Jízda přes malá města, můžete častovidět ještě zachovalé památky socialistické éry: stavby venkovských klubů, paláce, staré obchody. Zchátralé budovy se vyznačují velkými okenními otvory s maximálním dvojitým zasklením, stěny ze železobetonových výrobků relativně malé tloušťky. Keramit byl používán jako izolace ve stěnách a v malých množstvích. Stropy tenkých žebrovaných desek rovněž nepřispěly k udržení tepla v budově.
Při výběru materiálů pro stavbyNávrháři éry SSSR se nezajímali o vedení tepla. Průmysl vyráběl dost cihel a desek, spotřeba topného oleje pro vytápění nebyla prakticky omezena. Všechno se za pár let změnilo. „Inteligentní“ kombinované kotelny s multi-tarifním měřením, termální kožichy, rekuperační ventilační systémy v moderní výstavbě jsou již normou, nikoliv zvědavostí. Nicméně, cihla, ačkoli to absorbovalo mnoho moderních vědeckých úspěchů, jak to bylo stavební materiál číslo 1, to zůstalo tak.
Fenomén vedení tepla
Abychom pochopili, jak se lišíOd přátelských materiálů o tepelné vodivosti stačí na chladný den na ulici dát střídavě ruku na kov, cihlovou zeď, dřevo a nakonec na kus pěny. Vlastnosti materiálů pro přenos tepelné energie však nemusí být nutně špatné.
Tepelná vodivost cihel, betonu, dřevav souvislosti se schopností materiálů zadržet teplo. V některých případech však musí být teplo přeneseno. To platí například pro hrnce, pánve a další pokrmy. Dobrá tepelná vodivost zajišťuje, že energie bude vynaložena tak, jak bylo zamýšleno - k ohřevu pokrmů na vaření.
Co je to měření tepelné vodivosti, její fyzikální podstata
Co je to teplo?Jedná se o pohyb molekul látky, chaotický v plynu nebo kapalině a vibrovaný v krystalových mřížkách pevných látek. Pokud se kovová tyč umístěná ve vakuu zahřeje na jedné straně, atomy kovu poté, co přijmou část energie, začnou vibrovat ve štěrbinách mřížky. Tato vibrace bude přenášena z atomu na atom, díky čemuž je energie postupně distribuována rovnoměrně po celé hmotě. U některých materiálů, například u mědi, tento proces trvá několik sekund, zatímco u jiných bude trvat hodiny, než se teplo rovnoměrně „rozšíří“ po celém objemu. Čím vyšší je teplotní rozdíl mezi studenou a horkou oblastí, tím rychleji dochází k přenosu tepla. Mimochodem, proces se zrychlí s nárůstem kontaktní oblasti.
Koeficient tepelné vodivosti (x) se měří ve W / (m ∙ K). Ukazuje, kolik tepelné energie ve wattech bude přeneseno jedním metrem čtverečním s teplotním rozdílem jednoho stupně.
Plná keramická cihla
Kamenné konstrukce jsou odolné atrvanlivost. Na kamenných hradech posádky odolávaly obléhání, které někdy pokračovalo roky. Konstrukce z kamene se nebojí ohně, kámen nepodléhá rozkladným procesům, díky nimž stáří některých konstrukcí přesahuje tisíc let. Stavitelé však nechtěli záviset na náhodném tvaru dlažební kostky. A na scéně historie se objevily keramické hliněné cihly - nejstarší stavební materiál vytvořený lidskou rukou.
Tepelná vodivost keramických cihel - hodnotanení konstantní, v laboratorních podmínkách poskytuje absolutně suchý materiál hodnotu 0,56 W / (m ∙ K). Skutečné provozní podmínky však nejsou daleko od laboratorních; na tepelnou vodivost stavebního materiálu má vliv mnoho faktorů:
- vlhkost: čím je materiál sušší, tím lépe udržuje teplo;
- tloušťka a složení cementových spár: cement lépe vede teplo, příliš silné spáry budou sloužit jako další mrazicí mosty;
- struktura samotné cihly: obsah písku, kvalita výpalu, přítomnost pórů.
V reálných provozních podmínkách koeficienttepelná vodivost cihel se měří v rozmezí 0,65 - 0,69 W / (m ∙ K). Avšak každý rok trh roste s dříve neznámými materiály se zlepšeným výkonem.
Porézní keramika
Relativně nový stavební materiál.Dutá cihla se od svého pevného protějšku liší v menší spotřebě materiálu při výrobě, nižší měrné hmotnosti (v důsledku toho snížení nákladů na manipulaci a pohodlí zdiva) a nižší tepelné vodivosti.
Nejhorší tepelná vodivost dutých cihelje důsledkem přítomnosti vzduchových kapes (tepelná vodivost vzduchu je zanedbatelná a v průměru 0,024 W / (m ∙ K)). V závislosti na kvalitě cihel a zpracování se indikátor mění od 0,42 do 0,468 W / (m ∙ K). Musím říci, že kvůli přítomnosti vzduchových dutin ztrácí cihla svou pevnost, nicméně mnoho v soukromé výstavbě, kdy je pevnost důležitější než teplo, jednoduše vyplní všechny póry tekutým betonem.
Silikátová cihla
Vypálený hliněný stavební materiál je špatnýsnadná výroba, jak by se na první pohled mohlo zdát. Hromadná výroba vyrábí produkt s velmi pochybnými pevnostními charakteristikami a omezeným počtem cyklů zmrazení a rozmrazení. Výroba cihel, které vydrží počasí po stovky let, je nákladná.
Jedním z řešení problému byl nový materiál,vyrobeno ze směsi písku a vápna v parní „lázni“ o vlhkosti asi 100% a teplotě asi +200 ° C. Tepelná vodivost silikátových cihel je velmi závislá na značce. Stejně jako keramika je porézní. Pokud stěna není nosná a jejím úkolem je pouze co nejvíce udržovat teplo, použije se štěrbinová cihla s koeficientem 0,4 W / (m ∙ K). Tepelná vodivost plných cihel je přirozeně vyšší až do 1,3 W / (m ∙ K), ale její pevnost je řádově lepší.
Plynný křemičitan a pěnový beton
S rozvojem technologie je to možnévyrábět pěnové materiály. Pokud jde o cihly, jedná se o plynosilikát a pěnový beton. Silikátová směs nebo beton jsou napěněny, v této formě materiál tvrdne a vytváří jemně porézní strukturu tenkých přepážek.
Vzhledem k přítomnosti velkého počtu dutin je tepelná vodivost cihly plynového křemičitanu pouze 0,08 - 0,12 W / (m ∙ K).
Pěnový beton udržuje teplo o něco horší: 0,15 - 0,21 W / (m ∙ K), ale budovy z něj vyrobené jsou odolnější, jsou schopné nést zátěž 1,5krát větší, než jakou lze „svěřit“ plynovému křemičitanu.
Tepelná vodivost různých druhů cihel
Jak již bylo zmíněno, tepelná vodivost cihly vreálné podmínky se velmi liší od tabulkových hodnot. Níže uvedená tabulka ukazuje nejen hodnoty tepelné vodivosti pro různé typy tohoto stavebního materiálu, ale také konstrukce z nich vyrobené.
Snížená tepelná vodivost
Aktuálně ve výstavbě, konzervace vstavební teplo je zřídka důvěryhodné s jedním druhem materiálu. Je možné snížit tepelnou vodivost cihly nasycením vzduchovými kapsami, takže je porézní, až do určitého limitu. Vzdušný, příliš lehký, porézní stavební materiál nedokáže unést ani svou vlastní váhu, natož jej použít při vytváření vícepodlažních struktur.
Nejčastěji se používá k izolaci budovkombinace stavebních materiálů. Úkolem některých je zajistit pevnost konstrukcí, jejich trvanlivost, zatímco jiné zaručují zadržování tepla. Toto řešení je racionálnější z hlediska stavební technologie i ekonomiky. Příklad: použití pouze 5 cm pěny nebo pěny ve stěně poskytuje stejný účinek pro zachování tepelné energie jako „dalších“ 60 cm pěnového betonu nebo plynového křemičitanu.
