Warmtegeleidingscoëfficiënt van bouwmaterialen: wat betekent de indicator + tabel met waarden

Bij de constructie wordt gebruik gemaakt van geschikte materialen.De belangrijkste criteria zijn veiligheid voor leven en gezondheid, thermische geleidbaarheid en betrouwbaarheid. Dit wordt gevolgd door prijs, esthetische eigenschappen, veelzijdigheid in gebruik, enz.

Laten we eens kijken naar een van de belangrijkste kenmerken van bouwmaterialen: de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt, aangezien het niveau van comfort in het huis bijvoorbeeld grotendeels afhangt van dit pand.

Wat is KTP-bouwmateriaal?

Theoretisch en praktisch creëren bouwmaterialen in de regel twee oppervlakken: extern en intern. Vanuit natuurkundig oogpunt neigt een warm gebied altijd naar een koud gebied.

Bij bouwmaterialen zal de warmte van het ene oppervlak (warmer) naar het andere oppervlak (minder warm) neigen. In feite wordt het vermogen van een materiaal om een ​​dergelijke overgang te ondergaan de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt genoemd, of in de afkorting KTP.

Diagram dat het effect van thermische geleidbaarheid uitlegt: 1 – thermische energie; 2 – thermische geleidbaarheidscoëfficiënt; 3 – temperatuur van het eerste oppervlak; 4 – temperatuur van het tweede oppervlak; 5 – dikte van bouwmateriaal

De kenmerken van de CTS zijn meestal gebaseerd op tests, waarbij een experimenteel exemplaar van 100x100 cm wordt genomen en er een thermisch effect op wordt toegepast, waarbij rekening wordt gehouden met het temperatuurverschil van twee oppervlakken van 1 graad. Belichtingstijd 1 uur.

Dienovereenkomstig wordt de thermische geleidbaarheid gemeten in Watt per meter per graad (W/m°C).De coëfficiënt wordt aangegeven met het Griekse symbool λ.

Standaard worden deze materialen door de thermische geleidbaarheid van verschillende bouwmaterialen met een waarde van minder dan 0,175 W/m°C gelijkgesteld aan de categorie isolerend.

De moderne productie beheerst de technologieën voor de productie van bouwmaterialen waarvan het CTP-niveau lager is dan 0,05 W/m°C. Dankzij dergelijke producten is het mogelijk om een ​​uitgesproken economisch effect te bereiken in termen van energieverbruik.

Invloed van factoren op het niveau van thermische geleidbaarheid

Elk individueel bouwmateriaal heeft een specifieke structuur en heeft een unieke fysieke staat.

De basis hiervan zijn:

• dimensie van kristalstructuur;
• fase toestand van de materie;
• mate van kristallisatie;
• anisotropie van thermische geleidbaarheid van kristallen;
• volume van porositeit en structuur;
• richting van de warmtestroom.

Dit zijn allemaal beïnvloedende factoren. Ook de chemische samenstelling en onzuiverheden hebben een zekere invloed op het CTP-gehalte. De hoeveelheid onzuiverheden heeft, zoals de praktijk heeft aangetoond, een bijzonder uitgesproken effect op het niveau van thermische geleidbaarheid van kristallijne componenten.

Isolerende bouwmaterialen zijn een klasse producten voor de bouw, gemaakt rekening houdend met de eigenschappen van PTS, die dicht bij optimale eigenschappen liggen. Het bereiken van een ideale thermische geleidbaarheid met behoud van andere kwaliteiten is echter uiterst moeilijk.

De PTS wordt op zijn beurt beïnvloed door de bedrijfsomstandigheden van het bouwmateriaal: temperatuur, druk, vochtigheidsgraad, enz.

Bouwmaterialen met minimale pakkettransformator

Volgens onderzoek heeft droge lucht een minimale thermische geleidbaarheidswaarde (ongeveer 0,023 W/m°C).

Vanuit het oogpunt van het gebruik van droge lucht in de structuur van een bouwmateriaal is een structuur nodig waarin droge lucht zich in talrijke gesloten ruimtes met een klein volume bevindt. Structureel wordt deze configuratie weergegeven in de vorm van talrijke poriën binnen de structuur.

Vandaar de logische conclusie: een bouwmateriaal waarvan de interne structuur een poreuze formatie is, moet een laag CFK-gehalte hebben.

Bovendien benadert de thermische geleidbaarheidswaarde, afhankelijk van de maximaal toelaatbare porositeit van het materiaal, de waarde van de thermische geleidbaarheid van droge lucht.

De creatie van een bouwmateriaal met minimale thermische geleidbaarheid wordt vergemakkelijkt door een poreuze structuur. Hoe meer poriën met verschillende volumes zich in de structuur van het materiaal bevinden, hoe beter CTP kan worden verkregen

In de moderne productie worden verschillende technologieën gebruikt om de porositeit van een bouwmateriaal te verkrijgen.

In het bijzonder worden de volgende technologieën gebruikt:

• schuimend;
• gasvorming;
• waterafdichting;
• zwelling;
• introductie van additieven;
• het creëren van vezelsteigers.

Opgemerkt moet worden: de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt houdt rechtstreeks verband met eigenschappen zoals dichtheid, warmtecapaciteit en temperatuurgeleiding.

De thermische geleidbaarheidswaarde kan worden berekend met behulp van de formule:

λ = Q / S *(T₁-T₂)*T,

Waar:

• Q - De hoeveelheid warmte;
• S - dikte van het materiaal;
• T₁, T₂ – temperatuur aan beide zijden van het materiaal;
• T - tijd.

De gemiddelde waarde van dichtheid en thermische geleidbaarheid is omgekeerd evenredig met de waarde van porositeit. Daarom kan, op basis van de dichtheid van de structuur van het bouwmateriaal, de afhankelijkheid van de thermische geleidbaarheid ervan als volgt worden berekend:

λ = 1,16 √ 0,0196+0,22d² – 0,16,

Waar: D – dichtheidswaarde. Dit is de formule van V.P.Nekrasov, die de invloed aantoont van de dichtheid van een bepaald materiaal op de waarde van zijn CFC.

De invloed van vocht op de thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen

Opnieuw blijkt uit voorbeelden van het gebruik van bouwmaterialen in de praktijk het negatieve effect van vocht op de kwaliteit van leven van een bouwmateriaal. Gebleken is dat hoe meer vocht het bouwmateriaal wordt blootgesteld, hoe hoger de CTP-waarde wordt.

Op verschillende manieren streven ze ernaar het materiaal dat in de bouw wordt gebruikt te beschermen tegen vocht. Deze maatregel is volledig gerechtvaardigd gezien de stijging van de coëfficiënt voor natte bouwstoffen

Het is niet moeilijk om dit punt te rechtvaardigen. Het effect van vocht op de structuur van een bouwmateriaal gaat gepaard met bevochtiging van de lucht in de poriën en gedeeltelijke vervanging van de luchtomgeving.

Gezien het feit dat de thermische geleidbaarheidsparameter voor water 0,58 W/m°C bedraagt, wordt een significante toename van de thermische geleidbaarheid van het materiaal duidelijk.

Er moet ook worden opgemerkt dat er een negatiever effect is wanneer water dat de poreuze structuur binnendringt, bovendien wordt bevroren en in ijs verandert.

Dienovereenkomstig is het eenvoudig om een ​​nog grotere toename van de thermische geleidbaarheid te berekenen, rekening houdend met de parameters van de thermische geleidbaarheid van ijs gelijk aan 2,3 W/m°C. Een ongeveer viervoudige toename van de thermische geleidbaarheidsparameter van water.

Een van de redenen voor het opgeven van winterconstructies ten gunste van zomerconstructies moet juist in aanmerking worden genomen als de factor van mogelijke bevriezing van sommige soorten bouwmaterialen en, als gevolg daarvan, een toename van de thermische geleidbaarheid.

Vanaf hier worden bouwvereisten met betrekking tot de bescherming van isolerende bouwmaterialen tegen vocht duidelijk. Het niveau van de thermische geleidbaarheid neemt immers recht evenredig toe met de kwantitatieve vochtigheid.

Een ander punt lijkt niet minder belangrijk: het tegenovergestelde, wanneer de structuur van het bouwmateriaal wordt blootgesteld aan aanzienlijke verwarming. Een te hoge temperatuur veroorzaakt ook een toename van de thermische geleidbaarheid.

Dit gebeurt als gevolg van een toename van de kinematische energie van de moleculen die de structurele basis van het bouwmateriaal vormen.

Toegegeven, er is een klasse materialen waarvan de structuur daarentegen betere thermische geleidbaarheidseigenschappen verkrijgt bij hoge verwarming. Eén zo'n materiaal is metaal.

Als bij sterke verhitting de thermische geleidbaarheid van de meeste veelgebruikte bouwmaterialen toeneemt, leidt sterke verhitting van het metaal tot het tegenovergestelde effect: de thermische geleidbaarheid van het metaal neemt af.

Methoden voor het bepalen van de coëfficiënt

In deze richting worden verschillende technieken gebruikt, maar in feite zijn alle meettechnologieën verenigd door twee groepen methoden:

1. Stationaire meetmodus.
2. Niet-stationaire meetmodus.

Bij de stationaire techniek wordt gewerkt met parameters die in de loop van de tijd onveranderd blijven of in kleine mate veranderen. Deze technologie stelt ons, te oordelen naar praktische toepassingen, in staat te rekenen op nauwkeurigere resultaten van CFT.

Met de stationaire methode kunnen acties gericht op het meten van de thermische geleidbaarheid worden uitgevoerd in een breed temperatuurbereik - 20 – 700 °C. Maar tegelijkertijd wordt stationaire technologie beschouwd als een arbeidsintensieve en complexe techniek die veel tijd vergt om uit te voeren.

Een voorbeeld van een apparaat dat is ontworpen om de thermische geleidbaarheid te meten. Dit is een van de moderne digitale ontwerpen die snelle en nauwkeurige resultaten oplevert.

Een andere meettechnologie, niet-stationair, lijkt eenvoudiger en vergt 10 tot 30 minuten om het werk te voltooien. In dit geval is het temperatuurbereik echter aanzienlijk beperkt. De techniek heeft echter brede toepassing gevonden in de productiesector.

Tabel met thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen

Het heeft geen zin om veel bestaande en veelgebruikte bouwmaterialen te meten.

Al deze producten zijn in de regel herhaaldelijk getest, op basis waarvan een tabel met thermische geleidbaarheid van bouwmaterialen is samengesteld, die bijna alle materialen omvat die nodig zijn op een bouwplaats.

Eén versie van een dergelijke tabel wordt hieronder weergegeven, waarbij KTP de thermische geleidbaarheidscoëfficiënt is:

We raden u ook aan onze andere artikelen te lezen, waarin we praten over hoe u de juiste isolatie kiest:

1. Isolatie voor zolderdaken.
2. Materialen voor het isoleren van een huis van binnenuit.
3. Isolatie voor het plafond.
4. Materialen voor externe thermische isolatie.
5. Isolatie voor vloeren in een houten huis.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De video is thematisch georiënteerd en legt voldoende gedetailleerd uit wat KTP is en “waarmee het wordt gegeten.” Nadat u vertrouwd bent geraakt met het materiaal dat in de video wordt gepresenteerd, heeft u een grote kans om een ​​professionele bouwer te worden.

Het voor de hand liggende punt is dat een potentiële bouwer op de hoogte moet zijn van de thermische geleidbaarheid en de afhankelijkheid ervan van verschillende factoren. Deze kennis helpt u niet alleen met hoge kwaliteit, maar ook met een hoge mate van betrouwbaarheid en duurzaamheid van het object te bouwen. Het gebruik van een coëfficiënt betekent in wezen dat u geld bespaart, bijvoorbeeld door voor dezelfde nutsvoorzieningen te betalen.

Als u vragen of waardevolle informatie heeft over het onderwerp van het artikel, kunt u uw opmerkingen achterlaten in het onderstaande blok.