Przewodność cieplna i pojemność cieplna cegieł

Przewodność cieplna i pojemność cieplna cegieł to ważne parametry, które pozwalają określić wybór materiału do budowy budynków mieszkalnych, przy jednoczesnym zachowaniu w nich wymaganego poziomu ciepła. Konkretne wskaźniki są obliczane i podawane w specjalnych tabelach.

Przewodność cieplna to proces zachodzący wewnątrz materiału podczas przenoszenia energii cieplnej między cząsteczkami lub cząsteczkami. W takim przypadku zimniejsza część odbiera ciepło od cieplejszej. Straty energii i emisja ciepła występują w materiałach nie tylko w wyniku procesu wymiany ciepła, ale także podczas promieniowania. To zależy od struktury substancji.

Każdy element budynku posiada określony wskaźnik przewodności cieplnej, uzyskany empirycznie w laboratorium. Proces propagacji ciepła jest nierównomierny, dlatego na wykresie wygląda jak krzywa. Przewodność cieplna to wielkość fizyczna, która tradycyjnie charakteryzuje się współczynnikiem. Jeśli spojrzysz na tabelę, łatwo zauważysz zależność wskaźnika od warunków pracy tego materiału. Rozszerzone księgi informacyjne zawierają do kilkuset rodzajów współczynników określających właściwości materiałów budowlanych o różnych konstrukcjach.

Orientacyjnie przy wyborze w tabeli wskazane są trzy warunki: zwykły – dla klimatu umiarkowanego i średniej wilgotności w pomieszczeniu, stan „suchy” materiału oraz „mokry” – czyli praca w warunkach zwiększona ilość wilgoci w atmosferze. Łatwo zauważyć, że dla większości materiałów współczynnik wzrasta wraz ze wzrostem wilgotności otoczenia. Stan „suchy” określa się w temperaturach od 20 do 50 stopni powyżej zera i normalnym ciśnieniu atmosferycznym.

Jeśli substancja jest stosowana jako izolator ciepła, wskaźniki dobiera się szczególnie ostrożnie. Struktury porowate lepiej zatrzymują ciepło, podczas gdy gęstsze materiały bardziej uwalniają je do otoczenia. Dlatego tradycyjne grzejniki mają najniższe współczynniki przewodzenia ciepła.

Cegła, produkowana dziś w wielu rodzajach, jest wszędzie stosowana w budownictwie. Ani jeden obiekt - duży budynek przemysłowy, budynek mieszkalny lub mały dom prywatny - nie jest budowany bez fundamentu z cegły. Popularna i stosunkowo niedroga konstrukcja chałup opiera się wyłącznie na murze. Cegła od dawna jest głównym materiałem budowlanym.

Stało się tak dzięki jego uniwersalnym właściwościom:

• niezawodność i trwałość;
• siła;
• przyjazność dla środowiska;
• doskonałe właściwości izolacji akustycznej i akustycznej.

Wyróżnia się następujące rodzaje cegieł.

• Czerwony. Wykonany jest z wypalonej gliny i dodatków. Różni się niezawodnością, trwałością i mrozoodpornością. Nadaje się do budowy ścian i fundamentów. Zwykle umieszczane w jednym lub dwóch rzędach. Przewodność cieplna zależy od obecności szczelin w produkcie.

• Klinkier. Najbardziej trwała i gęsta cegła licowa.Ze względu na wysoką gęstość, solidny, solidny i niezawodny materiał piecowy ma również najważniejszy współczynnik przewodzenia ciepła. Dlatego nie ma sensu używać go do ścian - w domu będzie zimno, potrzebna będzie znaczna izolacja ścian. Ale cegły klinkierowe są niezbędne w budownictwie drogowym i przy układaniu podłóg w budynkach przemysłowych.

• Krzemian. Niedrogi materiał wykonany z mieszanki wapna i piasku, produkty są często łączone w bloki w celu poprawy wydajności. W budowie budynków stosuje się nie tylko solidne, ale także krzemiany z pustkami. Wskaźniki trwałości bloku piaskowego są średnie, a przewodność cieplna zależy od wielkości połączenia, ale nadal pozostaje wystarczająco wysoka, więc dom będzie wymagał dodatkowej izolacji.

• Ceramiczny. Nowoczesny i piękny materiał, produkowany w szerokim asortymencie. Jeśli mówimy o przewodności cieplnej, jest ona znacznie niższa niż w przypadku zwykłej czerwonej cegły.

Istnieje brykiet ceramiczny lity, ogniotrwały i szczelinowy, z pustkami. Współczynnik przewodzenia ciepła zależy od ciężaru cegły, rodzaju i liczby pęknięć w niej. Ciepła ceramika jest piękna na zewnątrz i ma wiele drobnych szczelin w środku, dzięki czemu jest bardzo ciepła i dlatego idealnie nadaje się do budowy. Jeśli wyrób ceramiczny ma również pory, które zmniejszają wagę, cegłę nazywa się porowatą.

Wady takiej cegły to fakt, że poszczególne jednostki są małe i kruche. Dlatego ciepła ceramika nie nadaje się do wszystkich projektów. Co więcej, jest to materiał drogi.

Jeśli chodzi o ceramikę ogniotrwałą, jest to tak zwana cegła szamotowa - wypalony blok gliny o wysokiej przewodności cieplnej, prawie takiej samej jak zwykły materiał stały. Jednocześnie ognioodporność jest cenną właściwością, którą zawsze bierze się pod uwagę podczas budowy.

Kominki budowane są z takich „piecowych” cegieł, ma estetyczny wygląd, zatrzymuje ciepło w domu dzięki wysokiej przewodności cieplnej, jest mrozoodporny, nie poddaje się kwasom i zasadom.

Ciepło właściwe to energia zużywana do podgrzania jednego kilograma materiału o jeden stopień. Wskaźnik ten jest potrzebny do określenia odporności ścian budynku na ciepło, zwłaszcza w niskich temperaturach.

Wśród materiałów, które mogą konkurować z cegłą, znajdują się zarówno naturalne, jak i tradycyjne – drewno i beton oraz nowoczesny syntetyczny – penoplex i gazobeton.

W północnych i innych regionach o niskich temperaturach zimowych od dawna wznoszono drewniane budynki i nie jest to przypadek. Ciepło właściwe drewna jest znacznie niższe niż cegieł. Domy na tym terenie budowane są z litego dębu, drzew iglastych, stosuje się również płyty wiórowe.

Jeśli drewno jest cięte w poprzek włókien, przewodność cieplna materiału nie przekracza 0,25 W/M*K. Płyta wiórowa ma również niski wskaźnik - 0,15. A najbardziej optymalnym współczynnikiem dla konstrukcji jest drewno cięte wzdłuż włókien - nie więcej niż 0,11. Oczywiście w domach wykonanych z takiego drewna uzyskuje się doskonałe zatrzymywanie ciepła.

Tabela wyraźnie pokazuje rozkład wartości przewodności cieplnej cegły (wyrażonej w W / M * K):

• klinkier - do 0,9;
• krzemian - do 0,8 (z pustkami i pęknięciami - 0,5-0,65);
• ceramiczny - od 0,45 do 0,75;
• ceramika szczelinowa - 0,3-0,4;
• porowaty - 0,22;
• ciepła ceramika i bloki - 0,12-0,2.

Jednocześnie tylko ciepła ceramika i cegły porowate, które są również drogie i kruche, mogą spierać się z drewnem pod względem stopnia zachowania ciepła w domu. Niemniej jednak murowanie jest coraz częściej stosowane w budowie ścian i to nie tylko ze względu na wysoki koszt litego drewna. Drewniane ściany boją się opadów atmosferycznych, blakną na słońcu. Nie lubi drewna i wpływów chemicznych, poza tym drewno może gnić i wysychać, tworzy się na nim pleśń. Dlatego materiał ten wymaga specjalnej obróbki przed budową.

Podobnie jak w przypadku innych nowoczesnych materiałów, blok piankowy i gazobeton są zwykle wybierane do porównania z cegłą. Bloki piankowe to beton z porami, w skład którego wchodzi woda i cement, masa spieniająca i utwardzacze, a także plastyfikatory i inne składniki. Kompozyt nie wchłania wilgoci, jest wysoce mrozoodporny i zatrzymuje ciepło. Znajduje zastosowanie przy budowie niskich (dwu lub trzech kondygnacji) budynków prywatnych. Przewodność cieplna wynosi 0,2-0,3 W/M*K.

Beton komórkowy jest bardzo mocną masą o podobnej strukturze. Zawierają do 80% porów zapewniając doskonałą izolację cieplną i akustyczną. Materiał jest przyjazny dla środowiska i wygodny w użyciu, a także niedrogi. Właściwości termoizolacyjne betonu komórkowego są 5 razy wyższe niż czerwonej cegły i 8 razy wyższe niż silikatu (przewodność cieplna nie przekracza 0,15).

Jednak struktury bloków gazowych boją się wody. Ponadto pod względem gęstości i trwałości są gorsze od czerwonej cegły. Jednym z poszukiwanych na rynku materiałów budowlanych jest ekstrudowana pianka polistyrenowa lub penoplex. Są to płyty przeznaczone do izolacji termicznej. Materiał jest ognioodporny, nie wchłania wilgoci i nie gnije.

Według ekspertów ten kompozyt wytrzymuje porównanie z cegłą tylko pod względem przewodności cieplnej. Izolacja ma wskaźnik równy 0,037-0,038. Penoplex nie jest wystarczająco gęsty, nie ma wymaganej nośności. Dlatego najlepiej jest połączyć go z cegłą podczas wznoszenia ścian, a murowanie z półtora pustaków uzupełnione penoplexem pozwoli ci przestrzegać przepisów budowlanych dotyczących izolacji termicznej mieszkania. Penoplex jest również stosowany do fundamentów domów i obszarów niewidomych.

Odporność na mróz określają cykle zamrażania i rozmrażania. Ten parametr jest ważny przy wyborze rodzaju cegły do ​​układania ścian nośnych. Marka zależy od liczby cykli i jest podana na produktach. Największą mrozoodporność mają cegły licowe i czerwone, które wytrzymują temperatury do -50 stopni Celsjusza i niższe. Jeśli użyjesz cegły wapienno-piaskowej, jej właściwości są gorsze, więc murowanie będzie musiało być wykonane w dwóch warstwach. Krzemian nie nadaje się również do budowy fundamentów.

W złych warunkach zimowych ciepło w domu jest zatrzymywane przez kocioł grzewczy systemu grzewczego. Aby jednak zapobiec rozpraszaniu ciepła, potrzebne są ściany, podłogi i sufity z odpowiedniego materiału, który dobrze utrzymuje zadaną temperaturę. Rodzaj muru odgrywa ważną rolę podczas budowy. Materiał należy dobrać biorąc pod uwagę wszystkie parametry i warunki atmosferyczne.

W następnym filmie znajdziesz przegląd przewodności cieplnej cegieł SB 8.