Când conduceți prin orașe mici, puteți face adeseavezi monumentele supraviețuitoare ale erei socialiste: clădirile cluburilor rurale, palate, magazine vechi. Clădirile dărăpănate se caracterizează prin deschideri uriașe de ferestre cu geam termopan maxim, pereți din produse din beton armat cu o grosime relativ mică. Lutul expandat a fost folosit ca izolație în pereți și în cantități mici. Tavanele subțiri cu nervuri nu au ajutat la menținerea clădirii la cald.
La alegerea materialelor pentru structuriproiectanții epocii sovietice au avut puțin interes pentru conductivitatea termică. Industria a produs suficiente cărămizi și plăci, consumul de păcură pentru încălzire practic nu a fost limitat. Totul s-a schimbat în câțiva ani. Cazanele combinate „inteligente” cu dispozitive de măsurare multi-tarifare, paltoane de blană termică și sisteme de ventilație recuperatoare în construcția modernă sunt deja norma, nu o curiozitate. Cu toate acestea, cărămida, deși a absorbit multe realizări științifice moderne, deoarece era materialul de construcție nr. 1, a rămas așa.
Fenomenul conductivității termice
Pentru a înțelege cât de diferite sunt fiecarede la alte materiale pentru conductivitate termică, este suficient într-o zi rece pe stradă să puneți mâna alternativ la metal, perete de cărămidă, lemn și, în cele din urmă, la o bucată de spumă. Cu toate acestea, proprietățile materialelor de a transfera energia termică nu sunt neapărat rele.
Conductivitatea termică a cărămizii, betonului, lemnuluisunt luate în considerare în contextul capacității materialelor de a reține căldura. Dar, în unele cazuri, dimpotrivă, căldura trebuie transferată. Acest lucru se aplică, de exemplu, la oale, tigăi și alte ustensile. O bună conductivitate termică asigură utilizarea energiei conform destinației - încălzirea alimentelor gătite.
Cum se măsoară conductivitatea termică, esența sa fizică?
Ce este căldura?Aceasta este mișcarea moleculelor de materie, haotice într-un gaz sau lichid și vibrate în rețelele cristaline ale solidelor. Dacă o tijă metalică, plasată în vid, este încălzită pe o parte, atomii metalici, după ce au primit o parte din energie, vor începe să vibreze în fantele rețelei. Această vibrație va fi transmisă de la atom la atom, datorită căreia energia este distribuită treptat uniform pe întreaga masă. Pentru unele materiale, de exemplu, pentru cupru, acest proces durează câteva secunde, în timp ce pentru altele va dura ore până când căldura să se „răspândească” uniform pe întregul volum. Cu cât diferența de temperatură este mai mare între zonele reci și fierbinți, cu atât are loc transferul de căldură mai rapid. Apropo, procesul se va accelera odată cu creșterea zonei de contact.
Coeficientul de conductivitate termică (x) este măsurat în W / (m ∙ K). Arată câtă energie termică în wați va fi transmisă printr-un metru pătrat cu o diferență de temperatură de un grad.
Caramida ceramica solida
Structurile de piatră sunt durabile șidurabilitate. În castelele de piatră, garnizoanele au rezistat asediilor care uneori au continuat ani de zile. Clădirile din piatră nu se tem de foc, piatra nu este supusă proceselor de descompunere, din cauza cărora vechimea unor clădiri depășește o mie de ani. Cu toate acestea, constructorii nu au vrut să depindă de forma aleatorie a pietrei. Și apoi pe scena istoriei au apărut cărămizi de lut ceramice - cel mai vechi material de construcție creat de mâinile omului.
Conductivitatea termică a cărămizilor ceramice - valoarenu este constant, în condiții de laborator, materialul absolut uscat dă o valoare de 0,56 W / (m ∙ K). Cu toate acestea, condițiile reale de funcționare sunt departe de cele de laborator, există mulți factori care afectează conductivitatea termică a unui material de construcție:
- umiditate: cu cât materialul este mai uscat, cu atât se încălzește mai bine;
- grosimea și compoziția îmbinărilor de ciment: cimentul conduce mai bine căldura, îmbinările prea groase vor servi drept punți de îngheț suplimentare;
- structura cărămizii în sine: conținutul de nisip, calitatea arderii, prezența porilor.
În condiții reale de funcționare, coeficientulconductivitatea termică a cărămizilor este luată în intervalul 0,65 - 0,69 W / (m ∙ K). Cu toate acestea, în fiecare an piața crește cu materiale necunoscute anterior, cu performanțe îmbunătățite.
Ceramică poroasă
Un material de construcție relativ nou.Caramida goală diferă de omologul său solid prin consumul de material mai mic în producție, greutatea specifică mai mică (ca urmare, reducerea costurilor de manipulare și comoditatea zidăriei) și conductivitatea termică mai mică.
Cea mai proastă conductivitate termică a cărămizii goaleeste o consecință a prezenței buzunarelor de aer (conductivitatea termică a aerului este neglijabilă și are o medie de 0,024 W / (m ∙ K)). În funcție de marca cărămizii și de manoperă, indicatorul variază de la 0,42 la 0,468 W / (m ∙ K). Trebuie să spun că, datorită prezenței cavităților de aer, cărămida pierde din rezistență, cu toate acestea, multe în construcția privată, când rezistența este mai importantă decât căldura, umple pur și simplu toți porii cu beton lichid.
Caramida silicata
Materialul de construcție din lut ars este greșitușor de fabricat, așa cum ar putea părea la prima vedere. Producția în masă produce un produs cu caracteristici de rezistență extrem de discutabile și cu un număr limitat de cicluri de îngheț-dezgheț. Realizarea unei cărămizi care poate rezista vremii de sute de ani este costisitoare.
Una dintre soluțiile la problemă a fost materialul nou,realizat dintr-un amestec de nisip și var într-o „baie” de aburi la o umiditate de aproximativ 100% și o temperatură de aproximativ +200 ° C. Conductivitatea termică a cărămizilor din silicat depinde în mare măsură de marcă. La fel ca ceramica, este poros. Atunci când peretele nu este portant, iar sarcina sa este doar de a reține căldura cât mai mult posibil, se folosește o cărămidă cu un coeficient de 0,4 W / (m ∙ K). Conductivitatea termică a cărămizilor solide este în mod natural mai mare până la 1,3 W / (m ∙ K), dar rezistența sa este cu un ordin de mărime mai bun.
Silicat de gaz și beton spumos
Odată cu dezvoltarea tehnologiei, a devenit posibilpentru a realiza materiale spumante. În ceea ce privește cărămizile, acestea sunt silicat de gaz și beton spumos. Amestecul de silicat sau betonul se spumează, sub această formă materialul se întărește, formând o structură cu pori fini a pereților despărțitori subțiri.
Datorită prezenței unui număr mare de goluri, conductivitatea termică a unei cărămizi cu silicat de gaz este de numai 0,08 - 0,12 W / (m ∙ K).
Betonul spumat menține căldura puțin mai proastă: 0,15 - 0,21 W / (m ∙ K), dar clădirile din acesta sunt mai durabile, este capabil să transporte o încărcătură de 1,5 ori mai mare decât cea care poate fi „încredințată” silicatului de gaz.
Conductivitatea termică a diferitelor tipuri de cărămizi
După cum sa menționat deja, conductivitatea termică a unei cărămizi încondițiile reale este foarte diferită de valorile tabelului. Tabelul de mai jos prezintă nu numai valorile conductivității termice pentru diferite tipuri ale acestui material de construcție, ci și structurile realizate din acestea.
Conductivitate termică scăzută
În prezent în construcție, conservare înconstruirea căldurii este rareori de încredere cu un singur tip de material. Este posibil să reduceți conductivitatea termică a unei cărămizi prin saturarea ei cu buzunare de aer, făcându-l poros, până la o anumită limită. Materialul de construcție poros, aerisit și prea ușor, nici măcar nu își poate susține propria greutate, darămite să-l folosească la crearea structurilor cu mai multe etaje.
Cel mai adesea este folosit pentru izolarea clădirilorcombinație de materiale de construcție. Sarcina unora este de a asigura rezistența structurilor, durabilitatea acestora, în timp ce altele garantează reținerea căldurii. Această soluție este mai rațională atât din punctul de vedere al tehnologiei de construcție, cât și al economiei. Exemplu: folosirea a doar 5 cm de spumă sau spumă în perete oferă același efect pentru conservarea energiei termice ca „suplimentar” de 60 cm de beton spumos sau silicat de gaz.
