Теплопроводность строительных материалов: сравнение (таблица) по толщине, коэффициент, СНиП

Что такое теплопроводность

Законы физики определяют постулат о том, что тепловая энергия переходит от среды с высокой температурой к среде с низкой температурой. При этом, проходя через строительный материал, тепловая энергия тратит некоторое время. Переход не произойдет только в том случае, если температура с разных сторон строительного материала одинакова.

То есть получается, что процесс передачи тепловой энергии, например, через стену, это время проникновения тепла. И чем больше времени на это уходит, тем ниже теплопроводность стены. Вот соотношение. Например, теплопроводность разных материалов:

• бетон -1,51 Вт/м×К;
• кирпич — 0,56;
• древесина — 0,09-0,1;
• песок — 0,35;
• керамзит — 0,1;
• сталь — 58.

Чтобы было понятно, о чем идет речь, необходимо констатировать, что бетонная конструкция ни под каким предлогом не будет проводить через себя тепловую энергию, если толщина будет в пределах 6 м.

Понятно, что в жилом строительстве это просто невозможно. Это значит, что придется использовать другие материалы с более низким показателем по снижению теплопроводности. И облицовывают бетонную конструкцию.

Понятие теплопроводности

Теплопроводность готового здания. Варианты утепления конструкций

При разработке проекта строительства необходимо учитывать все возможные варианты и пути теплопотерь. Большое количество его может проходить через:

• стены — 30%;
• потолок — 30%;
• двери и окна — 20%;
• этажей — 10%.

Теплопотери неутепленного частного дома

При неправильном расчете теплопроводности на этапе проектирования жильцам остается всего 10% тепла, получаемого от источников энергии. Поэтому дома, построенные из стандартного сырья: кирпича, бетона, камня, рекомендуется дополнительно утеплять.

Идеальное здание по таблице теплопроводности строительных материалов должно быть выполнено исключительно из теплоизоляционных элементов. Однако низкая прочность и минимальное сопротивление растяжению ограничивают возможности их применения.

Надо знать! При обустройстве правильной гидроизоляции любого утеплителя повышенная влажность не повлияет на качество теплоизоляции, а сопротивление здания теплопередаче будет намного выше.

Сравнительный график коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов и утеплителей

Наиболее распространенным вариантом является сочетание несущей конструкции из высокопрочных материалов с дополнительным слоем теплоизоляции. Это может включать:

1. Каркасный дом. При строительстве с деревянным каркасом обеспечивается жесткость всей конструкции, а в пространство между стойками укладывается утеплитель. При небольшом снижении теплопередачи в некоторых случаях также может потребоваться изоляция снаружи основной рамы.
2. Дом из стандартных материалов. При создании стен из кирпича, шлакоблоков утепление следует проводить по внешней поверхности строения.

Необходимые утепление и гидроизоляция для сохранения тепла в частном доме

Основные характеристики утеплителей

Для начала приведем характеристики самых популярных теплоизоляционных материалов, на которые следует в первую очередь обращать внимание при выборе. Сравнение утеплителей по теплопроводности следует производить только исходя из назначения материалов и условий в помещении (влажность, наличие открытого огня и так далее). Мы расположили наиболее важные характеристики обогревателей в порядке их важности.

Сравнение строительных материалов:

• Теплопроводность. Чем ниже этот показатель, тем меньше требуется слоя теплоизоляции, а значит, уменьшатся и затраты на утепление.
• Влагопроницаемость. Меньшая проницаемость материала для паров влаги снижает негативное воздействие на утеплитель в процессе эксплуатации.
• Пожарная безопасность. Теплоизоляция не должна гореть и выделять ядовитые газы, особенно при утеплении котельных или дымоходов.
• Продолжительность. Чем дольше срок службы, тем дешевле он вам обойдется в эксплуатации, так как не потребует частой замены.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе стройматериалов для строительства необходимо учитывать свойства материалов. Одним из ключевых положений является теплопроводность. Это показывает коэффициент теплопроводности.

Это количество тепла, которое конкретный материал может проводить в единицу времени.

Это означает, что чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше число, тем лучше отводится тепло.

Диаграмма, иллюстрирующая разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой – для теплопередачи или отвода. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, т.е обладают высокой теплопроводностью. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности – они лучше сохраняют тепло.

Если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах рассчитывают теплопроводность каждого из компонентов «кека», полученные значения суммируют. В целом получаем теплоизоляционную способность здания (стены, пол, крыша).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество теплоты, которое они пропускают в единицу времени

Есть еще такое понятие, как термическое сопротивление. Он отражает способность материала препятствовать прохождению через него тепла. То есть это взаимная теплопроводность. А если вы видите материал с высоким термическим сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции.

Примером теплоизоляционных материалов могут быть популярные минеральная или базальтовая вата, пенопласт и др. материалы с низким термическим сопротивлением нужны для отвода или передачи тепла. Например, для отопления используют алюминиевые или стальные радиаторы, так как они хорошо отдают тепло.

Факторы, влияющие на теплопроводность

Теплопроводность материала зависит от нескольких факторов:

• С увеличением этого показателя взаимодействие между частицами материала становится сильнее. Следовательно, они будут быстрее передавать температуру. Это означает, что с увеличением плотности материала улучшается теплоотдача.

• Пористость вещества. Пористые материалы неоднородны по своей структуре. Внутри них много воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицам будет трудно перемещать тепловую энергию. Следовательно, коэффициент теплопроводности увеличивается.

• Влажность также влияет на теплопроводность. Поверхности влажного материала пропускают больше тепла. В некоторых таблицах даже указана расчетная теплопроводность материала в трех состояниях: сухом, среднем (нормальном) и влажном.

При выборе материала для утепления помещения важно также учитывать условия, в которых он будет использоваться.

Основные параметры, от которых зависит величина теплопроводности

Не все строительные материалы одинаково теплоэффективны. На это влияют следующие факторы:

1. Пористая структура материала свидетельствует о том, что такая структура неоднородна, а поры заполнены воздухом. Тепловые массы, движущиеся через такие промежуточные слои, теряют минимум своей энергии. Поэтому пенобетон с закрытыми порами считается хорошим теплоизолятором.
   Закрытые поры в пенобетоне заполнены воздухом, который по праву считается лучшим теплоизолятором
2. Повышенная плотность материала гарантирует более тесную связь частиц между собой. Следовательно, уравновешивание температурного баланса происходит гораздо быстрее. По этой причине плотный материал имеет высокий коэффициент теплопроводности. Поэтому железобетон считается одним из самых «холодных» материалов.
   Высокая плотность придает железобетону хорошую прочность, но и «лишает» его теплоэффективности
3. Влага является злокачественным фактором, увеличивающим скорость теплообмена. Именно поэтому так важно качественно гидроизолировать необходимые узлы здания, грамотно организовать вентиляцию и использовать максимально инертные к намоканию строительные материалы.

«Холодно, холодно и сыро. Я не понимаю, что в нас остыло…» Даже Согдиана знает, что влага и холод — вечные соседи, от которых в теплом свитере не спрячешься

Когда вы знаете, что такое теплопроводность, и какие факторы на нее влияют, можете смело пытаться использовать свои знания для расчета будущих строительных конструкций. Для этого нужно знать коэффициенты используемых материалов.

Стройматериалы с минимальным КТП

Согласно исследованиям, сухой воздух имеет минимальное значение теплопроводности (около 0,023 Вт/м°С.

Учитывая использование сухого воздуха в структуре строительного материала, необходима конструкция, в которой сухой воздух находится внутри множества замкнутых пространств небольшого объема. Конструктивно такая конфигурация представлена ​​в виде множества пор внутри структуры.

Отсюда логический вывод: строительный материал, внутренняя структура которого представляет собой пористое образование, должен иметь низкий уровень КГФ.

При этом в зависимости от максимально допустимой пористости материала значение коэффициента теплопроводности приближается к значению КЧФ сухого воздуха.

Пористая структура способствует формированию строительного материала с минимальной теплопроводностью. Чем больше пор разного объема содержится в структуре материала, тем лучше может быть достигнута ЦФМ

В современном производстве используется несколько технологий, позволяющих добиться пористости строительного материала.

В частности, используются технологии:

• пенистый;
• газообразование;
• гидрозатвор;
• припухлость;
• введение добавок;
• сделать каркасы из волокна.

Следует отметить: коэффициент теплопроводности напрямую связан с такими свойствами, как плотность, теплоемкость, теплопроводность.

Значение теплопроводности можно рассчитать по формуле:

λ = Q/S *(T1-T2)*t,

Где:

• Q – количество теплоты;
• S — толщина материала;
• Т1, Т2 — температура с обеих сторон материала;
• пора.

Среднее значение плотности и теплопроводности обратно пропорционально величине пористости.

Поэтому, исходя из плотности структуры строительного материала, зависимость теплопроводности от нее можно рассчитать следующим образом:

λ = 1,16 √ 0,0196 + 0,22d2 — 0,16,

Где: d — значение плотности. Это формула В. П. Некрасова, показывающая влияние плотности конкретного материала на величину его КТП.

Что такое коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопередачи или теплопроводности материалов, который также указывается в таблицах, является характеристикой теплопроводности. Он указывает на количество тепловой энергии, проходящей через толщу строительного материала за определенный промежуток времени.

В принципе, коэффициент указывает на количественный показатель. И чем он меньше, тем лучше теплопроводность материала. Из сравнения выше видно, что стальные профили и конструкции имеют самый высокий коэффициент. Так они практически не держат тепло. Из строительных материалов, сохраняющих тепло, которые используются для возведения несущих конструкций, это древесина.

Но следует отметить еще один момент. Например, все той же стали. Этот прочный материал используется для отвода тепла там, где требуется быстрая передача. Например, радиаторы. То есть высокая теплопроводность – это не всегда плохо.

Коэффициент теплопроводности стены из разных материалов разной толщины

Что такое КТП строительного материала?

Теоретически, да и практически строительные материалы обычно создают две поверхности – внешнюю и внутреннюю. С точки зрения физики, горячая область всегда стремится к холодной области.

Что касается строительного материала, тепло будет иметь тенденцию перемещаться от одной поверхности (более теплой) к другой поверхности (менее теплой). Здесь способность материала к такому переходу на самом деле называется коэффициентом теплопроводности или, сокращенно, КТП.

Схема, поясняющая влияние теплопроводности: 1 — тепловая энергия; 2 — коэффициент теплопроводности; 3 — температура первой поверхности; 4 — температура второй поверхности; 5 — толщина строительного материала

Характеристику ХТФ обычно строят на основе испытаний, когда берут экспериментальный образец размерами 100х100 см и применяют тепловое воздействие с учетом разницы температур двух поверхностей на 1 градус. Время экспозиции 1 час.

Соответственно, теплопроводность измеряется в ваттах на метр на градус (Вт/м°C). Коэффициент обозначается греческим символом λ.

Стандартно теплопроводность различных строительных материалов со значением менее 0,175 Вт/м°С соответствует этим материалам в категории изоляционных материалов.

Современное производство освоило технологию получения строительных материалов, где уровень КТМ менее 0,05 Вт/м°С. Благодаря такой продукции можно добиться выраженного экономического эффекта при потреблении энергоресурсов.

Влияние факторов на уровень теплопроводности

Каждый отдельный строительный материал имеет определенную структуру и имеет характерное физическое состояние.

Основанием для этого является:

• размер структурных кристаллов;
• фазовое состояние;
• степень кристаллизации;
• анизотропия теплопроводности кристаллов;
• объем пористости и структуры;
• направление теплового потока.

Все это факторы влияния. Определенное влияние на уровень ХГФ также оказывают химический состав и примеси. Количество примесей, как показала практика, особенно сильно влияет на уровень теплопроводности кристаллических компонентов.

Теплоизоляционные строительные материалы — класс изделий для строительства, изготовленных с учетом свойств ПТС, близких к оптимальным свойствам. Однако добиться идеальной теплопроводности при сохранении других качеств крайне сложно

В свою очередь на КТП влияют условия эксплуатации строительного материала — температура, давление, уровень влажности и т.д.

Стройматериалы с минимальным КТП

Согласно исследованиям, сухой воздух имеет минимальное значение теплопроводности (около 0,023 Вт/м°С.

Учитывая использование сухого воздуха в структуре строительного материала, необходима конструкция, в которой сухой воздух находится внутри множества замкнутых пространств небольшого объема. Конструктивно такая конфигурация представлена ​​в виде множества пор внутри структуры.

Отсюда логический вывод: строительный материал, внутренняя структура которого представляет собой пористое образование, должен иметь низкий уровень КГФ.

При этом в зависимости от максимально допустимой пористости материала значение коэффициента теплопроводности приближается к значению КЧФ сухого воздуха.

Пористая структура способствует формированию строительного материала с минимальной теплопроводностью. Чем больше пор разного объема содержится в структуре материала, тем лучше может быть достигнута ЦФМ

В современном производстве используется несколько технологий, позволяющих добиться пористости строительного материала.

В частности, используются технологии:

• пенистый;
• газообразование;
• гидрозатвор;
• припухлость;
• введение добавок;
• сделать каркасы из волокна.

Следует отметить: коэффициент теплопроводности напрямую связан с такими свойствами, как плотность, теплоемкость, теплопроводность.

Значение теплопроводности можно рассчитать по формуле:

λ = Q/S *(T1-T2)*t,

Где:

• Q – количество теплоты;
• S — толщина материала;
• Т1, Т2 — температура с обеих сторон материала;
• пора.

Среднее значение плотности и теплопроводности обратно пропорционально величине пористости.

Поэтому, исходя из плотности структуры строительного материала, зависимость теплопроводности от нее можно рассчитать следующим образом:

λ = 1,16 √ 0,0196 + 0,22d2 — 0,16,

Где: d — значение плотности. Это формула В. П. Некрасова, показывающая влияние плотности конкретного материала на величину его КТП.

Влияние влаги на теплопроводность стройматериала

Опять же, судя по примерам применения строительных материалов на практике, получается негативное влияние влаги на СТР строительных материалов. Замечено, что чем большей влажности подвергается строительный материал, тем выше значение CFT.

Различными способами стремятся защитить материал, используемый в конструкции, от влаги. Эта мера вполне оправдана, учитывая повышение коэффициента на влажные строительные материалы

Это легко обосновать. Воздействие влаги на структуру строительного материала сопровождается увлажнением воздуха в порах и частичной заменой воздушной среды.

Учитывая, что параметр коэффициента теплопроводности для воды составляет 0,58 Вт/м°С, становится очевидным значительное увеличение КТР материала.

Следует отметить и более негативный эффект, когда вода, попадая в пористую структуру, дополнительно замораживается – превращается в лед.

Следовательно, легко рассчитать еще большее увеличение теплопроводности, учитывая параметры КТР льда, равные величине 2,3 Вт/м°С. Увеличение примерно в четыре раза параметра теплопроводности воды.

Одной из причин отказа от зимнего строительства в пользу летнего следует считать именно фактор возможного промерзания некоторых видов строительных материалов и, как следствие, увеличение теплопроводности

Отсюда становятся понятными строительные требования по защите теплоизоляционных строительных материалов от проникновения влаги. Ведь уровень теплопроводности увеличивается прямо пропорционально количественной влажности.

Не менее важен и другой момент – обратное, когда структура строительного материала подвергается значительному нагреву. Слишком высокая температура также провоцирует увеличение теплопроводности.

Это происходит за счет увеличения кинематической энергии молекул, составляющих структурную основу строительного материала.

Правда, есть класс материалов, структура которых, наоборот, приобретает наилучшие свойства теплопроводности в режиме сильного нагрева. Одним из таких материалов является металл.

Если при сильном нагреве большинство широко применяемых строительных материалов изменяют свою теплопроводность в большую сторону, то сильный нагрев металла приводит к обратному эффекту — КТР металла уменьшается.

Методы определения коэффициента

В этом направлении используются различные методы, но фактически все технологии измерений объединяются двумя группами методов:

1. Стационарный режим измерения.
2. Режим нестационарных измерений.

Стационарная методика предполагает работу с параметрами, которые не изменяются во времени или незначительно изменяются. Эта технология, судя по практическим применениям, позволяет рассчитывать более точные результаты КТП.

Действия, направленные на измерение теплопроводности, стационарным методом можно проводить в широком диапазоне температур — 20 — 700°С. Но в то же время стационарная технология считается трудоемкой и сложной методикой, требующей много времени на исполнение.

Пример аппарата, предназначенного для выполнения измерений коэффициента теплопроводности.

Это один из современных цифровых дизайнов, дающий быстрые и точные результаты

Другая технология измерения – нестационарная, кажется более упрощенной, требующей от 10 до 30 минут на выполнение работы. Но в этом случае диапазон температур существенно ограничен. Однако метод нашел широкое применение в производственной сфере.

Определение потерь тепла

В любом здании всегда есть потери тепла, но в зависимости от материала они могут менять свою величину. В среднем потери тепла происходят через:

• Потолок (от 15% до 25 %).
• Стены (от 15% до 35 %).
• Windows (от 5% до 15 %).
• Дверь (от 5% до 20 %).
• Пол (от 10% до 20 %).

Для определения теплопотерь используется специальная тепловизионная камера, которая определяет наиболее проблемные участки. Они выделены красным цветом. Меньшие потери тепла происходят в желтых зонах, чем в зеленых.

Области с наименьшими потерями тепла выделены синим цветом. А определение теплопроводности строительных материалов должно проводиться в специальных лабораториях, что подтверждается сертификатом качества, прилагаемым к изделию.

Значения теплопроводности для различных материалов

Чтобы сравнить, сколько тепла может передать тот или иной материал, можно воспользоваться этой таблицей:

Материал	Теплопроводность Вт/(м·К)
Полиуретановая пена	0,025 — 0,045
Воздуха	0,03
Минеральная вата	0,031 — 0,045
Пенополистирол	0,032 — 0,045
Войлок, маты и минераловатные листы	0,042 — 0,045
Три	0,16 — 0,3 (сосна и ель), 0,22 — 0,4 (дуб)
Кирпич	0,15 — 1,31
Портландцемент	0,29
Вода	0,6
Рядовой бетон	1 — 1,7
Армированный бетон	1,7
Стакан	0,8
Армированное стекло	1,15
Полиэфирная смола	0,19
Гипсовая штукатурка	0,4 — 0,57
Мрамор	2,07 — 2,94
Нержавеющая сталь	17
Чугун	50

Применение материалов с небольшой теплопроводностью в утеплении домов

В основном сегодня используются искусственные материалы – пенополистирол, минеральная вата, пенополиуретан, пенополистирол и другие. Они очень эффективны, доступны по цене и достаточно просты в установке, не требуя специальных навыков.

• при возведении стен (их толщина меньше, так как основную нагрузку по сбережению тепла берут на себя теплоизоляционные материалы);
• при обслуживании дома (меньше ресурсов расходуется на отопление).

Пенопласт

Это один из лидеров в своей категории, который широко используется при утеплении стен как снаружи, так и внутри. Коэффициент составляет примерно 0,052-0,055 Вт/(о С*м).

Как выбрать качественный утеплитель

При выборе конкретного образца важно обращать внимание на маркировку – в ней указана вся основная информация, влияющая на свойства.

Например, ПСБ-С-15 означает следующее:

Что влияет на теплопроводность строительных материалов

Есть несколько параметров, которые сильно влияют на теплопроводность.

1. Структура самого материала.
2. Его плотность и влажность

Что касается структуры, то она бывает самой разнообразной: однородная, плотная, волокнистая, пористая, конгломератная (бетонная), рыхлозернистая и так далее. Так же необходимо указать, что чем неоднороднее структура материала, тем ниже его теплопроводность. Все дело в том, что проходя через вещество, большой объем которого занят порами разного размера, тем труднее двигаться через него энергии.

Но в данном случае тепловая энергия – это излучение. То есть она не проходит плавно, а начинает менять направление и теряет прочность внутри материала.

Пористая структура строительного материала

Теперь о плотности. Этот параметр указывает расстояние между частицами материала внутри него.

Исходя из предыдущего положения, можно сделать вывод: чем меньше это расстояние, а значит, чем больше плотность, тем выше теплопроводность. Наоборот. Тот же пористый материал имеет плотность меньше, чем однородный.

Влажная стена имеет более высокую теплопроводность

Влага – это вода, имеющая плотную структуру. А его теплопроводность составляет 0,6 Вт/м*К.

Достаточно высокий показатель, сравнимый с коэффициентом теплопроводности кирпича. Поэтому, когда он начинает проникать в структуру материала и заполнять поры, это увеличение теплопроводности.

Необходимость расчетов

Зачем нужно проводить эти расчеты, есть ли от них практическая польза? Давайте посмотрим поближе.

Оценка эффективности термоизоляции

В разных климатических районах России существуют разные температурные режимы, поэтому для каждого из них рассчитывают свои нормативные показатели сопротивления теплопередаче. Эти расчеты проводятся для всех элементов конструкции, контактирующих с внешней средой. Если сопротивление конструкции находится в пределах нормы, за изоляцию можно не переживать.

Если теплоизоляция конструкции не предусмотрена, нужно сделать правильный выбор теплоизоляционного материала с подходящими тепловыми свойствами.

Зачем нужна теплоизоляция?

Актуальность теплоизоляции заключается в следующем:

• Сохраняет тепло зимой и прохладу летом.

Потери тепла через стены в обычном многоэтажном жилом доме составляют 30-40%. Для снижения теплопотерь необходимы специальные теплоизоляционные материалы. Использование электрических обогревателей в зимнее время способствует дополнительному потреблению электроэнергии.

Компенсировать эти затраты выгоднее за счет использования качественного теплоизоляционного материала, обеспечивающего сохранение тепла зимой и прохлады в жару летом. При этом затраты на охлаждение помещения с помощью кондиционера также будут сведены к минимуму.

• Повышение долговечности строительных конструкций.

В случае с промышленными зданиями, в которых используется металлический каркас, утепление позволяет защитить металлическую поверхность от коррозии, что является наиболее вредным дефектом для данного типа конструкции.

А срок службы кирпичного здания определяется количеством циклов замораживания/оттаивания. Действие этих циклов воспринимается утеплителем, ведь точка росы находится в теплоизоляционном материале, а не в материале стены.

Такой утеплитель позволяет многократно увеличить срок эксплуатации здания.

Защита от повышения уровня шума достигается применением таких шумопоглощающих материалов (толстые матрацы, звукоотражающие стеновые панели).

• Увеличение полезной площади зданий.

Использование системы теплоизоляции позволяет уменьшить толщину наружных стен, при этом увеличив внутреннюю площадь здания.

Коэффициент теплопроводности строительных материалов: как применяется на практике и таблица

Практическое значение коэффициента заключается в правильном расчете толщины несущих конструкций с учетом используемого утеплителя. Следует отметить, что строящееся здание состоит из нескольких ограждающих конструкций, через которые выделяется тепло. И у каждого из них свой процент теплопотерь.

• Через стены проходит до 30% тепловой энергии от общего потребления.
• Через этажи — 10%.
• Через окна и двери — 20%.
• Через крышу — 30%.

Потери тепла в доме

То есть получается, что если неправильно рассчитать теплопроводность всех ограждений, то людям, проживающим в таком доме, придется довольствоваться лишь 10% тепловой энергии, выделяемой системой отопления. 90% это, как говорится, деньги на ветер.

Деревянная стена является одним из самых утепленных

Поэтому при строительстве домов стараются использовать разные строительные материалы, дополняющие друг друга по теплопроводности. Очень важно соотнести толщину каждого элемента в общей конструкции здания.

В этом плане каркасный дом можно считать идеальным домом. У него деревянная основа, можно уже говорить о теплом доме, и утеплители, которые размещаются между элементами каркасного здания.

Конечно, с учетом средней температуры по региону нужно будет точно рассчитать толщину стен и других ограждающих элементов. Но как показывает практика, вносимые изменения не настолько значительны, чтобы можно было говорить о крупных капитальных вложениях.

Блок каркасного дома с точки зрения утепления

Рассмотрим несколько часто используемых строительных материалов и сравним их теплопроводность по толщине.

Теплопроводность кирпича: таблица по разновидностям

Фото	Тип кирпича	Теплопроводность, Вт/м*К
Керамический твердый	0,5-0,8
Керамический щелевой	0,34-0,43
Пористый	0,22
Богатый силикатом	0,7-0,8
Силикат щелевой	0,4
Клинкер	0,8-0,9

Теплопроводность кирпичной кладки при разнице температур 10°С

Теплопроводность дерева: таблица по породам

Породы древесины	Береза	Дуб над зерном	Дуб вдоль волокон	Ель	Смотреть	Кленовое дерево	Лиственница
Теплопроводность, Вт/м С	0,15	0,2	0,4	0,11	0,095	0,19	0,13

Породы древесины	Линден	Ель	Пробковое дерево	Сосна поперек волокон	Сосна вдоль волокон	Тополь
Теплопроводность, Вт/м С	0,15	0,15	0,045	0,15	0,4	0,17

Коэффициент теплопроводности у пробкового дерева самый низкий из всех пород дерева. Пробка часто используется в качестве теплоизоляционного материала для утеплительных мероприятий.

Древесина имеет меньшую теплопроводность, чем бетон и кирпич

Теплопроводность металлов: таблица

Этот показатель для металлов изменяется при изменении температуры, при которой они используются. А вот и зависимость — чем выше температура, тем меньше коэффициент. В таблице представлены металлы, используемые в строительной отрасли.

Тип металла	Стали	Чугун	Алюминий	Медь
Теплопроводность, Вт/м С	47	62	236	328

Теперь, что касается отношения к температуре.

• Алюминий при -100°C имеет теплопроводность 245 Вт/м*К. А при температуре 0°С — 238. При +100°С — 230, при +700°С — 0,9.
• Для меди: при -100°С -405, при 0°С — 385, при +100°С — 380, при +700°С — 350.

Теплопроводность меди почти в семь раз выше, чем у стали

Таблица теплопроводности других материалов

Изначально нас будет интересовать таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов.

Следует отметить, что если для металлов этот параметр зависит от температуры, то для утеплителей – от их плотности. Поэтому в таблице будут указаны показатели с учетом плотности материала.

Теплоизоляционный материал	Плотность, кг/м³	Теплопроводность, Вт/м*К
Минеральная вата (базальтовая)	50	0,048
100	0,056
200	0,07
Стекловата	155	0,041
200	0,044
Пенополистирол	40	0,038
100	0,041
150	0,05
Экструдированный полистирол экструдированный	33	0,031
Полиуретановая пена	32	0,023
40	0,029
60	0,035
80	0,041

И таблица теплоизоляционных свойств строительных материалов. Наиболее важные из них уже были рассмотрены, обозначим те, которые не вошли в таблицы и относятся к часто используемой категории.

Строительный материал	Плотность, кг/м³	Теплопроводность, Вт/м*К
Конкретный	2400	1,51
Армированный бетон	2500	1,69
Керамзитобетон	500	0,14
Керамзитобетон	1800	0,66
Пенобетон	300	0,08
Пенопластовое стекло	400	0,11

Коэффициент теплопроводности воздушной прослойки

Всем известно, что воздух, если оставить его внутри строительного материала или между слоями строительного материала, является отличным изолятором. Почему это происходит, ведь сам воздух, как таковой, не может удерживать тепло.

Для этого необходимо учитывать сам воздушный зазор, обнесенный двумя слоями стройматериалов. Одна из них соприкасается с зоной положительных температур, другая с зоной отрицательных.

Воздушный зазор между наружной обшивкой и теплоизоляционным слоем

Тепловая энергия движется от плюса к минусу, встречая на своем пути воздушную прослойку. Что происходит внутри:

1. Конвекция теплого воздуха внутри среднего слоя.
2. Тепловое излучение материала с положительной температурой.

Поэтому сам тепловой поток представляет собой сумму двух факторов с добавлением теплопроводности первого материала. Сразу следует отметить, что большую часть теплового потока занимает излучение.

Сегодня все расчеты термического сопротивления стен и других несущих ограждающих конструкций зданий выполняются на онлайн-калькуляторах. Что касается воздушного зазора, то такие расчеты выполнить затруднительно, поэтому берутся значения, которые были получены лабораторными исследованиями в 50-х годах прошлого века.

Воздушный зазор внутри стены

В них четко указано, что при разности температур стен, ограниченных воздухом, 5 °С, излучение увеличивается с 60% до 80% при увеличении толщины промежуточного слоя с 10 до 200 мм. То есть общий объем теплового потока остается прежним, излучение увеличивается, а значит, теплопроводность стены уменьшается.

А разница существенная: от 38% до 2%. Правда, конвекция увеличивается с 2% до 28%. Но так как помещение закрыто, то движение воздуха внутри него не оказывает влияния на внешние факторы.

Коэффициент теплопроводности для металлов и неметаллических твердых материалов

Все без исключения металлы являются хорошими проводниками тепла, за перенос которого в них отвечает электронный газ. В свою очередь ионные и ковалентные материалы, а также материалы с волокнистой структурой являются хорошими теплоизоляторами, т е плохо проводят тепло.

Для завершения раскрытия вопроса о том, что такое теплопроводность, следует отметить, что этот процесс требует обязательного присутствия вещества, если он осуществляется за счет конвекции или теплопроводности, поэтому тепло в вакууме может передаваться только за счет электромагнитного излучение.

В списке ниже приведены значения коэффициентов теплопроводности для некоторых металлов и неметаллов в Дж/(с*м*К):

• сталь — 47-58 в зависимости от качества стали;
• алюминий — 209,3;
• бронза — 116-186;
• цинк — 106-140 в зависимости от чистоты;
• медь — 372,1-385,2;
• латунь — 81-116;
• золото — 308,2;
• серебро — 406,1-418,7;
• каучук — 0,04-0,30;
• стекловолокно — 0,03-0,07;
• кирпич — 0,80;
• древесина — 0,13;
• стекло — 0,6-1,0.

Таким образом, теплопроводность металлов на 2-3 порядка выше значений теплопроводности изоляторов, что является наглядным примером ответа на вопрос, что такое низкая теплопроводность.

Значение теплопроводности играет важную роль во многих промышленных процессах. В одних процессах ее стремятся повысить за счет использования хороших проводников тепла и увеличения поверхности контакта, а в других пытаются снизить теплопроводность за счет уменьшения поверхности контакта и применения теплоизоляционных материалов.

Идеальный теплый дом

Комфорт и экономичность проживания в нем зависит от конструктивных особенностей здания и материалов, использованных при его строительстве. Комфорт заключается в создании внутри оптимального микроклимата вне зависимости от внешних погодных условий и температуры окружающей среды.

Если материалы подобраны правильно, а котельное оборудование и вентиляция установлены в соответствии с нормами, в таком доме будет приятно прохладная температура летом и тепло зимой.

Кроме того, если все используемые в строительстве материалы обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, затраты энергии на обогрев помещений будут минимальными.

Калькулятор расчёта толщины стены по теплопроводности

На практике такие данные часто используются и не только профессиональными дизайнерами. Нет ни одного закона, запрещающего вам самостоятельно создавать проект будущего дома. Главное, чтобы он соответствовал всем стандартам и СНиПам.

Для расчета теплопроводности стены можно воспользоваться специальным калькулятором. Такое «чудо прогресса» можно установить себе на компьютер в виде приложения, а можно воспользоваться сервисом онлайн.

Окно калькулятора

В нем нет мудрости. Вы просто выбираете необходимые данные и получаете готовый результат.

Расчет толщины стены с использованием рядового глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе

Есть и более сложные калькуляторы расчета, учитывающие все слои стен, пример такого расчетного «механизма» показан на фото ниже.

Расчет теплопроводности для всех слоев стен

Безусловно, теплоэффективность будущего здания – вопрос, требующий пристального внимания. Ведь именно от него зависит, насколько тепло будет в доме и насколько экономно он будет его обогревать.

Для каждой климатической зоны существуют свои нормы коэффициентов теплопроводности ограждающих конструкций. Рассчитать эффективность отопления можно самостоятельно, но при возникновении проблем лучше обратиться за помощью к специалистам.

Читайте также: Вес угла