Når du kjører gjennom små byer, kan du oftese de overlevende monumentene fra den sosialistiske tiden: bygninger av landlige klubber, palasser, gamle butikker. De forfalte bygningene er preget av enorme vindusåpninger med maksimal doble vinduer, vegger laget av armert betongprodukter med relativt liten tykkelse. Ekspandert leire ble brukt som isolasjon i veggene, og i små mengder. Tynne ribbete tak hjalp heller ikke til å holde bygningen varm.
Når du velger materialer til strukturerdesignerne fra sovjettiden hadde liten interesse for varmeledningsevne. Industrien produserte nok murstein og plater, forbruk av fyringsolje til oppvarming var praktisk talt ikke begrenset. Alt endret seg i løpet av noen år. "Smarte" kombinerte fyrrom med flertarifiserte måleinstrumenter, termiske pelsfrakker og rekuperative ventilasjonsanlegg i moderne konstruksjon er allerede normen, ikke en kuriositet. Imidlertid forble murstein, selv om det har absorbert mange moderne vitenskapelige prestasjoner, da det var byggemateriale nr. 1.
Fenomenet varmeledningsevne
For å forstå hvor forskjellige hverfra andre materialer for varmeledningsevne, er det nok på en kald dag på gaten å legge hånden vekselvis til metall, murvegg, tre og til slutt til et stykke skum. Imidlertid er egenskapene til materialer for å overføre termisk energi ikke nødvendigvis dårlige.
Varmeledningsevne av murstein, betong, treblir vurdert i sammenheng med materialers evne til å beholde varmen. Men i noen tilfeller, tvert imot, må varme overføres. Dette gjelder for eksempel gryter, panner og andre redskaper. God varmeledningsevne sørger for at energien brukes til sitt tiltenkte formål - å varme opp maten som tilberedes.
Hva er måling av varmeledningsevne, dens fysiske essens
Hva er varme?Dette er bevegelsen av molekyler av et stoff, kaotisk i en gass eller væske, og vibrert i krystallgitterene av faste stoffer. Hvis en metallstang, plassert i vakuum, blir oppvarmet på den ene siden, vil metallatomer, etter å ha mottatt en del av energien, begynne å vibrere i spaltene på gitteret. Denne vibrasjonen vil bli overført fra atom til atom, på grunn av hvilken energien gradvis fordeles jevnt over hele massen. For noen materialer, for eksempel for kobber, tar denne prosessen sekunder, mens for andre vil det ta timer for varmen å "spre" seg jevnt over hele volumet. Jo høyere temperaturforskjellen mellom de kalde og varme områdene, jo raskere skjer varmeoverføringen. Forresten vil prosessen akselerere når kontaktområdet øker.
Varmeledningskoeffisienten (x) måles i W / (m ∙ K). Den viser hvor mye varmeenergi i watt som vil overføres gjennom en kvadratmeter med en temperaturforskjell på en grad.
Massiv keramisk murstein
Steinkonstruksjoner er holdbare ogvarighet. I steinslott motsto garnisoner beleiringer som noen ganger fortsatte i årevis. Strukturer laget av stein er ikke redd for ild, steinen er ikke utsatt for forfallsprosesser, på grunn av hvilken alderen til noen strukturer overstiger tusen år. Imidlertid ønsket ikke byggherrene å være avhengige av den tilfeldige formen på brosteinen. Og så på scenens historie dukket keramiske leire murstein - det eldste byggematerialet skapt av menneskelige hender.
Termisk ledningsevne til keramiske murstein - verdiikke konstant, under laboratorieforhold gir absolutt tørt materiale en verdi på 0,56 W / (m ∙ K). Imidlertid er virkelige driftsforhold langt fra laboratorieforhold; det er mange faktorer som påvirker varmeledningsevnen til et byggemateriale:
- fuktighet: jo tørrere materialet, jo bedre holder det varmen;
- tykkelse og sammensetning av sementfuger: sement leder varme bedre, for tykke skjøter vil tjene som ekstra frysebroer;
- strukturen til selve mursteinen: sandinnhold, fyringskvalitet, tilstedeværelse av porer.
Under reelle driftsforhold er koeffisiententermisk ledningsevne for murstein er tatt i området 0,65 - 0,69 W / (m ∙ K). Imidlertid vokser markedet hvert år med tidligere ukjente materialer med forbedret ytelse.
Porøs keramikk
Et relativt nytt byggemateriale.Hul murstein skiller seg fra sin faste motstykke ved sitt lavere materialforbruk i produksjonen, lavere egenvekt (som et resultat, reduserer kostnadene ved lasting og lossing og bekvemmeligheten ved mur) og lavere varmeledningsevne.
Verste varmeledningsevne for hule mursteiner en konsekvens av tilstedeværelsen av luftlommer (luftens varmeledningsevne er ubetydelig og er i gjennomsnitt 0,024 W / (m ∙ K)). Avhengig av murstein og utførelse, varierer indikatoren fra 0,42 til 0,468 W / (m ∙ K). Jeg må si at på grunn av tilstedeværelsen av lufthulrom mister mursteinen sin styrke, men mange i privat konstruksjon, når styrke er viktigere enn varme, fyller du bare porene med flytende betong.
Silikat murstein
Avfyrt leire byggemateriale er feillett å produsere, slik det kan virke ved første øyekast. Masseproduksjon produserer et produkt med svært tvilsomme styrkeegenskaper og et begrenset antall fryse-tine-sykluser. Å lage murstein som tåler været i hundrevis av år er dyrt.
En av løsningene på problemet var nytt materiale,laget av en blanding av sand og kalk i et "dampbad" med en fuktighet på ca. 100%, og en temperatur på ca. +200 ° C. Den termiske ledningsevnen til silikatstein er sterkt avhengig av merkevaren. Den, akkurat som keramikk, er porøs. Når veggen ikke er bærende, og dens oppgave bare er å beholde varmen så mye som mulig, brukes en spaltet murstein med en koeffisient på 0,4 W / (m ∙ K). Varmeledningsevnen til faste murstein er naturlig høyere opp til 1,3 W / (m ∙ K), men dens styrke er en størrelsesorden bedre.
Gassilikat og skumbetong
Med utviklingen av teknologi har det blitt muliglage skummaterialer. Når det gjelder murstein, er dette gassilikat og skumbetong. Silikatblandingen eller betongen er skummet, i denne formen herdes materialet og danner en finpored struktur av tynne skillevegger.
På grunn av tilstedeværelsen av et stort antall hulrom er den termiske ledningsevnen til en gassilikatstein bare 0,08 - 0,12 W / (m ∙ K).
Skumbetong holder varmen litt verre: 0,15 - 0,21 W / (m ∙ K), men bygninger laget av den er mer holdbare, den er i stand til å bære en last 1,5 ganger mer enn den som kan "overlates" til gassilikat.
Varmeledningsevne for forskjellige typer murstein
Som allerede nevnt, varmeledningsevnen til en murstein ireelle forhold er veldig forskjellige fra tabellverdiene. Tabellen nedenfor viser ikke bare verdiene for varmeledningsevne for forskjellige typer av dette byggematerialet, men også strukturer laget av dem.
Redusert varmeledningsevne
For tiden i bygging, bevaring ibygningsvarme er sjelden klarert med en slags materiale. Det er mulig å redusere varmeledningsevnen til en murstein ved å mette den med luftlommer, noe som gjør den porøs, opp til en viss grense. Et luftig, altfor lett, porøst byggemateriale vil ikke engang være i stand til å bære sin egen vekt, enn si å bruke den til å lage strukturer i flere etasjer.
Oftest brukes den til å isolere bygningerkombinasjon av byggematerialer. Oppgaven til noen er å sikre strukturenes styrke, dens holdbarhet, mens andre garanterer oppbevaring av varme. Denne løsningen er mer rasjonell både fra byggteknologi og økonomi. Eksempel: bruk av bare 5 cm skum eller skum i veggen gir samme effekt for bevaring av termisk energi som "ekstra" 60 cm skumbetong eller gassilikat.
