять, что такое теплопроводность, возьмем кусок материала метровой толщины и площадью один квадратный метр. Причем одну его сторону нагреваем, а вторую оставляем холодной. Разница этих температур должна быть десятикратной. Измерив количество теплоты, которое за одну секунду переходит на холодную сторону, получаем коэффициент теплопроводности.

Отчего же именно пенополистирол способен хорошо сохранять как тепло, так и холод? Оказывается, всё дело в его строении. Конструктивно данный материал состоит из множества герметичных многогранных ячеек, имеющих размер от 2 до 8 миллиметров. Внутри у них находится воздух – он составляет 98 процентов и служит великолепным теплоизолятором. На полистирол приходится 2% от объёма.А по массе полистирол составляет 100%, т.к. воздух, условно говоря, не имеет массы.

Надо заметить, что теплопроводность экструдированного пенополистирола остается неизменной по прошествии времени. Это выгодно отличает данный материал от других пенопластов, ячейки которых наполнены не воздухом, а иным газом. Ведь этот газ обладает способностью постепенно улетучиваться, а воздух так и остается внутри герметичных пенополистирольных ячеек.

Покупая пенопласт, мы обычно спрашиваем продавца о том, каково значение плотности данного материала. Ведь мы привыкли, что плотность и способность проводить тепло неразрывно связаны друг с другом. Существуют даже таблицы этой зависимости, с помощью которых можно выбрать подходящую марку утеплителя.

Плотность пенополистирола кг/м3	Теплопроводность Вт./МКв
10	0,044
15	0,038
20	0,035
25	0,034
30	0,033
35	0,032

Однако в нынешнее время придумали улучшенный утеплитель, в который введены графитовые добавки. Благодаря им коэффициент теплопроводности пенополистирола различной плотности остается неизменным. Его значение — от 0,03 до 0,033 ватта на метр на Кельвин. Так что теперь, приобретая современный улучшенный ЭППС, нет надобности проверять его плотность.

Маркировка пенополистирола теплопроводность которого не зависит от плотности:

Марка пенополистирола	Теплопроводность Вт./МКв
EPS 50	0.031 — 0.032
EPS 70	0.033 — 0. 032
EPS 80	0.031
EPS 100	0.030 — 0.033
EPS 120	0.031
EPS 150	0.030 — 0.031
EPS 200	0.031

Иные критерии подбора утеплителей

Теплоизоляционное покрытие обеспечивает снижение теплопотерь на 30-40 %, повышает прочность несущих конструкций из кирпича и металла, сокращает уровень шума и не забирает полезную площадь постройки. При выборе утеплителя помимо теплопроводности нужно учитывать другие критерии.

Объемный вес

Вес и плотность минваты влияет на качество утепления
Данная характеристика связана с теплопроводностью и зависит от типа материала:

Минераловатные продукты отличаются плотностью 30-200 кг/м3, поэтому подходят для всех поверхностей строения.
Вспененный полиэтилен имеет толщину 8-10 мм. Плотность без фольгирования равняется 25 кг/м3 с отражающей основой – около 55 кг/м3.
Пенопласт отличается удельным весом от 80 до 160 кг/м3, а экструдированный пенополистирол – от 28 до 35 кг/м3. Последний материал является одним из самых легких.
Полужидкий напыляемый пеноизол при плотности 10 кг/м3 требует предварительного оштукатуривания поверхности.
Пеностекло имеет плотность, связанную со структурой. Вспененный вариант характеризуется объемным весом от 200 до 400 кг/м3. Теплоизолят из ячеистого стекла – от 100 до 200 м3, что делает возможным применение на фасадных поверхностях.

Чем меньше объемный вес, тем меньше затрачивается материала.

Способность держать форму

Плиты и пенополиуретан имеют одинаковую степень жесткости, хорошо выдерживают форму
Производители не указывают формостабильность на упаковке, но можно ориентироваться на коэффициенты Пуассона и трения, сопротивления изгибам и сжатиям. По стабильности формы судят о сминаемости или изменении параметров теплоизоляционного слоя. В случае деформации существуют риски утечки тепла на 40 % через щели и мосты холода.

Формостабильность стройматериалов зависит от типа утеплителя:

Вата (минеральная, базальтовая, эко) при укладке между стропилами расправляется. За счет жестких волокон исключается деформация.
Пенные виды держат форму на уровне жесткой каменной ваты.

Способность изделия держать форму также определяется по характеристикам упругости.

Паропроницаемость

Определяет «дышащие» свойства материала – способность к пропусканию воздуха и пара. Показатель важен для контроля микроклимата в помещении – в законсервированных комнатах образуется больше плесени и грибка. В условиях постоянной влажности конструкция может разрушаться.

По степени паропроницаемости выделяют два типа утеплителей:

Пены – изделия, для производства которых применяется технология вспенивания. Продукция вообще не пропускает конденсат.
Ваты – теплоизоляция на основе минерального или органического волокна. Материалы могут пропускать конденсат.

При монтаже паропроницаемых ват дополнительно укладывают пленочную пароизоляцию.

Горючесть

Показатель, на который ориентируются при строительстве наземных частей жилых зданий.

Классификация токсичности и горючести указана в ст. 13 ФЗ № 123. В техническом регламенте выделены группы:

НГ – негорючие: каменная и базальтовая вата.
Г – возгораемые. Материалы категории Г1 (пенополиуретан) отличаются слабой возгораемостью, категории Г4 (пенополистирол, в т.ч. экструдированный) – сильногорючие.
В – воспламеняемые: плиты из ДСП, рубероид.
Д – дымообразующие (ПВХ).
Т – токсичные (минимальный уровень – у бумаги).

Оптимальный вариант для частного строительства – самозатухающие материалы.

Звукоизоляция

Характеристика, связанная с паропроницаемостью и плотностью. Ваты исключают проникновение посторонних шумов в помещении, через пены проникает больше шума.

У плотных материалов лучше шумоизоляционные свойства, но укладка осложняется толщиной и весом. Оптимальным вариантом для самостоятельных теплоизоляционных работ будет каменная вата с высоким звукопоглощением. Аналогичные показатели – у легкой стекловаты или базальтового утеплителя со скрученными длинными тонкими волокнами.

Нормальный показатель звукоизоляции – плотность от 50 кг/м3.

Таблица теплопроводности материалов на М-О

Магнезия в форме сегментов для изоляции труб	220…300	0.073…0.084	—
Мастика асфальтовая	2000	0.7	—
Маты, холсты базальтовые	25…80	0.03…0.04	—
Маты и полосы из стеклянного волокна прошивные (ТУ 21-23-72-75)	150	0.061	840
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880-76) и на синтетическом связующем (ГОСТ 9573-82)	50…125	0.048…0.056	840
МБОР-5, МБОР-5Ф, МБОР-С-5, МБОР-С2-5, МБОР-Б-5 (ТУ 5769-003-48588528-00)	100…150	0.038	—
Мел	1800…2800	0.8…2.2	800…880
Медь (ГОСТ 859-78)	8500	407	420
Миканит	2000…2200	0. 21…0.41	250
Мипора	16…20	0.041	1420
Морозин	100…400	0.048…0.084	—
Мрамор (облицовка)	2800	2.9	880
Накипь котельная (богатая известью, при 100°С)	1000…2500	0.15…2.3	—
Накипь котельная (богатая силикатом, при 100°С)	300…1200	0.08…0.23	—
Настил палубный	630	0.21	1100
Найлон	—	0.53	—
Нейлон	1300	0.17…0.24	1600
Неопрен	—	0.21	1700
Опилки древесные	200…400	0.07…0.093	—

Дата: 25 сентября 2021

Таблица теплопроводности строительных материалов. Характеристики и сравнение строительных материалов

Коэффициент теплопроводности материалов.

Ниже в таблице приведены значения коэффициента теплопроводности для некоторых материалов применяемых в строительстве.

Материал	Коэфф. тепл. Вт/(м2*К)
Алебастровые плиты	0,470
Алюминий	230,0
Асбест (шифер)	0,350
Асбест волокнистый	0,150
Асбестоцемент	1,760
Асбоцементные плиты	0,350
Асфальт	0,720
Асфальт в полах	0,800
Бакелит	0,230
Бетон на каменном щебне	1,300
Бетон на песке	0,700
Бетон пористый	1,400
Бетон сплошной	1,750
Бетон термоизоляционный	0,180
Битум	0,470
Бумага	0,140
Вата минеральная легкая	0,045
Вата минеральная тяжелая	0,055
Вата хлопковая	0,055
Вермикулитовые листы	0,100
Войлок шерстяной	0,045
Гипс строительный	0,350
Глинозем	2,330
Гравий (наполнитель)	0,930
Гранит, базальт	3,500
Грунт 10% воды	1,750
Грунт 20% воды	2,100
Грунт песчаный	1,160
Грунт сухой	0,400
Грунт утрамбованный	1,050
Гудрон	0,300
Древесина — доски	0,150
Древесина — фанера	0,150
Древесина твердых пород	0,200
Древесно-стружечная плита ДСП	0,200
Дюралюминий	160,0
Железобетон	1,700
Зола древесная	0,150
Известняк	1,700
Известь-песок раствор	0,870
Ипорка (вспененная смола)	0,038
Камень	1,400
Картон строительный многослойный	0,130
Каучук вспененный	0,030
Каучук натуральный	0,042
Каучук фторированный	0,055
Керамзитобетон	0,200
Кирпич кремнеземный	0,150
Кирпич пустотелый	0,440
Кирпич силикатный	0,810
Кирпич сплошной	0,670
Кирпич шлаковый	0,580
Кремнезистые плиты	0,070
Латунь	110,0
Лед 0°С	2,210
Лед -20°С	2,440
Липа, береза, клен, дуб (15% влажности)	0,150
Медь	380,0
Мипора	0,085
Опилки — засыпка	0,095
Опилки древесные сухие	0,065
ПВХ	0,190
Пенобетон	0,300
Пенопласт ПС-1	0,037
Пенопласт ПС-4	0,040
Пенопласт ПХВ-1	0,050
Пенопласт резопен ФРП	0,045
Пенополистирол ПС-Б	0,040
Пенополистирол ПС-БС	0,040
Пенополиуретановые листы	0,035
Пенополиуретановые панели	0,025
Пеностекло легкое	0,060
Пеностекло тяжелое	0,080
Пергамин	0,170
Перлит	0,050
Перлито-цементные плиты	0,080
Песок 0% влажности	0,330
Песок 10% влажности	0,970
Песок 20% влажности	1,330
Песчаник обожженный	1,500
Плитка облицовочная	1,050
Плитка термоизоляционная ПМТБ-2	0,036
Полистирол	0,082
Поролон	0,040
Портландцемент раствор	0,470
Пробковая плита	0,043
Пробковые листы легкие	0,035
Пробковые листы тяжелые	0,050
Резина	0,150
Рубероид	0,170
Сланец	2,100
Снег	1,500
Сосна обыкновенная, ель, пихта (450…550 кг/куб. м, 15% влажности)	0,150
Сосна смолистая (600…750 кг/куб.м, 15% влажности)	0,230
Сталь	52,0
Стекло	1,150
Стекловата	0,050
Стекловолокно	0,036
Стеклотекстолит	0,300
Стружки — набивка	0,120
Тефлон	0,250
Толь бумажный	0,230
Цементные плиты	1,920
Цемент-песок раствор	1,200
Чугун	56,0
Шлак гранулированный	0,150
Шлак котельный	0,290
Шлакобетон	0,600
Штукатурка сухая	0,210
Штукатурка цементная	0,900
Эбонит	0,160

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций

Наименование материала	Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
В сухом состоянии	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Войлок шерстяной	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3	0,036	0,042	0,,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3	0,035	0,041	0,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3	0,036	0,042	0,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3	0,037	0,043	0,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м3	0,038	0,045	0,048
Стекловата 15 кг/м3	0,046	0,049	0,055
Стекловата 17 кг/м3	0,044	0,047	0,053
Стекловата 20 кг/м3	0,04	0,043	0,048
Стекловата 30 кг/м3	0,04	0,042	0,046
Стекловата 35 кг/м3	0,039	0,041	0,046
Стекловата 45 кг/м3	0,039	0,041	0,045
Стекловата 60 кг/м3	0,038	0,040	0,045
Стекловата 75 кг/м3	0,04	0,042	0,047
Стекловата 85 кг/м3	0,044	0,046	0,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS)	0,029	0,030	0,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3	0,11	0,14	0,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3	0,13	0,22	0,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3	0,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3	0,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3	0,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3	0,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м3	0,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м3	0,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м3	0,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м3	0,073
Эковата	0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3	0,029	0,031	0,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3	0,035	0,036	0,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3	0,041	0,042	0,04
Пенополиэтилен сшитый	0,031-0,038
Вакуум
Воздух +27°C. 1 атм	0,026
Ксенон	0,0057
Аргон	0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels)	0,014-0,021
Шлаковата	0,05
Вермикулит	0,064-0,074
Вспененный каучук	0,033
Пробка листы 220 кг/м3	0,035
Пробка листы 260 кг/м3	0,05
Базальтовые маты, холсты	0,03-0,04
Пакля	0,05
Перлит, 200 кг/м3	0,05
Перлит вспученный, 100 кг/м3	0,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3	0,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м3	0,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м3	0,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3	0,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3	0,078
Пробка техническая, 50 кг/м3	0,037

Понятие теплопроводности на практике

Теплопроводность учитывается на этапе проектирования здания

При этом берется во внимание способность материалов удерживать тепло. Благодаря их правильному подбору жильцам внутри помещения всегда будет комфортно

Во время эксплуатации будут существенно экономиться денежные средства на отопление.

Утепление на стадии проектирования является оптимальным, но не единственным решением. Не составляет трудности утеплить уже готовое здание путем проведения внутренних или наружных работ. Толщина слоя изоляции будет зависеть от выбранных материалов. Отдельные из них (к примеру, дерево, пенобетон) могут в некоторых случаях использоваться без дополнительного слоя термоизоляции. Главное, чтобы их толщина превышала 50 сантиметров.

Особенное внимание следует уделить утеплению кровли, оконных и дверных проемов, пола. Сквозь эти элементы уходит больше всего тепла

Зрительно это можно увидеть на фотографии в начале статьи.

Коэффициент теплопроводности.

Количество тепла, которое проходит через стены (а по научному — интенсивность теплопередачи за счет теплопроводности) зависит от разности температур (в доме и на улице), от площади стен и теплопроводности материала, из которого сделаны эти стены.

Для количественной оценки теплопроводности существует коэффициент теплопроводности материалов. Этот коэффициент отражает свойство вещества проводить тепловую энергию. Чем больше значение коэффициента теплопроводности материала, тем лучше он проводит тепло. Если мы собираемся утеплять дом, то надо выбирать материалы с небольшим значением этого коэффициента. Чем он меньше, тем лучше. Сейчас в качестве материалов для утепления зданий наибольшее распространение получили утеплители из минеральной ваты, и различных пенопластов. Набирает популярность новый материал с улучшенными теплоизоляционными качествами — Неопор.

Коэффициент теплопроводности материалов обозначается буквой ? (греческая строчная буква лямбда) и выражается в Вт/(м2*К). Это означает, что если взять стену из кирпича, с коэффициентом теплопроводности 0,67 Вт/(м2*К), толщиной 1 метр и площадью 1 м2., то при разнице температур в 1 градус, через стену будет проходить 0,67 ватта тепловой энергии. Если разница температур будет 10 градусов, то будет проходить уже 6,7 ватта. А если при такой разнице температур стену сделать 10 см, то потери тепла будут уже 67 ватт. Подробней о методике расчета теплопотерь зданий можно посмотреть здесь.

Следует отметить, что значения коэффициента теплопроводности материалов указываются для толщины материала в 1 метр. Чтобы определить теплопроводность материала для любой другой толщины, надо коэффициент теплопроводности разделить на нужную толщину, выраженную в метрах.

В строительных нормах и расчетах часто используется понятие «тепловое сопротивление материала». Это величина обратная теплопроводности. Если, на пример, теплопроводность пенопласта толщиной 10 см — 0,37 Вт/(м2*К), то его тепловое сопротивление будет равно 1 / 0,37 Вт/(м2*К) = 2,7 (м2*К)/Вт.

Таблица теплопроводности материалов на М-О

Магнезия в форме сегментов для изоляции труб	220…300	0.073…0.084	—
Мастика асфальтовая	2000	0.7	—
Маты, холсты базальтовые	25…80	0.03…0.04	—
Маты и полосы из стеклянного волокна прошивные (ТУ 21-23-72-75)	150	0.061	840
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880-76) и на синтетическом связующем (ГОСТ 9573-82)	50…125	0.048…0.056	840
МБОР-5, МБОР-5Ф, МБОР-С-5, МБОР-С2-5, МБОР-Б-5 (ТУ 5769-003-48588528-00)	100…150	0.038	—
Мел	1800…2800	0.8…2.2	800…880
Медь (ГОСТ 859-78)	8500	407	420
Миканит	2000…2200	0. 21…0.41	250
Мипора	16…20	0.041	1420
Морозин	100…400	0.048…0.084	—
Мрамор (облицовка)	2800	2.9	880
Накипь котельная (богатая известью, при 100°С)	1000…2500	0.15…2.3	—
Накипь котельная (богатая силикатом, при 100°С)	300…1200	0.08…0.23	—
Настил палубный	630	0.21	1100
Найлон	—	0.53	—
Нейлон	1300	0.17…0.24	1600
Неопрен	—	0.21	1700
Опилки древесные	200…400	0.07…0.093	—

Если задумано индивидуальное строительство

Номер п/п	Материал для стен, строительный раствор	Коэффициент теплопроводности по СНиП
1.	Кирпич	0,35 – 0,87
2.	Саманные блоки	0,1 – 0,44
3.	Бетон	1,51 – 1,86
4.	Пенобетон и газобетон на основе цемента	0,11 – 0,43
5.	Пенобетон и газобетон на основе извести	0,13 – 0,55
6.	Ячеистый бетон	0,08 – 0,26
7.	Керамические блоки	0,14 – 0,18
8.	Строительный раствор цементно-песчаный	0,58 – 0,93
9.	Строительный раствор с добавлением извести	0,47 – 0,81

Важно. Из приведённых в таблице данных видно, что у каждого строительного материала довольно большой разброс в показателях коэффициента теплопроводности.. Это связано с несколькими причинами:

Это связано с несколькими причинами:

Плотность. Все утеплители выпускаются или укладываются (пеноизол, эковата) различной плотности. Чем ниже плотность (больше присутствует воздуха в теплоизоляционной структуре), тем ниже проводимость тепла. И, наоборот, у очень плотных утеплителей этот коэффициент выше.
Вещество, из которого производят (основа). Например, кирпич бывает силикатным, керамическим, глиняным. От этого зависит и коэффициент теплопроводности.
Количество пустот. Это касается кирпича (пустотелый и полнотелый) и теплоизоляции. Воздух – самый худший проводник тепла. Коэффициент его теплопроводимости – 0,026. Чем больше пустот, тем ниже этот показатель.

Строительный раствор хорошо проводит тепло, поэтому любые стены рекомендуется утеплять.

Сравнение с помощью таблицы

N	Наименование	Плотность	Теппопроводность	Цена , евро за куб.м.	Затраты энергии на
кг/куб.м	мин	макс	Евросоюз	Россия	квт*ч/куб. м.
1	целлюлозная вата	30-70	0,038	0,045	48-96	15-30	6
2	древесноволокнистая плита	150-230	0,039	0,052	150	800-1400
3	древесное волокно	30-50	0,037	0,05	200-250	13-50
4	киты из льняного волокна	30	0,037	0,04	150-200	210	30
5	пеностекло	100-150	0. 05	0,07	135-168	1600
6	перлит	100-150	0,05	0.062	200-400	25-30	230
7	пробка	100-250	0,039	0,05	300	80
8	конопля, пенька	35-40	0,04	0.041	150	55
9	хлопковая вата	25-30	0,04	0,041	200	50
10	овечья шерсть	15-35	0,035	0,045	150	55
11	утиный пух	25-35	0,035	0,045	150-200
12	солома	300-400	0,08	0,12	165
13	минеральная (каменная) вата	20-80	0.038	0,047	50-100	30-50	150-180
14	стекповопокнистая вата	15-65	0,035	0,05	50-100	28-45	180-250
15	пенополистирол (безпрессовый)	15-30	0. 035	0.047	50	28-75	450
16	пенополистирол экструзионный	25-40	0,035	0,042	188	75-90	850
17	пенополиуретан	27-35	0,03	0,035	250	220-350	1100

Показатель теплопроводных свойств является основным критерием при выборе утеплительного материала. Остается только сравнить ценовые политики разных поставщиков и определить необходимое количество.

Утеплитель – один из основных способов получить сооружение с необходимой энергоэффективностью. Перед его окончательным выбором точно определите условия использования и, вооружившись приведенной таблицей, совершите правильный выбор.

Таблица теплопроводности материалов на Пли-

Материал	Плотность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м·град)	Теплоемкость, Дж/(кг·град)
Плита бумажная прессованая	600	0. 07	—
Плита пробковая	80…500	0.043…0.055	1850
Плитка облицовочная, кафельная	2000	1.05	—
Плитка термоизоляционная ПМТБ-2	—	0.04	—
Плиты алебастровые	—	0.47	750
Плиты из гипса ГОСТ 6428	1000…1200	0.23…0.35	840
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ГОСТ 4598-74, ГОСТ 10632-77)	200…1000	0.06…0.15	2300
Плиты из керзмзито-бетона	400…600	0.23	—
Плиты из полистирол-бетона ГОСТ Р 51263-99	200…300	0.082	—
Плиты из резольноформальдегидного пенопласта (ГОСТ 20916-75)	40…100	0.038…0.047	1680
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499-78)	50	0.056	840
Плиты из ячеистого бетона ГОСТ 5742-76	350…400	0. 093…0.104	—
Плиты камышитовые	200…300	0.06…0.07	2300
Плиты кремнезистые		0.07	—
Плиты льнокостричные изоляционные	250	0.054	2300
Плиты минераловатные на битумной связке марки 200 ГОСТ 10140-80	150…200	0.058	—
Плиты минераловатные на синтетическом связующем марки 200 ГОСТ 9573-96	225	0.054	—
Плиты минераловатные на синтетической связке фирмы «Партек» (Финляндия)	170…230	0.042…0.044	—
Плиты минераловатные повышенной жесткости ГОСТ 22950-95	200	0.052	840
Плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем (ТУ 21-РСФСР-3-72-76)	200	0.064	840
Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем	125…200	0.056…0. 07	840
Плиты минераловатные на синтетическом и битумном связующих	—	0.048…0.091	—
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573-82, ГОСТ 10140-80, ГОСТ 12394-66)	50…350	0.048…0.091	840
Плиты пенопластовые на основе резольных фенолформальдегидных смол ГОСТ 20916-87	80…100	0.045	—
Плиты пенополистирольные ГОСТ 15588-86 безпрессовые	30…35	0.038	—
Плиты пенополистирольные (экструзионные) ТУ 2244-001-47547616-00	32	0.029	—
Плиты перлито-битумные ГОСТ 16136-80	300	0.087	—
Плиты перлито-волокнистые	150	0.05	—
Плиты перлито-фосфогелевые ГОСТ 21500-76	250	0.076	—
Плиты перлито-1 Пластбетонные ТУ 480-1-145-74	150	0. 044	—
Плиты перлитоцементные	—	0.08	—
Плиты строительный из пористого бетона	500…800	0.22…0.29	—
Плиты термобитумные теплоизоляционные	200…300	0.065…0.075	—
Плиты торфяные теплоизоляционные (ГОСТ 4861-74)	200…300	0.052…0.064	2300
Плиты фибролитовые (ГОСТ 8928-81) и арболит (ГОСТ 19222-84) на портландцементе	300…800	0.07…0.16	2300

Нюансы применения утеплителей

Есть некоторые полезные рекомендации, которые можно учитывать при выборе утеплителя и последующем монтаже. Например, для пола и потолка, то есть горизонтальных поверхностей, вы можете использовать буквально любой материал. Но следует применять дополнительный слой, обладающий высокой механической прочностью – это обязательное условие.

Ну а для стен (вертикальных поверхностей) нужно использовать материалы в виде плит или листов. Если вы выберите рулонный материал или насыпной, то со временем материалы однозначно станут проседать. Значит, способ крепежа должен быть безукоризненный. А это уже отдельная тема.

Монтаж различных видов

керамзит. Применяется исключительно для полов и межэтажных перекрытий. Нужен шанцевый инструмент и дополнительные стройматериалы (стяжка или доски). Также потребуется гидроизоляционный слой в виде рубероида или другого аналогичного материала.
минеральная вата. Правильный монтаж предполагает использование ручного инструмента для крепления каркаса. Минеральная вата очень просто устанавливается в заранее подготовленные ячейки, но требуется равномерное крепление по всей плоскости. Гидроизоляционный слой поверх утеплителя – обязательное условие продолжительной эксплуатации. Может использоваться для вертикальных и горизонтальных поверхностей.

Обратите внимание: занимаясь монтажом любого вида утеплителя важно помнить о гидро- и пароизоляции. Защитить отделку от прямого воздействия влаги очень важно.

пенопласт. Плиты крепятся к поверхности дюбелями с «пятаками». Среди необходимых инструментов шуруповерт, перфоратор, строительный нож и дюбеля. Форма стройматериала и легкий вес позволяет даже самостоятельно выполнить весь объем работ за короткий период времени.
пеностекло. Для плотного соединения с поверхностью используются механические крепления или же растворы (цемента, мастик и других клеевых составов). Выбор зависит от материала стен. Большой популярностью пользуются блоки, но также в ассортименте имеются плиты и гранулы.

Теплопроводность материалов: параметры

Принято условное разделение материалов, применяемых в строительстве, на конструкционные и теплоизоляционные.

Конструкционные материалы применяются для возведения ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий). Они отличаются большими значениями теплопроводности.

Значения коэффициентов теплопроводности сведены в таблицу 1:

Таблица 1

Материал	Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).
Пенобетон	(0,08 — 0,29) — в зависимости от плотности
Древесина ели и сосны	(0,1 — 0,15) — поперек волокон 0,18 — вдоль волокон
Керамзитобетон	(0,14-0,66) — в зависимости от плотности
Кирпич керамический пустотелый	0,35 — 0,41
Кирпич красный глиняный	0,56
Кирпич силикатный	0,7
Железобетон	1,29

Подставляя в формулу (2) данные, взятые из нормативной документации, и данные из Таблицы 1, можно получить требуемую толщину стен для конкретного климатического района.

При выполнении стен только из конструкционных материалов без использования теплоизоляции их необходимая толщина (в случае использования железобетона) может достигать нескольких метров. Конструкция в этом случае получится непомерно большой и громоздкой.

Таблица теплопроводности материалов

Экологичность.

Этот фактор является значимым, особенно в случае утепления жилого дома, так как многие материалы выделяют формальдегид, что влияет на рост раковых опухолей. Поэтому необходимо делать выбор в сторону нетоксичных и биологически нейтральных материалов. С точки зрения экологичности лучшим теплоизоляционным материалом считается каменная вата.

Пожарная безопасность.

Материал должен быть негорючим и безопасным. Гореть может любой материал, разница состоит в том, при каком температуре он возгорается. Важным является то, чтобы утеплитель был самозатухающим.

Паро- и водонепроницаемость.

Преимущество имеют те материалы, которые обладают водонепроницаемостью, так как впитывание влаги приводит к тому, что эффективность материала становится низкой и полезные характеристики утеплителя через год использования снижаются на 50% и более.

В среднем срок службы изоляционных материалов составляет от 5 до 10-15 лет. Теплоизоляционные материалы, имеющие в составе вату в первые годы службы значительно снижают свою эффективность. Зато пенополиуретан обладает сроком службы свыше 50 лет.

Достоинства и недостатки утеплителей

Пенополиуретан– на сегодняшний день самый эффективный утеплитель.

Виды ППУ

Достоинства: бесшовный монтаж пеной, долговечность, лучшая тепло- и гидроизоляция.

Недостатки: дороговизна материала, неустойчивость к УФ-излучению.

Пенополистирол (пенопласт) – востребован для использования в качестве утеплителя для помещений разных типов.

Достоинства: низкая теплопроводность, невысокая стоимость, удобство монтажа, водонепроницаемость.

Недостатки: хрупкость, легкая воспламеняемость, образование конденсата.

Экструдированный пенополистирол – прочный и удобный материал, при необходимости элементов нужного размера легко разрезается ножом.

Достоинства: очень низкая теплопроводность, водонепроницаемость, прочность на сжатие, удобство монтажа, отсутствие плесени и гниения, возможность эксплуатации от -50⸰С до +75⸰С.

Недостатки: намного дороже пенопласта, восприимчивость к органическим растворителям, образование конденсата.

Базальтовая (каменная) вата – минеральная вата, изготавливающаяся на базальтовой основе.

Достоинства: противостояние образованию грибков, звукоизоляция, прочность к механическим воздействиям, огнеупорность, негорючесть.

Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с аналогами.

Эковата – утеплитель, выполненный на основе естественных материалов (волокна дерева и минералы). На сегодняшний день применяется довольно часто.

Достоинства: звукоизоляция, экологичность, влагостойкость, доступная стоимость.

Недостатки: во время эксплуатации повышается теплопроводность, необходимость специального оборудования для монтажа, возможность усадки.

Изолон – современный утеплитель, изготавливаемый путем вспенивания полиэтилена. Является одним из самых востребованных.

Достоинства: низкая теплопроводность, низкая паропроницаемость, высокая шумоизоляция, удобство резки и монтажа, экологичность, гибкость, небольшой вес.

Недостатки: низкая прочность, необходимость устройства вентиляционного зазора.

Пенофол – утеплитель, который отвечает многим требованиям, предъявляемым к качеству утеплителя и утепления различных помещений, а также конструкций и т.д.

Достоинства: экологичность, высокая способность к отражению тепла, высокая шумоизоляция, влагонепроницаемость, негорючесть, удобство перевозки и монтажа, отражение воздействия радиации.

Недостатки: малая жесткость, затрудненность крепления материала, в качестве теплоизоляции одного пенофола недостаточно.

Заключение

Рассмотренные достоинства и недостатки утеплителей позволят выбрать самый подходящий вариант уже на стадии проектирования. При этом учитывать все требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу, в первую очередь теплопроводность.

голоса

Рейтинг статьи

Оценка статьи:

Загрузка…

Adblock
detector

Таблица теплопроводности строительных материалов. Характеристики и сравнение строительных материалов :: SYL.ru

Нейтральный цвет и детали: как выбрать сумку, которая подойдет к любому образу

Под головной убор и без него: секреты укладки волос в осеннюю непогоду

Бомбер – особенный тренд осени: чем хороша куртка и как ее вписать в образ

Зависит от возраста, гормонов и состояния здоровья: может ли меняться тип кожи

С сельдереем и томатами. Готовим капустный суп для холодных времён

Режим, одобренный дерматологами: что такое цикличный уход за кожей и его польза

Крыжовник и яблоки. Готовим простой десерт из своих фруктов и ягод

Морковный смузи: 13 идей для вкусного и полезного осеннего завтрака

Как не допустить опухания лица по утрам и бороться с проблемой: правила

Сандал, ромашка, розмарин: сочетание каких масел поможет уменьшить головную боль

Автор Алексей Попович March 5, 2017

Строительство коттеджа или дачного дома – это сложный и трудоемкий процесс. И для того, чтобы будущее строение простояло не один десяток лет, нужно соблюдать все нормы и стандарты при его возведении. Поэтому каждый этап строительства требует точных расчетов и качественного выполнения необходимых работ.

Одним из самых важных показателей при строительстве и отделке строения является теплопроводность строительных материалов. СНИП (строительные нормы и правила) дает полный спектр информации по данному вопросу. Ее необходимо знать, чтобы будущее здание было комфортным для проживания как в летний, так и в зимний период.

Идеальный теплый дом

От конструктивных особенностей строения и применяемых при его возведении материалов зависит комфорт и экономичность проживания в нем. Комфорт заключается в создании оптимального микроклимата внутри вне зависимости от внешних погодных условий и температуры окружающей среды. Если материалы подобраны правильно, а котельное оборудование и вентиляция установлены согласно нормам, то в таком доме будет комфортная прохладная температура летом и тепло зимой. К тому же если все материалы, используемые при строительстве, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, то расходы на энергоносители при отоплении помещений будут минимальны.

Понятие теплопроводности

Теплопроводность – это передача тепловой энергии между непосредственно соприкасающимися телами или средами. Простыми словами теплопроводность – это способность материала проводить температуру. То есть, попадая в какую-то среду с отличающейся температурой, материал начинает принимать температуру этой среды.

Этот процесс имеет большое значение и в строительстве. Так, в доме с помощью отопительного оборудования поддерживается оптимальная температура (20-25°C). Если температура на улице будет ниже, то когда отключается отопление, все тепло из дома через некоторое время выйдет на улицу, и температура понизится. Летом происходит обратная ситуация. Чтобы сделать температуру в доме ниже уличной, приходится использовать кондиционер.

Коэффициент теплопроводности

Потеря тепла в доме неизбежна. Она происходит постоянно, когда температура снаружи меньше, чем в помещении. А вот ее интенсивность – это переменная величина. Она зависит от множества факторов, главными среди которых являются:

Площадь поверхностей, участвующих в теплообмене (крыша, стены, перекрытия, пол).
Показатель теплопроводности строительных материалов и отдельных элементов здания (окна, двери).
Разница между температурами на улице и внутри дома.
И другие.

Для количественной характеристики теплопроводности строительных материалов используют специальный коэффициент. Используя этот показатель, можно довольно просто рассчитать необходимую теплоизоляцию для всех частей дома (стены, крыша, перекрытия, пол). Чем выше коэффициент теплопроводности строительных материалов, тем больше интенсивность потери тепла. Таким образом, для постройки теплого дома лучше применять материалы с более низким показателем этой величины.

Коэффициент теплопроводности строительных материалов, как и любых других веществ (жидких, твердых или газообразных), обозначается греческой буквой λ. Единицей его измерения является Вт/(м*°C). При этом расчет ведется на один квадратный метр стены толщиной в один метр. Разница температур здесь берется 1°. Практически в любом строительном справочнике имеется таблица теплопроводности строительных материалов, в которой можно посмотреть значение этого коэффициента для различных блоков, кирпичей, бетонных смесей, пород дерева и других материалов.

Определение потерь тепла

Потери тепла в любом здании всегда есть, но в зависимости от материала они могут изменять свое значение. В среднем потеря тепла происходит через:

Крышу (от 15 % до 25 %).
Стены (от 15 % до 35 %).
Окна (от 5 % до 15 %).
Дверь (от 5 % до 20 %).
Пол (от 10 % до 20 %).

Для определения потерь тепла применяют специальный тепловизор, который определяет наиболее проблемные места. Они выделяются на нем красным цветом. Меньшая потеря тепла происходит в желтых зонах, далее – в зеленых. Зоны с наименьшей потерей тепла выделяются синим цветом. А определение теплопроводности строительных материалов должно проводиться в специальных лабораториях, о чем должен свидетельствовать сертификат качества, прилагаемый к продукции.

Пример расчета потерь тепла

Если взять, к примеру, стену из материала с коэффициентом теплопроводности 1, то при разности температур с двух сторон этой стены в 1°, потери тепла составят 1 Вт. Если же толщину стены взять не 1 метр, а 10 см, то потери составят уже 10 Вт. В случае, если разность температур будет 10°, то тепловые потери также составят 10 Вт.

Рассмотрим теперь на конкретном примере расчет потери тепла целого здания. Высоту его возьмем 6 метров (8 с коньком), ширину – 10 метров, а длину – 15 метров. Для простоты расчетов берем 10 окон площадью 1 м². Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:

Окна – 10 м².
Пол – 150 м².
Стены – 300 м².
Крыша (со скатами по длинной стороне) – 160 м².

Формула теплопроводности строительных материалов позволяет вычислить коэффициенты для всех частей здания. Но проще использовать уже готовые данные из справочника. Там есть таблица теплопроводности строительных материалов. Рассмотрим каждый элемент по отдельности и определим его тепловое сопротивление. Оно рассчитывается по формуле R = d/λ, где d – толщина материала, а λ – коэффициент его теплопроводности.

Пол – 10 см бетона (R=0,058 (м²*°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м²*°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м²*°C)/Вт.

Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал – ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м²*°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна – 0,4 (м²*°C)/Вт.

Кровлю будем считать из минеральной ваты толщиной в 10 см и профлиста. Так как металл имеет высокий коэффициент теплопроводности, то профлист в расчет не берем. Тогда R крыши составит 2,8 (м²*°C)/Вт.

Следующая формула позволяет выяснить потери тепловой энергии.

Q = S * T / R, где S – площадь поверхности, T – разница температур снаружи и внутри (40°C). Рассчитаем потери тепла для каждого элемента:

Для крыши: Q = 160*40/2,8=2,3 кВт.
Для стен: Q = 300*40/3,75=3,2 кВт.
Для окон: Q = 10*40/0,4=1 кВт.
Для пола: Q = 150*40/2,858=2,1 кВт.

Далее все эти показатели суммируются. Таким образом, для данного коттеджа тепловые потери составят 8,6 кВт. А для поддержания оптимальной температуры потребуется котельное оборудование мощностью не менее 10 кВт.

Материалы для внешних стен

На сегодняшний день существует множество стеновых строительных материалов. Но наибольшей популярностью в частном домостроении по-прежнему пользуются строительные блоки, кирпичи и дерево. Основные отличия – это плотность и теплопроводность строительных материалов. Сравнение дает возможность выбрать золотую середину в соотношении плотность/теплопроводность. Чем выше плотность материала, тем выше его несущая способность, а следовательно, и прочность конструкции в целом. Но при этом ниже его тепловое сопротивление, а как следствие, расходы на энергоносители выше. С другой стороны, чем выше тепловое сопротивление, тем ниже плотность материала. Меньшая плотность, как правило, подразумевает наличие пористой структуры.

Чтобы взвесить все за и против, необходимо знать плотность материала и его коэффициент теплопроводности. Следующая таблица теплопроводности строительных материалов для стен дает значение этого коэффициента и его плотность.

Материал	Теплопроводность, Вт/(м*°C)	Плотность, т/м³
Железобетон	1,7	2,5
Керамзитобетонные блоки	0,14 – 0,66	0,5 – 1,8
Керамический кирпич	0,56	1,8
Силикатный кирпич	0,7	1,8
Газобетонные блоки	0,08 – 0,29	0,3 – 1
Сосна	0,18	0,5

Утеплители для стен

При недостаточной тепловой сопротивляемости внешних стен могут применяться различные утеплители. Так как значения теплопроводности строительных материалов для утепления могут иметь весьма низкий показатель, то чаще всего толщины в 5-10 см будет достаточно для создания комфортной температуры и микроклимата в помещениях. Широкое применение на сегодняшний день получили такие материалы, как минеральная вата, пенополистирол, пенопласт, пенополиуритан и пеностекло.

Следующая таблица теплопроводности строительных материалов, используемых для утепления наружных стен, дает значение коэффициента λ.

Материал	Теплопроводность, Вт/(м*°C)
Минеральная вата	0,048 – 0,07
Пенополистирол	0,031 – 0,05
Экструдированный пенополистирол	0,036
Пенополиуритан	0,02 – 0,041
Пеностекло	0,07 – 0,11

Особенности применения стеновых утеплителей

Применение утеплителей для наружных стен имеет некоторые ограничения. Это прежде всего связанно с таким параметром, как паропроницаемость. Если стена сделана из пористого материала, такого как газобетон, пенобетон или керамзитобетон, то применять лучше минеральную вату, так как этот параметр у них практически одинаковый. Использование пенополистирола, пенополиуритана или пеностекла возможно только при наличии специального вентиляционного зазора между стеной и утеплителем. Для дерева это также критично. А вот для кирпичных стен данный параметр не так критичен.

Теплая кровля

Утепление кровли позволяет избежать ненужных перерасходов при отоплении дома. Для этого могут применяться все виды утеплителей как листового формата, так и напыляемые (пенополиуритан). При этом не следует забывать про пароизоляцию и гидроизоляцию. Это весьма важно, так как мокрый утеплитель (минеральная вата) теряет свои свойства по тепловой сопротивляемости. Если же кровля не утепляется, то необходимо основательно утеплить перекрытие между чердаком и последним этажом.

Пол

Утепление пола весьма важный этап. При этом также необходимо применять пароизоляцию и гидроизоляцию. В качестве утеплителя используется более плотный материал. Он, соответственно, имеет более высокий коэффициент теплопроводности, чем кровельный. Дополнительной мерой для утепления пола может послужить подвал. Наличие воздушной прослойки позволяет повысить тепловую защиту дома. А оборудование системы теплого пола (водяного или электрического) дает дополнительный источник тепла.

Заключение

При строительстве и отделке фасада необходимо руководствоваться точными расчетами по тепловым потерям и учитывать параметры используемых материалов (теплопроводность, паропроницаемость и плотность).

таблица сравнения с другими материалами и расчет толщины слоя утеплителя в зависимости от теплопроводности

Гарантия
5 лет!

Бесплатный
выезд замерщика

Только качественный
материал!

Опыт работы
12 лет!

В технической литературе пенополиуретан описывается как материал с самой низкой теплопроводностью в списке стандартных термоизоляционных материалов. Пенополистирол и жесткий пенополиуретан с низкой плотностью (от 20 до 50 кг/м³) по праву стали самыми используемыми материалами для промышленных холодильных и морозильных камер и других систем, где требуется повышенная термоизоляция. В этом заслуга низкой теплопередачи. Для сравнения теплопроводность жесткого пенополиуретана в разы ниже теплопроводности минеральной ваты и всех других популярных утеплителей.

Коэффициент теплопроводности жесткого пенополиуретана и других материалов

Именно низкая теплопроводность делает ППУ оптимальным материалом для термоизоляции. Коэффициент теплопроводности жесткого пенополиуретана составляет 0,019 – 0,028 Вт/м*К. Этот показатель определяет количество теплоты, которая проходит сквозь куб материала со стороной в 1 м за 1 секунду при единичном изменении температуры в 1 Кельвин. Низкая теплопроводность позволяет обеспечить необходимую теплоизоляцию при минимальном слое покрытия. Например, теплопроводность пенопласта составляет 0,04 – 0,06 Вт/м*К, т. е. понадобится в 2-3 раза более толстый слой пенопласта, чем пенополиуретана. В видео ниже поясняется понятие теплопроводности и его применение в строительстве:

Совет от профессионала

Если вы хотите сравнить теплопроводность различных строительных материалов, необходимо поделить их коэффициенты теплопроводности. К примеру, теплопроводность минваты и ППУ соотносятся как 0,052/0,019=2,74. Это означает, что слой пенополиуретана в 10 см равен 27,4 см слою минеральной ваты по своим утепляющим свойствам. Если брать теплопроводность керамзита и ППУ, то соотношение будет 0,18/0,019=9,47. То есть слой керамзита должен быть почти в 10 раз толще.

Ниже приведена теплопроводность строительных материалов в таблице

Материал	*Коэффициент теплопроводности (Вт/мК)**
Жесткий пенополиуретан	0. 019 – 0.028
Пенополистирол (пенопласт)	0.04 – 0.06
Минеральная вата	0.052 – 0.058
Пенобетон	0.145 – 0.160
Пробковая плита	0.5 – 0.6

*Цифры могут изменяться в зависимости от производителя, погодных условий, точного состава.

Как рассчитать необходимую толщину слоя ППУ-утеплителя?

Для расчета необходимого количества материалов для утепления дома или другой постройки необходимо обратиться к нормативам СНиП 23-02-2003 и рассчитать следующие параметры:

Rreq = a*Dd + b

Dd = (Tint – Tht)*Zht

Δ=Rreq*λ

Rreq – сопротивление теплопередачи

a и b – коэффициенты из таблиц СНиП

Dd – градусо-сутки отопительного сезона

Tint – внутренняя температура помещения, которую необходимо поддерживать

Tht – средняя температура воздуха снаружи помещения

Zht – длительность периода отопления

Δ – искомая толщина слоя ППУ-утеплителя

Λ – теплопроводность

Сопротивление теплопередачи рассчитывается для цельной конструкции, поэтому для расчета сопротивления теплопередачи ППУ необходимо вычесть из общего показателя сопротивления теплопередачи других составных материалов покрытия (например, для стены нужно также учитывать теплопроводность штукатурки и кирпича).

Для примера, возьмем минимальную теплопроводность ППУ, равную 0,019. Используя данные из СНиП для стандартных стен жилого дома – Rreq=3,279 рассчитаем толщину теплоизоляционного покрытия из ППУ – Δ = 3,279*0,019= 0,0623 м (т.е. 6,23 см). Если вам посчастливится приобрести самый термостойкий пенополиуретан с таким низким коэффициентом теплопроводности, достаточная толщина термоизоляционного слоя всего 6 см.

В сравнении с другими утеплителями наиболее тонкий слой утепления дает именно пенополиуретан, теплопроводность которого ниже, чем у любого другого материала. Поэтому нередко утепление ППУ обходится дешевле, чем использование менее совершенных вариантов теплоизоляции.

Таблица коэффициентов теплопроводности материалов, формулы

Развернутая таблица теплопроводности строительных материалов, а также плотности и удельной теплоемкости материалов в сухом состоянии при атмосферном давлении и температуре 20…50°С (если не указана другая температура). Значения даны для более чем 400 материалов!

Следует обратить внимание на значение теплопроводности строительных материалов в таблице, так как эта характеристика, наряду с их плотностью, является наиболее важной. Особенно теплопроводность важна для строительных материалов, используемых в качестве теплоизоляции для теплоизоляции строительных конструкций.

Теплопроводность строительных материалов существенно зависит от их пористости и плотности. Чем ниже плотность, тем ниже теплопроводность материала. , поэтому для пористых и легких материалов характерна низкая теплопроводность (в подробной таблице плотности также можно найти значения плотности строительных материалов, металлов и сплавов, изделий и других веществ).

Например, в нашей таблице теплопроводности материалов и утеплителей можно выделить следующие строительные материалы с низким коэффициентом теплопроводности – это аэрогель (от 0,014 Вт/(м·град) ), стекловата, пенополистирол и пенопласт (из 0,03 Вт/(м·град) ), утеплитель МБОР (из 0,038 Вт/(м·град) ), газобетон и пенобетон (из 0,08 Вт/(м·град) ).
Теплопроводность строительных материалов – таблица

4 499999 .0026 33399999 3339.18… 0,46 33334. 0,18… 0,46 33334. 0,18… 0,46 33334. 0,18. .0026 .0026 . .

6. . 400126. 400126. 1000126.0026 .0026 .33924 33924 33924 33924 3... 26. 2 16 26. 2 6.0025 Porous rubber .0026 9,0025 9,0025 1700 025 920 9009 9009 9009 9009 9009 9009 0025 880 2 2 2 2.1. .

Источники: 1. Физические величины. Каталог. А.П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Эд. ЯВЛЯЕТСЯ. Григорьева, Е.З. Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с. 2. Еремкин А.И., Королева Т.И. Тепловой режим зданий: Учебное пособие. – М.: Изд-во АКБ, 2000. – 368 с. 3. Кириллов П.Л., Богословская Г.П. Теплообмен в атомных электростанциях: Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 2000. — 456 с.: ил. 4. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплообмена. 5. Франчук А.Ю. Таблицы тепловых характеристик строительных материалов, Москва: НИИ строительной физики, 1969 – 142 с. 6.В. Блази. Справочник дизайнера. Строительная физика. М.: Техносфера, 2004. 7. Строительная теплотехника СНиП II-3-79. Минстрой России – Москва 1995. 8. Новиченок Н.Л., Шульман З.П. Теплофизические свойства полимеров. Минск, «Наука и техника», 1971. — 120 с. 9. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомель А.С. Теплопередача. Учебник для вузов, изд. 3-й, обр. и добавить. — М.: «Энергия», 1975. — 488 с.

В заданном тепловом режиме плотность потока при теплообмене прямо пропорциональна вектору максимального повышения температуры, параметры которого изменяются от одного сечения к другому, и по модулю с одной и той же скоростью повышения температуры в направлении вектор:

Теплоперенос в неравновесной термодинамической системе
Знак «-» в формуле перед «ϰ» указывает на то, что теплота движется в противоположном направлении от вектора град х (T) / – в сторону уменьшения температуры объект. Эта формула отражает закон Фурье. В интегральном выражении коэффициент теплоотдачи по закону Фурье будет иметь вид формулы:

Зависимость между коэффициентом теплопроводности и электропроводностью материалов

Материал	Плотность, кг/м3	Теплопроводность, Вт/(м·град)	Теплоемкость, Дж/(кг град)
АБС (АБС-пластик )	1030…1060	0.13…0.22	1300…2300
Agloporite concrete and concrete on fuel (boiler) slags	1000…1800	0.29…0.7	840
Acrylic (acrylic glass , полиметилметакрилат, плексиглал) GOST 17622-72	1100… 1200	0,21	–
ALFOL	20… 40	0,118… 0,135926			–	.	2600	221	897
Fibrous asbestos	470	0.16	1050
Asbestos cement	1500…1900	1.76	1500
Asbestos cement sheet	1600	0. 4	1500
Asbozurite	400…650	0.14…0.19	—
Asbestos	450…620	0.13…0.15	—
Asbotextolite G (GOST 5-78)	1500…1700	—	1670
Asbothermite	500	0.116…0.14	—
Asbestos slurry with a high asbestos content	1800	0.17…0.35	—
Asboschifer with 10-50% asbestos	1800	0.64…0.52	—
Felt asbestos cement	144	0.078	—
Asphalt	1100…2110	0.7	1700…2100
Asphalt concrete (GOST 9128-84)	2100	1.05	1680
Асфальт на этажах	–	0,8	–
Акатал (полиформальдехид). 0025 —
Airgel (Aspen aerogels)	110…200	0.014…0.021	700
Basalt	2600…3000	3.5	850
Bakelite	1250	0.23	—
Balsa	110…140	0.043…0.052	—
Birch	510…770	0.15	1250
Lightweight concrete with natural pumice	500…1200	0.15…0.44	—
Concrete on gravel or crushed stone from natural stone	2400	1.51	840
Volcanic slag concrete	800… 1600	0,2… 0,52	840
Гранулированный бетон.0024	Пепел гравийный бетон	1000… 1400	0,24… 0,47	840
Бетон на раздавленном камне	2200… 2500	0,9 17,5	– 2500	.	0,56	880
Бетон на песке	1800… 2500	0,7	710
.0026	840
Dense silicate concrete	1800	0.81	880
Solid concrete	—	1.75	—
Insulating concrete	500	0.18	—
Битум перлитовый	300…400	0,09…0,12	1130
Битумы нефтяные строительные и кровельные (ГОСТ 6617-76548-74)	1000…1400	0.17…0.27	1680
Aerated concrete block	400…800	0.15…0.3	—
Porous ceramic block	—	0.2	—
Bronze	7500…9300	22…105	400
Paper	700…1150	0. 14	1090…1500
Booth	1800…2000	0.73…0.98	—
Light mineral wool	50	0.045	920
Heavy mineral wool	100…150	0.055	920
Стеклянная шерсть	155… 200	0,03	800
Вата.0025 50… 80	0,042	1700
Шлапа Вата	200	0,05	750
VERMICULITE (в фирменном виде
. 0.064…0.076	840
Expanded vermiculite (GOST 12865-67) – backfill	100…200	0.064…0.074	840
Vermiculite concrete	300…800	0.08…0.21	840
Air dry at 20 ° C	1.205	0.0259	1005
Woolen felt	150…330	0. 045…0.052	1700
Газовый и пенопластовый бетон, газовый и пенопластовый силикат	280… 1000	0,07… 0,21	840
Газ и пенопластовой бетон	800… 1200	0,17… 0,299926	.0033
Getinax	1350	0.23	1400
Dry molded gypsum	1100…1800	0.43	1050
Drywall	500…900	0.12…0.2	950
Gypsum Perlite Solution	–	0,14	–
Gypsum SLAG	1000… 1300	0,26… 0,36	– 1300	0,26… 0,36	– 1300	0,26… 0,36	– 1300	0,26… 0,36	0,26… 0,36		0,26… 0,36	– 1300	0,26… 0,36	1000	0,26. 0025 Clay	1600…2900	0.7…0.9	750
Refractory clay	1800	1.04	800
Clay gypsum	800…1800	0.25…0.65	—
Alumina	3100…3900	2.33	700…840
Gneiss (cladding)	2800	3.5	880
Gravel (filler)	1850	0.4…0.93	850
Expanded clay gravel (GOST 9759-83) – backfill	200…800	0.1…0.18	840
Shungizite gravel (GOST 19345-83 ) – backfill	400…800	0.11…0.16	840
Granite (cladding)	2600…3000	3.5	880
Soil 10% water	—	1.75	—
Soil 20% water	1700	2. 1	—
Sandy soil	—	1.16	900
The soil is dry	1500	0.4	850
Compacted soil	—	1.05	—
Tar	950…1030	0.3	—
Dolomite dense dry	2800	1.7	—
Oak along the grain	700	0.23	2300
Oak across the grain (GOST 9462-71, GOST 2695-83)	700	0.1	2300
Duralumin	2700…2800	120…170	920
Iron	7870	70…80	450
Reinforced concrete	2500	1.7	840
Reinforced concrete rammed	2400	1. 55	840
Wood ash	780	0.15	750
Gold	19320	318	129
известняк (оболочка)	1400… 2000	0,5… 0,93	850… 920
Продукты из эксплуатационного переноса на битум.0026	300…400	0.067…0.11	1680
Vulcanite products	350…400	0.12	—
Diatomite products	500…600	0.17…0.2	—
Newvelite Products	160… 370	0,11	–
Продукты из пенопласта	400 …	0,19… 0,22	–	0,19… 0,22	–	0,19… 0,22	–	.0026	200…300	0.064…0.076	—
Sovelite products	230…450	0. 12…0.14	—
Frost	—	0.47	—
Yporka (Foade Lesin)	15	0,038	–
Угольная пыль	730	0,12	–
	–
.0026	810…840	0.14…0.185	—
Hollow-core stones from lightweight concrete	500…1200	0.29…0.6	—
Solid stones from lightweight concrete DIN 18152	500… 2000	0,32… 0,99	–
Сплошные камни натурального туфа или расширенной глины	500… 2000	0,29… 0,99	–
–
		–
–
	–
2200	1.4	920
Black carbolite	1100	0. 23	1900
Insulating asbestos cardboard	720…900	0.11…0.21	—
Corrugated cardboard	700	0,06… 0,07	1150
.0026	—	0.075	—
Thick cardboard	600…900	0.1…0.23	1200
Corkboard	145	0.042	—
Construction multilayer cardboard ( GOST 4408-75)	650	0.13	2390
Thermal insulating cardboard (GOST 20376-74)	500	0.04…0.06	—
Foamed rubber	82	0.033	—
Vulcanized hard rubber, gray	—	0.23	—
Vulcanized rubber soft gray	920	0.184	—
Натуральный каучук	910	0,18	1400
Групный резина	–	0,16	–
25	. 0026	180	0.055…0.06	—
Red cedar	500…570	0.095	—
Lacquered cambric	—	0.16	—
Expanded clay	800… 1000	0,16… 0,2	750
Расширенный глиняный горох	900… 1500	0,17… 0,32
.0026	800… 1200	0,23… 0,41	840
Легкая глина	500… 1200	0,18… 0,46	–
–
–
–
500…1800	0.14…0.66	840
Expanded clay concrete on perlite sand	800…1000	0.22…0.28	840
Ceramics	1700…2300	1.5	—
Warm ceramics	—	0. 12	—
Blast furnace brick (refractory)	1000…2000	0.5…0.8	—
Диатомовый кирпич	500	0,8	–
Изоляционный кирпич	–	0,14	–
11…18	700
Red dense brick	1700…2100	0.67	840…880
Red porous brick	1500	0.44	—
Clinker bricks	1800… 2000	0,8… 1,6	–
Силиковые кирпичи	–	0,15	–
FACKIN0026	880
Hollow brick	—	0. 44	—
Silicate brick	1000…2200	0.5…1.3	750…840
Silicate brick from those. voids	–	0,7	–
. Силикатный кирпич.0026
Building brick	800…1500	0.23…0.3	800
Trellis brick	700…1300	0.27	710
Slag brick	1100…1400	0.58	–
МАССОНА СМЕРИИ Средней плотности	2000	1,35	880
Газовый силикат Masonry	630 142024		880
Masonry made of gas silicate thermal insulation boards	540	0.24	880
Ordinary clay brickwork on cement-perlite mortar	1600	0. 47	880
Ordinary Кирпичная кладка (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе	1800	0,56	880
Кладка из глиняного рядового кирпича на цементно-шлаковом растворе	1700	0.52	880
Ceramic hollow brick masonry on cement-sand mortar	1000…1400	0.35…0.47	880
Small brick masonry	1730	0.8	880
Кладка пустотелая блочная	1220…1460	0,5…0,65	880
1 Кладка из силикатного пустотелого кирпича 10-29 10025 1500	0.64	880
Masonry from silicate 14 hollow bricks on cement-sand mortar	1400	0.52	880
Sand-lime brick masonry (GOST 379-79) on cement- Песчаный раствор	1800	0,7	880
Триполи кирпичная кладка (GOST 648-73). 0026	1300	0.5	880
Slag brick masonry on cement-sand mortar	1500	0.52	880
Masonry “Poroton”	800	0.31	900
Maple	620…750	0.19	—
Leather	800…1000	0.14…0.16	—
Technical composites	—	0.3…2	—
Oil paint (enamel)	1030…2045	0.18…0.4	650…2000
Silicon	2000…2330	148	714
Органосиликан Полимер KM -9	1160	0,2
Brass	8100 … 8850	70025.0025 924	2.91	1700
Ice -20 ° С	920	2.44	1950
Ice 0 ° C	917	2. 21	2150
Multilayer polyvinyl chloride Linoleum (GOST 14632-79)	1600… 1800	0,33… 0,38	1470
Поливинилхлорид на основе ткани (GOST 7251-77)	1400… 18001126. 100026 400126. 100026 400126.	1470
Linden, (15% moisture)	320…650	0.15	—
Larch	670	0.13	—
Asbestos-cement flat sheets (GOST 18124-75)	1600…1800	0.23…0.35	840
Vermiculite sheets	—	0.1	—
Sheets gypsum cladding (dry plaster) GOST 6266	800	0.15	840
Light cork sheets	220	0.035	—
Heavy cork sheets	260	0. 05	—
Magnesia in the form of Сегменты для изоляции трубы	220… 300	0,073… 0,084	–
Асфальтовая мастика	2000	0,7
9

25…80	0.03…0.04	—
Wired glass fiber mats and strips (TU 21-23-72-75)	150	0.061	840
Mineral wool stitched mats (ГОСТ 21880-76) и связующее синтетическое (ГОСТ 9573-82)	50…125	0,048…0,056	840
МБОР-5, МБОР-5, МБОР-5, МБОР-5Ф 5, МБОР-Б-5 (ТУ 5769-003-48588528-00)	100…150	0,045	—
a piece of chalk	1800…2800	0. 8…2.2	800…880
Copper (GOST 859-78)	8500	407	420
Mikanite	2000…2200	0.21…0.41	250
Mipora	16…20	0.041	1420
Morozin	100…400	0.048…0.084	—
Marble (cladding)	2800	2.9	880
Boiler room scale (rich in lime, at 100 ° C)	1000…2500	0.15…2.3	—
Boiler room scale (rich in silicate, at 100 ° C)	300…1200	0.08…0.23	—
Deck flooring	630	0.21	1100
Nylon	—	0.53	—
Nylon	1300	0.17…0.24	1600
Neoprene	—	0. 21	1700
Wood sawdust	200…400	0.07 …0.093	—
Tow	150	0.05	2300
Wall panels made of gypsum DIN 1863	600…900	0.29…0.41	—
Paraffin	870…920	0.27	—
Oak parquet	1800	0.42	1100
Piece parquet	1150	0.23	880
Panel parquet	700	0.17	880
Pumice	400…700	0.11…0.16	—
Pumice concrete	800…1600	0.19…0.52	840
Foam concrete	300…1250	0.12…0.35	840
Penogypsum	300…600	0. 1…0.15	—
Foam ash concrete	800…1200	0.17…0.29	—
Polyfoam PS-1	100	0.037	—
Пенопласт ПС-4	70	0,04	—
Пенопласт ПВХ-1 (ТУ 6-05-1179-75) и ПВ-1 (ТУ 6-05-1158-78) 9000 125	0.031…0.052	1260
Polyfoam resopen FRP-1	65…110	0.041…0.043	—
Expanded polystyrene (GOST 15588-70)	40	0.038	1340
Пенополистирол (ТУ 6-05-11-78-78)	100… 150	0,041… 0,05	1340
Расширенные полистирол Penoplex	22… 47	0,03] 0,036	160026	0.036. 0,036	160026	. 0,036. 98-75, TU 67-87-75)	40… 80	0,029… 0,041	1470
. —	0.035…0.05	—
Polyurethane foam panels	—	0.025	—
Penosilicalcite	400…1200	0.122…0.32	—
Light foam glass	100..200	0.045…0.07	—
Foam glass or gas glass (TU 21-BSSR-86-73)	200…400	0.07…0.11	840
Penofol	44…74	0.037…0.039	—
Parchment	—	0.071	—
Glassine (GOST 2697-83)	600	0.17	1680
Перекрытия армирующие керамические с бетонным заполнением без штукатурки	1100…1300	0,7	850
Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой	1550	1.2	860
Slab monolithic flat reinforced concrete	2400	1. 55	840
Perlite	200	0.05	—
Expanded perlite	100	0.06	–
Perlite Concrete	600… 1200	0,12… 0,29	840
Perlitoplast-Concret0026	100… 200	0,035… 0,041	1050
Perlitophosphogel Product	0.33	800
Sand 10% moisture	—	0.97	—
Sand 20% moisture	—	1.33	—
Sand for construction works (GOST 8736-77)	1600	0.35	840
Small river sand	1500	0.3…0.35	700…840
River sand fine (wet)	1650	1,13	2090
Боржок Песчаник	1900… 2700	1,5	–
	–
	–
	–
. 0026
Pressed paper plate	600	0.07	—
Cork slab	80…500	0.043…0.055	1850
Refractory heat-insulating plate Avantex Board brand	200 … 500	0,04	–
Лица, плитка	2000	1,05	–
Термическая изоляция Tile PMTB-20026625-
Термическая изоляция Tile PMTB-200266625-
Thermal Tile Tile PMTB-20026669-
Thermal Tile PMTB-20026669-
.0025 0.04	—
Alabaster slabs	—	0.47	750
Plaster boards GOST 6428	1000…1200	0.23…0.35	840
Fiberboard and chipboard (GOST 4598-74, GOST 10632-77)	200…1000	0.06…0.15	2300
Kerzmzite-concrete slabs	400…600	0. 23	—
Полистирол бетонные плиты GOST R 51263-99	200… 300	0,082	–
Резол-Формальдегид.
Slabs of glass staple fiber on a synthetic binder (GOST 10499-78)	50	0.056	840
Aerated concrete slabs GOST 5742-76	350…400	0.093…0.104	—
Reed slabs	200…300	0.06…0.07	2300
Silica slabs	0.07	—
Insulating flax plates	250	0.054	2300
Плиты минераловатные на битумной связке марки 200 ГОСТ 10140-80	150…200	0,058	—
Минвата марка на связующем ГОСТ	573-96	225	0.054	—
Mineral wool slabs on a synthetic bond (Finland)	170…230	0. 042…0.044	—
Mineral wool slabs of increased rigidity GOST 22950-95	200	0.052	840
Mineral wool slabs of increased rigidity based on organophosphate binder (TU 21-RSFSR-3-72-76)	200	0.064	840
Минеральные шерстяные плиты полужесткой на крахматном связующем	125… 200	0,056… 0,07	840
Минеральные шерсти на синтетических и битуменовых кармане			.
Пластин мягкие, полужеские и твердую минеральную шерсть на синтетической и битумной связующей	пенопластовые пластины, основанные на фенол-формальдегидных смолах GOST 20916-87	80… 100	0,045	–
.
Расширенные полистирольные пластины (экструзия) TU 2244-001-47547616-00	32	0,029	–
PERLITE-BITUMEN PLATE0026	—
Perlite-fibrous plates	150	0. 05	—
Perlite-phosphogel plates GOST 21500-76	250	0.076	—
Perlite-1 slabs Plast -concrete TU 480-1-145-74	150	0.044	—
Perlite-cement slabs	—	0.08	—
Aerated concrete slabs	500…800	0.22…0.29	—
Thermal-bitumen heat-insulating plates	200…300	0.065…0.075	—
Peat thermal insulation slabs (GOST 4861-74 )	200…300	0.052…0.064	2300
Fiberboard plates (GOST 8928-81) and wood concrete (GOST 19222-84) on Portland cement	300…800	0.07…0.16	2300
Carpet covering	630	0.2	1100
Synthetic coating (PVC)	1500	0. 23	—
Seamless gypsum floor	750	0.22	800
Поливинилхлорид (ПВХ)	1400… 1600	0,15… 0,2	–
Поликарбонат (DIFLON)	1200	0,16																	0,16	1200	0,16	0,16	0026
Polypropylene (GOST 26996–86)	900…910	0.16…0.22	1930
Polystyrene UPP1, PPS	1025	0.09…0.14	900
Polystyrene concrete ( GOST 51263)	150… 600	0,052… 0,145	1060
Полистиронный бетон, модифицированный на активированном пластифицированном портленде.0026	1060
Полистирол бетон, модифицированный на композитном связующем низком сжимании в настенных блоках и плитах	200… 500	0,052… 0,105	1060
	1060
	1060
	1060
	1060
. 300	0,075…0,085	1060
Полистиролбетон модифицированный на шлакопортландцементе в стеновых блоках и плитах	202…500	0,0025 0,061250026	1060
Polyurethane	1200	0.32	—
PVC	1290…1650	0.15	1130…1200
High density polyethylene	955	0.35…0.48	1900…2300
Low density polyethylene	920	0.25…0.34	1700
Foam rubber	34	0.04	—
Portland cement (solution)	—	0.47	—
Pressspan	—	0.26…0.22	—
Technical granulated cork	45	0.038	1800
Минеральная пробка на битумной основе	270… 350	0,073… 0,096	–
. 0026	—
Shell rock	1000…1800	0.27…0.63	835
Gypsum grouting solution	1200	0.5	900
Gypsum perlite solution	600	0,14	840
Раствор с пористым гипсовым перлит.0025 0.85	920
Lime-sand mortar	1400…1600	0.78	840
Light solution LM21, LM36	700…1000	0.21…0.36	—
Раствор (песок, извести, цемент)	1700	0,52	840
Цементный раствор, цементный скрининго.0026	1800… 2000	0,6… 1,2	840
Цемент-пропел. 0,41	840
Мягкая резина	–	0,13… 0,16	1380
.
…		… 2 116 2	160…580	0.05…0.17	2050
Roofing material (GOST 10923-82)	600	0.17	1680
Iron ore	—	2.9	—
Lamp soot	170	0.07…0.12	—
Sulfur rhombic	2085	0.28	762
Silver	10500	429	235
Expanded clay shale	400	0.16	—
Slate	2600…3300	0.7…4.8	—
Expanded mica	100	0,07	–
MICA по слоям	2600… 3200	0,46… 0,58	880
929 2	3. 4	880
Epoxy resin	1260…1390	0.13…0.2	1100
Freshly fallen snow	120…200	0.1…0.15	2090
Stale snow at 0 ° С	400…560	0.5	2100
Pine and spruce along the grain	500	0.18	2300
Pine and spruce across the grain (GOST 8486-66 , ГОСТ 9463-72)	500	0,09	2300
Спрои из сосны 15%. 7850	58	482
Window glass (GOST 111-78)	2500	0.76	840
Glass wool	155…200	0.03	800
Fiberglass	1700…2000	0.04	840
Fiberglass	1800	0.23	800
Glass fiber laminate	1600…1900	0. 3…0.37	—
Pressed wood shavings	800	0.12…0.15	1080
Anhydrite screed	2100	1.2	—
Cast asphalt screed	2300	0.9	—
Textolite	1300…1400	0.23…0.34	1470…1510
Thermosite	300…500	0.085…0.13	—
Teflon	2120	0.26	—
Linen fabric	—	0.088	—
Roofing paper (GOST 10999-76)	600	0.17	1680
Poplar	350…500	0.17	—
Peat plates	275…350	0.1…0.12	2100
Tuff (facing)	1000…2000	0. 21…0.76	750…880
Tuff concrete	1200…1800	0.29…0.64	840
Lump charcoal (at 80 ° С)	190	0.074	—
Bituminous coal	1420	3.6	—
Common hard coal	1200…1350	0.24…0.27	—
Porcelain	2300…2500	0.25…1.6	750…950
Plywood (GOST 3916-69)	600	0.12…0.18	2300…2500
Fiber red	1290	0.46	—
Fibrolite (gray)	1100	0.22	1670
Cellophane	—	0.1	—
Celluloid	1400	0,21	–
Цементные плиты	–	1,92	–
. 0026
Clay tile	1900	0.85	—
Asbestos PVC Roof Tile	2000	0.85	—
Cast iron	7220	40…60	500
Shevelin	140…190	0.056…0.07	—
Silk	100	0.038…0.05	—
Granulated slag	500	0.15	750
Granulated blast furnace slag	600…800	0.13…0.17	—
Boiler slag	1000	0.29	700…750
SLANK CONCTET	1120… 1500	0,6… 0,7	800
Слапа Бетон (Термозет бетон)	1000… 1800	0,23… 0,52926	844026	0,23… 0,52926	844026		0,23… 0,52926		. 0024	Slagopemzopeno- and slagopemzogas concrete	800…1600	0.17…0.47	840
Gypsum plaster	800	0.3	840
Lime plaster	1600	0.7	950
Штукатурка на синтетической смоле	1100	0,7	—
Известковая штукатурка с каменной пылью
Polystyrene mortar plaster	300	0.1	1200
Perlite plaster	350…800	0.13…0.9	1130
Dry plaster	—	0.21	–
Изоляционная штукатурка	500	0,2	–
Фасад с полимерными добавками	1800	1	1800	1	1800	1	1800	1	1800	1
Cement plaster	—	0. 9	—
Cement-sand plaster	1800	1.2	—
Shungizite concrete	1000…1400	0.27…0.49	840
Дробный камень и песок из расширенного перлита (GOST 10832-83)-засыпание	200… 600	0,064… 0,11	840
40026. 76), шлаковая пемза (ГОСТ 9760-75) и агглопорит (GOST 11991-83)-засыпание	400… 800	0,12… 0,18	840
EBONITE		4.	…		0,1625…	640	0,032	–
ECOWOOL	35… 60	0,032… 0,041	2300
ANSONIT0025 —
Эмаль (кремнийорганическая)	—	0,16…0,27	—

Тепло – Теплопроводность | Характеристики тонкой керамики | Мир тонкой керамики

ДОМ

Характеристики тонкой керамики

Тепло – Теплопроводность

Теплопроводность легко передает тепло

Свойство, которое измеряет, насколько хорошо тепло передается через материал, называется теплопроводностью. Среди тонкой керамики (также известной как «усовершенствованная керамика») некоторые материалы обладают высоким уровнем проводимости и хорошо передают тепло, в то время как другие обладают низким уровнем проводимости и передают меньше тепла. Нитрид алюминия и карбид кремния особенно хорошо передают тепло. Нитрид алюминия используется в корпусах полупроводников, которые излучают большое количество тепла, но не должны накапливать тепло внутри. Цирконий эффективно блокирует тепло, а его коэффициент теплопроводности низкий — 1/10 от коэффициента теплопроводности нержавеющей стали. Используется для стен печей, подвергающихся воздействию высоких температур.

Применение : Материалы с высокой теплопроводностью, такие как корпуса ИС. Материалы с низкой теплопроводностью, например, стены печи.

Введение в типы тонкой керамики (материалы) и различные характеристики

Описание

Теплопроводность

Свойство, которое измеряет, насколько легко тепло передается через материал, называется теплопроводностью. Для керамики на это свойство могут влиять такие факторы, как внутренняя пористость, границы зерен и примеси. Более высокие или более низкие уровни теплопроводности могут быть достигнуты в материалах Fine Ceramic путем контроля этих факторов.

Теплопроводность тонкой керамики

Теплопроводность создается движением электронов и передачей колебаний решетки. Металлы с низким электрическим сопротивлением и кристаллы, в которых колебания решетки легко передаются (например, кристаллы с атомами или ионами близких масс в узлах решетки, и ковалентные кристаллы с сильными связями), обладают высокой теплопроводностью.

Теплопроводность при комнатной температуре

Дополнительные сведения см. в разделе «Выдержка из значений графика».

Термин «тонкая керамика» взаимозаменяем с «усовершенствованной керамикой», «технической керамикой» и «инженерной керамикой». Использование зависит от региона и отрасли.

Следующая страница Химическая устойчивость

Изоляция

Проводимость

Диэлектричество

Пьезоэлектричество

Магнетизм

Характеристики тонкой керамики

Твердость

Жесткость

Прочность

Удельный вес

Характеристики тонкой керамики

Химическая стойкость

Биосовместимость

Характеристики тонкой керамики

Оптические свойства

Характеристики тонкой керамики

Люди, которые читают эту страницу, также читают.

Тепло (1)

Тепло (1)

Термостойкость, чтобы выдерживать экстремальные температуры

Термостойкость, чтобы выдерживать экстремальные температуры

Характеристики тонкой керамики

Тепло (2)

Тепло (2)

Низкое тепловое расширение

Низкое тепловое расширение

Характеристики тонкой керамики

Различные виды тонкой керамики

Различные виды тонкой керамики

Широкий выбор продуктов для поддержки промышленности и общества

Широкий выбор продуктов для поддержки промышленности и общества

Введение в тонкую керамику

Если вы хотите использовать керамику в бизнесе, нажмите здесь.

Продукция Kyocera’s Fine Ceramics (Все указанные ниже веб-сайты открываются в отдельном окне.)

Категория продукта

Оборудование для обработки полупроводников / ЖК-дисплеев Жизнь / Культура / Промышленные машины Беспроводная связь Компьютерные периферийные устройства Охрана окружающей среды / Возобновляемая энергия Медицинское оборудование/приборы Изделия из монокристаллического сапфира Металлизированные/вакуумные компоненты Электронная промышленность Обогреватели Пьезоэлектрическая керамика

Поиск по материалу

Глинозем нитрид кремния Карбид кремния Сапфир Цирконий кордиерит Иттрия нитрид алюминия Кермет муллит стеатит Форстерит

Поиск по свойству/характеристике

Механические свойства

Твердость (износостойкость)

Жесткость (модуль Юнга)

Прочность на излом

Высокотемпературная прочность

Удельный вес (плотность)

Тепловые свойства

Коэффициент теплового расширения

Теплопроводность

Сопротивление тепловому удару

Электрические свойства

Изоляция/полупроводимость

Химические свойства

Химическая стойкость

Физическое объяснение теплопроводности металлов

Обычно известно, что металлы являются высокоэффективными теплопроводниками.

В этой статье будут рассмотрены механизмы теплопередачи, что делает металлы идеальными проводниками тепла, а также использование обычных металлов и сплавов.

Важность теплопроводности в повседневной жизни

Изображение 1. A

Изображение 1. B

Изображение 1. A и B показывают визуальные иллюстрации людей на кухне, использующих кухонные принадлежности.

Кулинария является частью повседневной жизни большинства людей. Следовательно, кухонные приборы разработаны с целью обеспечения максимальной безопасности и эффективности. Это требует понимания теплофизики. Есть причина, по которой нагревательный элемент тостера, как правило, сделан из нихромовой проволоки, ложки для смешивания, как правило, деревянные, а материал, из которого изготавливаются прихватки для духовки, будет 9.0004 никогда не включают соединения металлов.

Определение температуры и теплопроводности

Необходимо вспомнить определение температуры , чтобы понять теплопроводность математически.

Рабочее определение T:

Рабочее определение температуры – это значение, измеренное термометром, который просто измеряет расширение объема ртути.

Изображение 2. Изображение двух термометров в градусах Цельсия и Фаренгейта

Физическое определение T:

В теплофизике температура и теплопроводность понимаются через изучение движения молекул.

Шредер, автор « Введение в теплофизику », математически описывает температуру следующим образом:

\[ \frac{1}{T} = \Bigg( \frac{dS}{dU} \Bigg) \scriptscriptstyle N ,V \]

где:
S=энтропия,
U=энергия,
N=число частиц,
V=объем системы (Schroeder, 2007).

Следовательно, температура системы зависит от энтропии и энергии , когда количество частиц и объем системы остаются постоянными.

Шредер пишет словами: «Температура есть мера склонности объекта самопроизвольно отдавать энергию своему окружению. Когда два объекта находятся в тепловом контакте, тот, который склонен спонтанно терять энергию, имеет более высокую температуру» (Schroeder, 2007). Это потому, что два соприкасающихся объекта попытаются достичь тепловое равновесие ; становятся одной температуры.

Для визуализации температуры и теплопроводности на микроскопическом уровне Рис. 1 A и B показаны ниже. Представьте, что неизвестные объекты А и В находятся в физическом контакте друг с другом. Объект A имеет более высокую температуру, чем объект B. Что произойдет с температурой с течением времени?

Рисунок 1. A

Рисунок 1.B

На рисунке 1.A показаны два неизвестных объекта, находящихся в физическом контакте друг с другом, а на рисунке 1.B показаны молекулы объектов.

At _0, T _A > T _B

At t _1, T _A > T _B

в T _N, T _A = T _B

AT _0, ŝ _A> ŝ _B

на _{> ŝ _B}

на _{> _B}

3 на _{> _B
3 на}70> _B 9000 3 на > ŝ _B_.

At t _n, Ø _A > Ø _B

Учитывая, что t _n : момент времени, T _A : температура объекта A, T _B : температура объекта B, s _A : средняя скорость частицы A, s _B : средняя скорость частицы В.

В t ₀ атомы объекта A движутся с большей скоростью, а атомы объекта B движутся с меньшей скоростью (T _A > T _B ). Со временем объект А отдает энергию, а объект В получает энергию до тех пор, пока они не станут одинаковой температуры (T _A = T _B ) и достичь теплового равновесия. Это теплопроводность описанная на молекулярном уровне. Ближайшие атомы объекта A сталкиваются с атомами объекта B. Атомы объекта B, которые первоначально взаимодействовали с атомами объекта A, сталкиваются с другими атомами объекта B, пока энергия не будет передана через все атомы объекта B.

Шредер определяет теплопроводность как «перенос тепла посредством молекулярного контакта: быстро движущиеся молекулы сталкиваются с медленно движущимися молекулами, отдавая при этом часть своей энергии» (Schroeder, 2007).

Способы теплопередачи для металлов

Полезно вспомнить три режима теплопередачи; конвекция для газов/жидкостей, излучение для объектов, разделенных пустым пространством и проводимость для объектов, находящихся в непосредственном контакте.

Теплопроводность также подразделяется на три категории: молекулярных столкновений для газовых/жидких форм, колебаний решетки для твердых тел и электронов проводимости для металлов, как показано на рисунке 2 ниже.

Рис. 2. Режимы теплопередачи.

Теплопроводность металлов будет включать в себя столкновения молекул + электронов проводимости для металлов в газообразном состоянии и колебания решетки + электроны проводимости для металлов в твердом состоянии. Электроны проводимости, по сути, делают металл невероятным проводником . Прежде чем объяснить, что такое электрон проводимости, необходимо вспомнить определение металла.

Определение металлов

Все элементы можно найти в периодической таблице, включая металлы, неметаллы и металлоиды. Металлы определяются как «элементы, которые образуют положительные ионы, теряя электроны во время химических реакций» (Blaber, 2015).

Рисунок 3. Периодическая таблица, показывающая все элементы, разделенные на металлы, неметаллы и металлоиды.

Таблица 1. Список типичных физических свойств металлов.

Физические свойства большинства металлов
Твердый при комнатной температуре
Жесткий
Высокая плотность
Высокая температура плавления
Высокая температура кипения
Податливый
Ковкий
Блестящий

Что делает металлы хорошими теплопроводниками?

Что делает металл хорошим проводником тепла, так это свободных электронов проводимости .

Рис. 4. Нагретый металлический блок, демонстрирующий атомы и свободно текущие электроны.

Атомы металлов теряют валентные электроны при химической реакции с атомами неметаллов, т.е. образуя оксиды и соли. Таким образом, ионы металлов являются катионами в водном растворе. Что делает металлы и металлические сплавы хорошими проводниками, так это особое металлическое соединение. В металлических твердых телах связанные атомы разделяют свои валентные электроны, образуя море свободно движущихся электронов проводимости, которые несут как тепло, так и электрический заряд. Таким образом, в отличие от, например, электроны в ковалентных связях, валентные электроны в металле могут свободно течь через металлические решетки, эффективно перенося тепло, не привязываясь к отдельному атомному ядру.

Математическое моделирование значения теплопроводности (k)

Теплопроводность (k) измеряет способность объекта проводить тепло (Q).

Высокое значение k: высокая теплопроводность

Рис. 4. Лист материала с уравнением теплопроводности.

Дано:

k = теплопроводность (Вт/м•K),

ΔQ = передача энергии (Джоули/сек),

Δt = изменение во времени (секунды),

ΔT = температурный градиент (K),

A = площадь теплопроводности (м ² ),

Δx = толщина материала.

Таблица 2. Список типичных физических свойств металлов.

Металлы	Теплопроводность при комнатной температуре (Вт/м•К)
Алюминий	226
Углеродистая сталь	71
Магний	151
Латунь (желтая)	117
Бронза (алюминий)	71
Медь	397
Железо	72
Нержавеющая сталь (446)	23
Вольфрам	197
Свинец	34
Никель	88
Сталь углеродистая 1020 (0,2 – 0,6 c)	71
Цинк	112
Титан	21
Олово	62

Примечание. Медь и алюминий имеют самое высокое значение теплопроводности (k). Проверьте нашу базу данных материалов.

Использование обычных металлов и сплавов в таблице выше

Металлы и сплавы (материалы, изготовленные из комбинации металлов) используются в качестве строительных материалов в различных отраслях промышленности, таких как электроника, машиностроение, лабораторное оборудование, медицинские приборы, товары для дома и строительство.

Самые высокие значения теплопроводности для металлов имеют Серебро (-429 Вт/м•К), Медь (-398 Вт/м•К) и Золото (-315 Вт/м•К).

Металлы очень важны для изготовления электроники, поскольку они являются хорошими проводниками электричества. Медь, алюминий, олово, свинец, магний и пластик часто используются для изготовления деталей телефонов, ноутбуков, компьютеров и автомобильной электроники. Медь экономична и используется для электропроводки. Свинец используется для оболочки кабелей и изготовления аккумуляторов. Олово используется для изготовления припоев. Магниевые сплавы используются в производстве новой техники, так как они легкие. Пластик используется для изготовления деталей электроники, которые не должны проводить электричество, а титан используется для производства пластика.

Металлы также играют важную роль в машиностроении. Алюминий часто используется при изготовлении деталей автомобилей и самолетов, а также в виде сплава, так как его чистая форма слаба. Автомобильное литье изготовлено из цинка. Железо, сталь и никель являются распространенными металлами, используемыми в строительстве и инфраструктуре. Сталь представляет собой сплав железа и углерода (а часто и других элементов). Увеличение содержания углерода в стали создает углеродистую сталь, которая делает материал более прочным, но менее пластичным. Углеродистая сталь часто используется в строительных материалах. Латунь и бронза (медь в сплаве с цинком и оловом соответственно) обладают благоприятными свойствами поверхностного трения и используются для замков и петель, а также рам дверей и окон соответственно.

Наконец, нити накаливания для люминесцентных ламп традиционно изготавливаются из вольфрама. Однако от них постепенно отказываются, поскольку в таком источнике света только около 5% мощности преобразуется в свет, остальная часть мощности преобразуется в тепло. Современные источники света часто основаны на светодиодной технологии и полупроводниках.

В заключение, теплопроводность металлов очень важна для проектирования любой конструкции. Это неотъемлемая часть безопасности, эффективности и инноваций в промышленности. Электроны проводника являются механизмом высокой проводимости металлов по сравнению с неметаллическими материалами. Однако значение теплопроводности (k) также может сильно различаться среди металлов.

Ссылки

Schroeder, DV (2018). Введение в теплофизику. Индия: Образовательные услуги Pearson India.

База данных материалов – Термические свойства. (н.д.). Получено с https://thermtest.com/materials-database

Алюминиевые сплавы 101. (9 марта 2020 г.). Получено с https://www.aluminum.org/resources/industry-standards/aluminum-alloys-101

Elert, G. (nd). Проводка. Получено с https://physics.info/conduction/

Blaber, M. (2019, 3 июня). 9.2: Металлы и неметаллы и их ионы. Получено с https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map:_General_Chemistry_(Petrucci_et_al.)/09:_The_Periodic_Table_and_Some_Atomic_Properties/9.2:_Metals_and_Nonmetals_and_their_Ions

Теплопроводность. (н.д.). Получено с http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thercond.html

Диоксид титана для пластмасс. (н.д.). Получено с https://polymer-additives.specialchem.com/centers/titanium-dioxide-for-plastics-center

Сандхана, Л., и Джозеф, А. (2020, 6 марта). Что такое углеродистая сталь? Получено с https://www.wisegeek.com/what-is-carbon-steel.html

(nd). Получено с http://www.elementalmatter.info/element-aluminium.html

Images

Image 1.A: Mohamed, M. (2019). Кулинария Леди [Иллюстрация]. Получено с https://pxhere.com/en/photo/1584957.

Изображение 1.B: Мохамед, М. (2019). Шеф-повар готовит [иллюстрация]. Получено с https://pxhere.com/en/photo/1587003.

Изображение 2: Википедия. Термометр [Иллюстрация]. Получено с https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/70/Thermometer_CF.svg

Автор: Selen Yildir | Младший технический писатель | Thermtest

КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ

Коэффициент теплоотдачи – количественная характеристика конвективного теплообмена между текучей средой (жидкостью) и поверхностью (стенкой), обтекаемой жидкостью. Эта характеристика проявляется как коэффициент пропорциональности a в Соотношение Ньютона-Рихмана

где – плотность теплового потока на стенке, T _w температура стенки, T _t характерная температура жидкости, например, температура T _e вдали от стенки при внешнем течении, температура объемного потока T _б в трубах и т. д. Единицей измерения в международной системе единиц (СИ) (см. Международная система единиц) является Вт/(м ² К), 1 Вт/(м ² К) = 0,86 ккал/(м ² ч°C) = 0,1761 Btu/(hft ² °F) или 1 ккал/(m ² h°C) = 1,1630 Вт/(m ² K), 1 Btu/(hft ² °F) = 5,6785 Вт/(м ² К). Коэффициент теплоотдачи получил широкое распространение в расчетах конвективного теплообмена и при решении задач внешнего теплообмена между теплопроводной твердой средой и окружающей ее средой. Коэффициент теплоотдачи зависит как от тепловых свойств среды, гидродинамических характеристик ее течения, так и от гидродинамических и тепловых граничных условий. Используя методы теории подобия, зависимость коэффициента теплоотдачи от многих факторов во многих практически важных случаях может быть представлена в виде компактных соотношений между безразмерными параметрами, известных как критерии подобия. Эти соотношения называются обобщенными или уравнениями подобия (формулами). В качестве безразмерного числа для теплообмена в этих уравнениях используется число Нуссельта Nu = αl/λf или число Стентона St =, где 1 – характерный размер поверхности в потоке, массовая скорость потока жидкости, λ _f и C _pf теплопроводность и теплоемкость жидкости. При решении задач теплопроводности в твердом теле часто в качестве граничного условия задается распределение коэффициента теплоотдачи α между телом и окружающей его средой. Здесь полезно использовать безразмерный независимый параметр — число Био Bi = αl/λ _с , где λ _с — теплопроводность твердого тела, а 1 — его характерный размер. Зависимость чисел Nu и St от чисел Re и Pr играет существенную роль в переносе тепла принудительной конвекцией. В случае полностью развитого теплообмена в круглой трубе с ламинарным течением жидкости число Нуссельта является константой, а именно Nu = 3,66 при постоянной температуре стенки и 4,36 при постоянном тепловом потоке (см. Трубы (однофазный теплообмен в ) ). В случае свободной конвекции число Nu зависит от чисел Gr и Pr. Когда теплоемкость жидкости существенно меняется, коэффициент теплопередачи часто определяют через разность энтальпий (h _ш – в _ж). Понятие коэффициента теплоотдачи используется также при теплообмене с фазовыми превращениями в жидкости (кипение, конденсация). В этом случае температура жидкости характеризуется температурой насыщения T _s . Порядок величины коэффициента теплоотдачи для различных случаев теплообмена представлен в таблице 1.

При анализе внутреннего теплообмена в пористых телах, т. е. конвективного теплообмена между жесткой матрицей и проницаемой через нее жидкостью, часто используют объемный коэффициент теплоотдачи

где qv — тепловой поток, переходящий от жесткой матрицы к жидкости в единице объема пористого тела, T _w — локальная температура матрицы, T _f — локальная объемная температура жидкости.

Следует подчеркнуть, что постоянство α в широком диапазоне и ΔT (при прочих равных условиях) встречается только в случае конвективного теплообмена, когда физические свойства жидкости при теплообмене изменяются незначительно. При конвективном теплообмене в жидкости с переменными свойствами и при кипении коэффициент теплоотдачи может существенно зависеть от и ΔT . В этих случаях увеличение теплового потока может привести к таким опасным явлениям, как выгорание (переходный тепловой поток) и ухудшение турбулентного теплообмена в трубах. Если (ΔT) является нелинейным, представляется нецелесообразным представлять его через коэффициент α при анализе, например, стабильности кипения.

Общий коэффициент теплопередачи

где T _f1 и T _f2 – температуры нагрева и нагрева жидкости, используется при расчетах теплообмена между двумя жидкостями через разделяющую стенку. Значения U для наиболее часто используемых конфигураций стен определяются по формулам

для плоской многослойной стены,

для цилиндрической многослойной стенки и

для сферической многослойной стены.

Здесь D ₁ и D ₂ – внутренний и внешний диаметры стенки, D – опорный диаметр, по которому определяется эталонная поверхность теплообмена, S _i , D _i , D _i+1 и λ _i — толщина, внутренний и внешний диаметры, теплопроводность i-го слоя. Первое и третье слагаемые в скобках называются термическими сопротивлениями теплопередачи. Для их снижения стенки ребрятся и используются различные способы увеличения теплоотдачи. Второе слагаемое в скобках означает термическое сопротивление стены, которое может значительно увеличиться в результате загрязнения стены, например, отложениями накипи и золы, или плохой теплопередачи между слоями стены. Значения α и U для малого элемента поверхности теплообмена называются локальными. Если они не сильно различаются, то при практических расчетах теплообмена на поверхностях конечных размеров используются средние значения коэффициентов и уравнение теплопереноса

где A – эталонная поверхность теплопередачи и (часто среднее логарифмическое) падение температуры (см. « Средняя разница температур» ). Таблица 1. Приблизительные значения коэффициента теплопередачи

Schneider, P.J. (1955) Кондуктивная теплопередача , Addison-Wesley Publ. Ко, Кембридж.

Адьютори, Э. Ф. (1974) Новая теплопередача, тт. 1,2, Ventuno Press, Цинциннати.

Каталожные номера

Джейкоб М. (1958) Heat Transfer , Wiley, New York, Chapman and Hall, London.
Schneider, P.J. (1955) Conductive Heat Transfer , Addison-Wesley Publ. Ко, Кембридж.
Adiutory, EF (1974) The New Heat Transfer, тт. 1,2, Ventuno Press, Цинциннати.

Конвертер коэффициента теплопередачи • Термодинамика — Теплота • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Этот сайт не будет работать должным образом, потому что ваш браузер не поддерживает JavaScript!

Термодинамика — Теплота

Термодинамика — раздел физики, изучающий теплоту и ее связь с другими формами энергии и работой. Он определяет термодинамические переменные (такие как температура, энтропия и давление; их также называют макроскопическими переменными), описывающие средние свойства материальных тел и излучения, и объясняет, как они связаны между собой и по каким законам изменяются во времени.

Преобразователь коэффициента теплопередачи

В термодинамике, машиностроении и химическом машиностроении коэффициент теплопередачи используется для расчета теплопередачи, обычно путем конвекции или фазового перехода между жидкостью и твердым телом. Коэффициент теплопередачи определяется как коэффициент пропорциональности между тепловым потоком (то есть тепловым потоком на единицу площади) и термодинамической движущей силой потока тепла (то есть разностью температур).

Коэффициент теплопередачи выражается в единицах СИ в ваттах на квадратный метр-кельвин: Вт/(м²·К). Коэффициент теплопередачи обратно пропорционален теплоизоляции.

Использование конвертера коэффициента теплопередачи Converter

Этот онлайн-конвертер единиц измерения позволяет быстро и точно преобразовать множество единиц измерения из одной системы в другую. Страница Unit Conversion предлагает решение для инженеров, переводчиков и всех, чья деятельность требует работы с величинами, измеряемыми в разных единицах.

Изучайте технический английский с помощью наших видео!

Вы можете использовать этот онлайн-конвертер для преобразования нескольких сотен единиц (включая метрические, британские и американские) в 76 категориях или нескольких тысяч пар, включая ускорение, площадь, электрическую энергию, силу, длину, свет, массу, массовый расход, плотность, удельный объем, мощность, давление, напряжение, температура, время, крутящий момент, скорость, вязкость, объем и производительность, объемный расход и многое другое.
Примечание: Целые числа (числа без десятичной точки или представления степени) считаются точными до 15 цифр, а максимальное количество цифр после запятой равно 10. 9», то есть « умножить на десять в степени ». Электронная нотация обычно используется в калькуляторах, а также учеными, математиками и инженерами.

Выберите единицу измерения для преобразования в левом поле, содержащем список единиц измерения.
Выберите единицу измерения для преобразования в правом поле, содержащем список единиц измерения.
Введите значение (например, «15») в левое поле From .
Результат появится в поле Результат и в 9Коробка 4604-.
В качестве альтернативы можно ввести значение в правильное поле В и прочитать результат преобразования в полях Из и Результат .

Мы прилагаем все усилия, чтобы результаты, представленные конвертерами и калькуляторами TranslatorsCafe.com, были правильными. Однако мы не гарантируем, что наши конвертеры и калькуляторы не содержат ошибок. Весь контент предоставляется «как есть», без каких-либо гарантий. Условия и положения.

Если вы заметили ошибку в тексте или расчетах, или вам нужен другой конвертер, которого вы здесь не нашли, сообщите нам об этом!

TranslatorsCafe.com Конвертер единиц измерения Канал YouTube

Случайный преобразователь

Преобразователь коэффициента теплопередачи

Преобразователь длины и расстоянияПреобразователь массыСухой объем и общие измерения для приготовления пищиКонвертер площадиКонвертер объема и общего измерения для приготовления пищиПреобразователь температурыПреобразователь давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь мощностиПреобразователь силыПреобразователь силыПреобразователь времениПреобразователь линейной скорости и скоростиПреобразователь углаПреобразователь эффективности использования топлива, расхода топлива и экономии топливаПреобразователь чиселКонвертер единиц информации и Хранение данныхКурсы обмена валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиПреобразователь угловой скорости и частоты вращенияПреобразователь ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер момента импульсаИмпульсПреобразователь крутящего моментаКонвертер удельной энергии, теплоты сгорания (на массу)Конвертер удельной энергии, теплоты сгорания (на объем)Температура Конвертер интервала Конвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер теплового сопротивленияТеплопровод Конвертер удельной теплоемкостиПлотность теплоты, плотность пожарной нагрузкиКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплопередачиКонвертер объемного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер массового потокаКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяженияМодерация проницаемости, проницаемости, паропроницаемости Преобразователь скорости пропускания паровПреобразователь уровня звукаПреобразователь чувствительности микрофонаПреобразователь уровня звукового давления (SPL)Преобразователь уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемПреобразователь яркостиПреобразователь силы светаПреобразователь освещенностиПреобразователь разрешения цифрового изображенияПреобразователь частоты и длины волныПреобразователь оптической силы (диоптрий) в фокусное расстояниеПреобразователь оптической силы (диоптрий) в увеличение (X)Электрический заряд КонвертерКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаОбъемный заряд De Преобразователь электрического токаПреобразователь линейной плотности токаПреобразователь поверхностной плотности токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь удельного электрического сопротивленияПреобразователь электрической проводимостиПреобразователь электропроводностиПреобразователь емкостиПреобразователь емкостиПреобразователь индуктивностиПреобразователь реактивной мощности переменного токаПреобразователь калибров проводов в СШАПреобразование уровней в дБм, дБВ, Ватт и других единицахПреобразователь силы магнитного поля КонвертерПлотность магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Мощность общей дозы ионизирующего излучения КонвертерРадиоактивность. Преобразователь радиоактивного распадаПреобразователь радиационного воздействияИзлучение. Конвертер поглощенной дозыКонвертер метрических префиксовКонвертер передачи данныхКонвертер типографских и цифровых изображенийКонвертер единиц измерения объема пиломатериаловКалькулятор молярной массыПериодическая таблица

Откуда:

ватт/метр²/кВт/метр²/°Cджоуль/секунда/метр²/ккилокалория (IT)/час/метр²/°Cкилокалория (IT)/час/фут²/°CBtu (IT)/секунда/фут² /°FBtu (терм.)/секунда/фут²/°FBtu (IT)/час/фут²/°FBtu (ч)/час/фут²/°FCHU/час/фут²/°C

Кому:

Вт/ метр²/кВт/метр²/°Cджоуль/секунда/метр²/ккилокалория (IT)/час/метр²/°Cкилокалория (IT)/час/фут²/°CBtu (IT)/секунда/фут²/°FBtu (th)/секунда/ фут²/°FBtu (IT)/час/фут²/°FBtu (th)/час/фут²/°FCHU/час/фут²/°C

Энергия

Ускоренный курс по видам энергии.

Теплообменник испарителя оконного кондиционера изготовлен из алюминия с медными трубками.

Обзор

Коэффициенты теплопередачи для различных материалов

Применение

Теплообменники

Криоконсервация

В строительстве

Обзор

Более горячий объект или вещество имеют разные температуры от более холодного объекта к более горячему,

. Если в окружающей среде или веществе существует разница температур, происходит то же явление. Этот теплообмен называется теплообмен и описывается вторым законом термодинамики. Степень, в которой происходит теплопередача внутри данного материала, представляет собой коэффициент теплопередачи . Он влияет на общую скорость теплопередачи объекта или вещества. Коэффициент теплопередачи измеряется в системе СИ как ватты на квадратный метр-кельвин или Вт/(м²·К), а иногда и в эквивалентных единицах ватт на квадратный метр-градус Цельсия или Вт/(м²·°C).

Фазовый переход: при нагревании лед превращается из твердого в жидкое, превращаясь в воду.

Как правило, этот перенос тепла происходит, когда вещество меняет свое состояние, например, при переходе из твердого состояния в жидкое. Этот процесс также известен как фазовый переход . Теплота является одним из условий, необходимых для фазовых переходов. Например, повышение температуры заставит лед таять и разжижаться, а воду — испаряться и превращаться в газ. В этом случае внешнее тепло, например тепловое излучение огня, передается льду или воде, а энергия заставляет молекулы двигаться быстрее, пока они не начнут двигаться настолько быстро, что изменят состояние вещества. Коэффициент теплопередачи рассчитывается в контексте этой теплопередачи.

Эксперимент по конвекции. Небольшую емкость с горячей подкрашенной водой опускают в стакан с холодной водой. Молекулы горячей воды поднимаются вверх и смешиваются с холодной водой.

Теплопередача также может происходить посредством конвекции внутри жидкости или газа — движение тела теплых молекул в более холодную среду. Некоторые примеры конвекции включают движение горячей воды в кастрюле от нагревательного элемента вверх. Это движение направляет холодную воду вниз к нагревательному элементу, заставляет ее нагреваться и двигаться вверх. Результатом этого движения является циркуляция воды в кастрюле, что способствует нагреву воды во всей кастрюле. В условиях невесомости вода таким образом не циркулирует и ее необходимо перемешивать мешалкой.

Надувание воздушного шара. Поскольку температура горячего воздуха в баллоне снижается в холодном воздухе, его необходимо часто повторно нагревать с помощью горелки, расположенной под открытой оболочкой баллона. Воспроизведено с разрешения автора.

Воздух в комнате ведет себя аналогичным образом: горячий воздух циркулирует по комнате и удаляется от обогревателя. Это позволяет горячему воздуху смешиваться с холодным. Циркуляция также заставляет холодный воздух проходить рядом с обогревателем и нагреваться, облегчая тем самым перемешивание воздуха.

Восходящее движение горячего воздуха также позволяет пожарным работать в горящем помещении. Тепло от огня поднимается вверх, и пожарные могут проползти в комнату, чтобы спасти людей, оказавшихся там в ловушке.

Чтобы воздушный шар взлетел, воздух внутри воздушного шара (называемый оболочкой) должен быть горячим. Он очень быстро остывает, потому что тонкий нейлон, из которого сделана оболочка, очень хорошо проводит тепло. Он выиграл бы от изоляции, но тогда воздушный шар имел бы гораздо больший объем и его было бы трудно транспортировать в сдутом состоянии. Если транспортные расходы увеличатся, то возрастут и затраты на полеты на воздушном шаре, что может привести к потере прибыли операторами.

Коэффициенты теплопередачи для различных материалов

Высокий коэффициент теплопередачи материала показывает, что теплопередача в этом материале происходит с большей скоростью, чем в материалах с низким коэффициентом. Расчет коэффициента теплопередачи зависит от свойств материала, температуры, площади поверхности, передающей тепло, и других условий.

Этот оконный кондиционер является типичным примером машины, в которой используются два очень эффективных теплообменника. Кондиционеры используют функцию фазового преобразования. Когда жидкость переходит из жидкой фазы в газовую, она поглощает огромное количество тепла. Когда хладагент испаряется, он забирает тепло из помещения, которое охлаждает.

На коэффициент теплопередачи может влиять накопление нежелательных остатков на поверхности объекта, называемое загрязнением . Загрязнение труб и теплообменников часто происходит, когда вещества, протекающие через них, содержат в себе посторонние биологические, органические или неорганические материалы, и эти материалы прикрепляются к поверхности объекта. К ним относятся водоросли, коррозия, мелкие частицы твердых веществ, растворенные в жидкости и т. д. В некоторых случаях эти материалы не являются посторонними, а являются ингредиентами, содержащимися в жидкости, например, соли, смешанные с водой.

Материалы для компонентов теплообменников, которые должны либо проводить тепло, либо сопротивляться ему, часто выбираются на основе их теплопроводности. Однако иногда выбираются менее эффективные материалы из-за других важных соображений, таких как цена материалов и технологичность компонентов, для которых они используются. Например, алюминий имеет более низкую теплопроводность по сравнению с медью, но первый дешевле и в настоящее время широко используется для изготовления автомобильных радиаторов. Так было не всегда — в старых автомобилях стояли медные радиаторы, и некоторые компании производят их до сих пор.

Теплообменник конденсатора оконного кондиционера. Когда этот конденсатор охлаждается вентилятором, газообразный хладагент конденсируется и переходит в жидкое состояние. Теплообмен в этом случае осуществляется с внешней средой.

Еще одним недостатком использования меди, помимо ее цены, является то, что она тяжелее по сравнению с алюминием, что может быть или не быть важным, в зависимости от ряда факторов, например, нужна ли машина водителю для гонок. Принимая решение о выборе материалов для автомобильных радиаторов или других материалов, важно учитывать все плюсы и минусы использования данного материала, а не только его теплопроводность.

Приложения

Иногда полезно определить общий коэффициент теплопередачи данного объекта и проверить, увеличивает или уменьшает это значение изменение материалов, из которых он сделан. Например, можно проверить, обеспечивает ли труба, изготовленная из меди, лучший или худший коэффициент теплопередачи, чем труба из стали, при использовании горячего воздуха, проходящего через трубу, или при использовании, например, горячей воды.

Теплообменники

Коэффициент теплопередачи важен в теплообменники . Это устройства, которые обеспечивают среду для передачи тепла между двумя разными веществами или материалами. Некоторыми распространенными примерами являются обогреватели и радиаторы, такие как автомобильные радиаторы. Их свойства определяются формой. Они могли состоять из нескольких пластин, или системы труб, или иметь другую форму. Наглядным примером теплообменника, используемого в быту, является радиатор отопителя дома . Он состоит из многократно согнутой трубы и иногда включает в себя насос. Окружающий воздух нагревается проходящей через него горячей водой, хотя в некоторых случаях вместо него используется пар. С паром легче работать, потому что, в отличие от воды, для него не требуется насос, а также проще использовать пар, а не водяные радиаторы в высотных зданиях. Однако с паровыми радиаторами потери тепла больше.

Радиатор обычно крепится к стене или размещается внутри пола. Последний тип известен как теплый пол . Часто это более эффективно, но, возможно, и более дорого, и его нельзя легко установить в уже построенных домах. Как правило, он устанавливается по мере строительства дома. Такие системы распространены в центральной и северной Европе, а также в некоторых азиатских странах, особенно в Корее, но очень немногие строители в Северной Америке используют теплые полы.

Изоляция, как правило, укладывается под системы напольного отопления, чтобы свести к минимуму утечку тепла. Также необходимо хорошо утеплить дом. Поверх утеплителя часто заливают бетон или специальную смесь цемента и песка, называемую стяжкой (Великобритания). В напольных системах обычно используется только вода, а не пар, а в некоторых случаях также используются незамерзающие смеси. Эти системы также могут использоваться для охлаждения.

В то время как настенный радиатор не зависит от типа напольного покрытия, используемого в помещении, напольные обогреватели могут работать не так эффективно с некоторыми типами деревянных и виниловых полов. Каменные или керамические полы предпочтительнее, хотя некоторые производители изготавливают виниловые и деревянные полы, которые эффективны и безопасны для полов с подогревом.

Утверждается, что напольное отопление является энергоэффективным, поскольку позволяет горячему воздуху естественным образом подниматься от пола по помещению, а температуры, которые обычно необходимы для комфорта, на несколько градусов ниже, чем те, которые необходимы для помещений, отапливаемых настенными радиаторами. Более высокие температуры на уровне пола, особенно на ковровом покрытии, убивают некоторые бактерии, клещей и плесень. Одним из недостатков этого типа нагрева является то, что для достижения желаемой температуры требуется больше времени по сравнению с некоторыми другими видами нагрева.

Температура кипения жидкого азота (77 K или -196 °C, или -321 °F) является предпочтительной температурой для хранения образцов при криоконсервации расчет коэффициента переноса, чтобы гарантировать, что клеточные мембраны не будут повреждены льдом в процессе замораживания. Ученые, занимающиеся криоконсервированием тканей, постоянно ищут, как создать идеальные условия, обеспечивающие высокую теплопередачу и быстрое охлаждение, чтобы предотвратить образование льда внутри и между клетками. Для этого исследователи манипулируют охлаждающими материалами и методами охлаждения, например, используя смесь твердых и жидких охлаждающих агентов. Один из методов консервации, называемый витрификация, превращает жидкости в аморфный лед, полужидкий лед, который не кристаллизуется и может менять свою форму легче, чем твердый лед. Благодаря этому свойству он не повреждает клетки механически. Криоконсервация представляет особый интерес для медицинских работников, которые сохраняют женские репродуктивные клетки, сперму и эмбрионы, которые впоследствии могут быть использованы для экстракорпорального оплодотворения .

Наконец, информация о коэффициенте теплопередачи материалов помогает при оценке общей теплопередачи для электронных компонентов и устройств, используемых для их охлаждения. Важно убедиться, что используются правильные данные коэффициента теплопередачи, чтобы избежать ошибок в расчетах, которые могут привести к перегреву и неисправностям таких устройств.

В строительстве

Желтые гипсовые панели, покрытые матами из стекловолокна, используются в этом здании пекарни для изоляции. Панель с правой стороны здания покрыта полистиролом и, вероятно, позже будет декорирована под камень.

Строящийся деревянный дом в Миссиссоге, Онтарио

В строительстве обычно важно ограничить передачу тепла между внешней средой и внутренней частью дома, и материалы выбираются с учетом этой потребности. Материалы с низкой способностью к теплопередаче называются изоляторами. Они широко используются при строительстве домов. Исторически сложилось так, что природные материалы, такие как камень, использовались и до сих пор используются, но во многих странах более популярны промышленные материалы, такие как гипсовые панели, покрытые матами из стекловолокна. В частности, эти панели широко используются при строительстве домов на основе каркаса. Этот метод известен как кадрирование и популярен в Северной Америке и некоторых странах Северной Европы.

Такие панели обычно покрывают полистироловыми материалами, а под них добавляют дополнительный утеплитель, например, минеральную или стекловату. Эта конструкция хорошо изолирует дом, потому что ее теплоизоляционная способность равна или лучше, чем у камня. В холодном и жарком климате деревянные каркасные дома нуждаются в отоплении зимой и кондиционировании воздуха летом, а каменные дома комфортны для людей в аналогичных условиях без кондиционера. Камень остывает или нагревается дольше, поэтому, если в каменном доме требуется охлаждение или обогрев, то такой дом нагревается или охлаждается гораздо дольше, чем деревянный. .

Фанерное крыльцо строящегося дома

К преимуществам использования таких материалов можно отнести низкую стоимость, а также малый вес. Небольшой вес дома предотвращает проблемы, связанные с более тяжелыми каменными домами, такие как давление и смещение неровного грунта под ним и вызывающие осадку фундамента. Недостатком является то, что если здание подвергается шторму, интенсивность которого выше, чем позволяет проект, то эта изоляция будет повреждена, а ее изоляционные качества снизятся.

Такое же фанерное крыльцо, отделанное и как будто каменное

Ссылки

Автор статьи: Екатерина Юрий

Вас могут заинтересовать другие преобразователи в группе Термодинамика — Теплота:

Удельная энергия, теплота

Удельная энергия, теплота сгорания (по объему) Единица измерения

Интервал температур Единица измерения

Коэффициент теплового расширения Единица измерения

Термическая трансформатор сопротивления

Термопроводящая преобразователь

Конкретный преобразователь теплоемкости

Плотность тепла, плотность пожарной нагрузки

Плотность теплового потока

ТЕМПЕРАТУРС , и Конвертер экономии топлива

Компактный калькулятор Полный калькулятор Определения единиц измерения

У вас есть трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Разместите свой вопрос в TCTerms и через несколько минут получите ответ от опытных технических переводчиков.

Удельное сопротивление, тепловое сопротивление и температурный коэффициент TCR

В этой статье представлены некоторые ключевые параметры электрического резистора, такие как удельное сопротивление, тепловое сопротивление и температурный коэффициент TCR.

Удельное сопротивление (ρ)

Удельное сопротивление, ρ, – постоянная материала. Чем выше удельное сопротивление материала резистора, тем выше его сопротивление. Соединение может быть описано как

уравнение удельного электрического сопротивления [1]

Здесь
R = сопротивление
l = длина проводника
A = площадь проводника.

В зависимости от того, в каких единицах мы выражаем l и A в получаем разные единицы ρ . Распространенным способом является выражение л в м (этерах) и A в мм ² , ρ затем получает единицу Ω.мм ² /м. Если вместо этого мы выберем l в м и A в м ² , единицей измерения r будет Ω.мм ² /м, которая обычно преобразуется в Ωм. Эта единица часто используется для неметаллических материалов. Если мы знаем значение ρ , выраженное в Ом·мм ²/м, это значение нужно умножить на коэффициент 10 ^-6, чтобы получить значение в Ом·м. Таким образом, 10 ^-6 x Ом.мм ² /м = 1 Ом·м.

Поверхностное удельное сопротивление (Ом/квадрат) Рис. 1. Поверхностное удельное сопротивление r(кв) [Ом/квадрат].

Поверхностное удельное сопротивление является мерой сопротивления на единицу поверхности резистивных пленок. Квадратный элемент поверхности, как показано на рисунке 1, получает по формуле [1] сопротивление:

уравнение сопротивления листа [2]

Таким образом, сопротивление на единицу площади, r(sq) , не зависит от размера поверхности . Толщина пленки и ее собственное удельное сопротивление определяют r(кв.) (выражено в Ом/квадрат).

Температура поверхности и HOT SPOT Рис. 2. Повышение температуры поверхности резистора в зависимости от нагрузки. Ta = температура окружающей среды.

Повышение температуры поверхности корпуса резистора зависит от нагрузки, как показано в принципе на рис. R2. По мере повышения температуры проводимость, излучение и конвекция (воздушное охлаждение) от корпуса резистора увеличиваются, что приводит к выравниванию температурной кривой.

На рис. 3 показано распределение температуры вдоль корпуса резистора. Рассеивание тепла на выводы или клеммы SMD снижает температуру на концах. В середине тела регистрируем температурный максимум, так называемый Горячая точка Температура. Эта температура определяет как стабильность, так и срок службы резистора.

Важно, чтобы спиральная или проволочная обмотка была равномерно распределена по всей свободной длине резистора. В противном случае мы получим усиленный эффект Hot Spot, угрожающий жизни и стабильности.

Горячая точка имеет жизненно важное значение не только для самого резистора. Тепловое излучение может воздействовать на соседние компоненты и печатные платы. Таким образом, убедитесь, что имеется достаточное расстояние до корпуса резистора от термочувствительных соседних компонентов.

Рис. 3. Профиль температуры поверхности резистора: Thsp = температура горячей точки. Ta = температура окружающей среды.

Тепловая постоянная времени, τ _Вт Рис. 4. Тепловая постоянная времени резистора Re , τw.

Тепловая постоянная времени, _τw , определяется как время прогрева поверхности резистора до достижения 63% или теоретически (1-1/e) конечной температуры после ступенчатого увеличения приложенной нагрузки, обычно стр. _Р (рис. 4). Конечно, постоянная времени сильно зависит от размера корпуса резистора. Маленькое тело нагреется быстрее, чем большое. В таблице 1 указаны стандартные значения для некоторых размеров, классифицированных по DIN.

DIN size	0204	0207	0414
Thermal time constant, _τw (s)	2	5	20
Thermal resistance, R _th (K/W)	400	250	170

Table 1. Examples of resistor thermal time constant on leaded cylindrical components

Thermal Resistance, R _th

The thermal сопротивление, R _th, выражается в К/Вт. Он описывает повышение температуры корпуса резистора под действием приложенной нагрузки. Поскольку радиация заставляет температурную кривую поворачиваться вниз при увеличении нагрузки, данные о R _-й касается нормированного монтажа и нагрузки Р _R. (См. DIN 44 050). Как показано на рис. 5, перегрузка по мощности уменьшает R _th .

Рис. 5. Тепловое сопротивление при перегрузке P _с и при номинальной мощности P _R .

В приведенном ниже уравнении [3] описывается связь между R _th и текущими температурами. R _th выражается в К/Вт, но из-за того, что уравнение имеет дело с разностью между двумя температурами, не имеет значения, используем ли мы °C или K для обоих значений. Различия будут одинаково большими. К ₂ -К ₁ = [(°С ₂ +273) – (°С ₁ +273)] = °С ₂ -°С ₁ .

уравнение теплового сопротивления [3]

T _hsp = темп. в K или °C
T _a = температура окружающей среды. в К или °С.
P = приложенная нагрузка, Вт.

В таблице 1 приведены некоторые примеры теплового сопротивления для стандартных размеров DIN.

Температурный коэффициент сопротивления, TCR

Температурный коэффициент сопротивления, TCR, выражается в ppm/°C.

Температурный коэффициент сопротивления уравнение [4]

Для пояснения TC часто пишется как TCR, т.е. Температурный коэффициент сопротивления.

Ограничения спецификации и фактические изменения могут выглядеть так, как показано на следующем рисунке, где показано семейство компонентов.

Рис. 6. Пример заданного температурного коэффициента сопротивления пределов ТКС и фактических записей.

Температурный коэффициент сопротивления имеет ключевое значение, особенно для высокоточных резисторов. Подробную статью с более подробной информацией можно изучить здесь:

Понимание температурного коэффициента сопротивления высокоточного резистора

Повышение температуры и нагрев резистора

Резистор — это элемент, преобразующий электрическую энергию в тепловую. Он всегда выделяет тепло, когда потребляется электроэнергия, и температура повышается в соответствии с потребляемой мощностью. Чтобы контролировать повышение температуры резистора, необходимо эффективно рассеивать генерируемое тепло. Для чип-резисторов большая часть генерируемого тепла передается от электрода к рисунку из медной фольги на печатной плате и, наконец, рассеивается в воздухе или корпусе. Как показано на изображении ниже, расширение рисунка контактной площадки резистора или расширение рисунка медной фольги в месте подключения резистора приведет к хорошему тепловому излучению и контролю повышения температуры.

Рис. 7. Тепловыделение чип-резистора; источник: KOA

Повышение температуры резистора также контролируется улучшением теплопроводности печатной платы; узором из толстой медной фольги, образующим сплошной рисунок на обратной стороне печатной платы или сплошной рисунок внутри слоя, если это многослойная подложка. Плоские резисторы с широкими выводами (обратная геометрия) имеют отличные характеристики теплового излучения и работают при высокой мощности. Примеры плоских резисторов с широким выводом показаны ниже. Формирование электродов на длинных сторонах этого типа резистора сокращает расстояние между точкой тепловыделения и электродом, позволяет отводить большие объемы тепла к печатной плате большими электродами, что приводит к улучшению теплового излучения резистора.