Теплопрово́дность — это процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела (или тел) к менее нагретым частям (или телам), осуществляемый хаотически движущимися частицами тела ( атомами, молекулами, электронами и т.п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества. Явление теплопроводности заключается в том, что кинетическая энергия атомов и молекул, которая определяет температуру тела, передаётся другому телу при их взаимодействии или передаётся из более нагретых областей тела к менее нагретым областям. Иногда теплопроводностью называется также количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.
Численная характеристика теплопроводности материала равна количеству теплоты, проходящей через материал площадью 1 кв.м за единицу времени (секунду) при единичном температурном градиенте. Данная численная характеристика используется для расчета теплопроводности для калибрования и охлаждения профильных изделий.
О теплопроводности строительных материалов // НИИСФ // Павел Пастушков
Исторически считалось, что передача тепловой энергии связана с перетеканием теплорода от одного тела к другому. Однако более поздние опыты, в частности, нагрев пушечных стволов при сверлении, опровергли реальность существования теплорода как самостоятельного вида материи. Соответственно, в настоящее время считается, что явление теплопроводности обусловлено стремлением объектов занять состояние более близкое к термодинамическому равновесию, что выражается в выравнивании температуры.
Закон теплопроводности Фурье
В установившемся режиме плотность потока энергии, передающейся посредством теплопроводности, пропорциональна градиенту температуры:
где » width=»» height=»» /> — вектор плотности теплового потока — количество энергии, проходящей в единицу времени через единицу площади, перпендикулярной каждой оси, — коэффициент теплопроводности (иногда называемый просто теплопроводностью), — температура. Минус в правой части показывает, что тепловой поток направлен противоположно вектору grad T (то есть в сторону скорейшего убывания температуры). Это выражение известно как закон теплопроводности Фурье. [1]
В интегральной форме это же выражение запишется так (если речь идёт о стационарном потоке тепла от одной грани параллелепипеда к другой):
где — полная мощность тепловых потерь, — площадь сечения параллелепипеда, — перепад температур граней, — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями.
Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/(м·K).
Коэффициент теплопроводности вакуума
Коэффициент теплопроводности вакуума почти ноль (чем глубже вакуум, тем ближе к нулю). Это связано с низкой концентрацией в вакууме материальных частиц, способных переносить тепло. Тем не менее, тепло в вакууме передаётся с помощью излучения. Поэтому, например, для уменьшения теплопотери стенки термоса делают двойными, серебрят (такая поверхность лучше отражает излучение), а воздух между ними откачивают.
Теплопроводность
Связь с электропроводностью
Связь коэффициента теплопроводности с удельной электрической проводимостью в металлах устанавливает закон Видемана — Франца:
где — постоянная Больцмана, — заряд электрона.
Коэффициент теплопроводности газов
Коэффициент теплопроводности газов определяется формулой [2]
Где: i — сумма поступательных и вращательных степеней свободы молекул (для двухатомного газа i=5, для одноатомного i=3), k — постоянная Больцмана, M — молярная масса, T — абсолютная температура, d — эффективный диаметр молекул, R — универсальная газовая постоянная. Из формулы видно, что наименьшей теплопроводностью обладают тяжелые одноатомные (инертные) газы, наибольшей — легкие многоатомные (что подтверждается практикой, максимальная теплопроводность из всех газов — у водорода, минимальная — у радона, из не радиоактивных газов — у ксенона).
Обобщения закона Фурье
Следует отметить, что закон Фурье не учитывает инерционность процесса теплопроводности, то есть в данной модели изменение температуры в какой-то точке мгновенно распространяется на всё тело. Закон Фурье не применим для описания высокочастотных процессов (и, соответственно, процессов, чьё разложение в ряд Фурье имеет значительные высокочастотные гармоники). Примерами таких процессов являются распространение ультразвука, ударные волны и т.п. Инерционность в уравнения переноса первым ввел Максвелл [3] , а в 1948 году Каттанео был предложен вариант закона Фурье с релаксационным членом: [4]
Если время релаксации пренебрежимо мало, то это уравнение переходит в закон Фурье.
Коэффициенты теплопроводности различных веществ
| Графен | (4840±440) — (5300±480) |
| Алмаз | 1001—2600 |
| Графит | 278,4—2435 |
| Карбид кремния | 490 |
| Серебро | 430 |
| Медь | 382—390 |
| Оксид бериллия | 370 |
| Золото | 320 |
| Алюминий | 202—236 |
| Нитрид алюминия | 200 |
| Нитрид бора | 180 |
| Кремний | 150 |
| Латунь | 97—111 |
| Хром | 93,7 |
| Железо | 92 |
| Платина | 70 |
| Олово | 67 |
| Оксид цинка | 54 |
| Сталь | 47 |
| Кварц | 8 |
| Стекло | 1-1,15 |
| КПТ-8 | 0,7 |
| Вода при нормальных условиях | 0,6 |
| Кирпич строительный | 0,2—0,7 |
| Силиконовое масло | 0,16 |
| Пенобетон | 0,14—0,3 |
| Древесина | 0,15 |
| Нефтяные масла | 0,12 |
| Свежий снег | 0,10—0,15 |
| Вата | 0,055 |
| Воздух (300 K, 100 кПа) | 0,026 |
| Вакуум (абсолютный) | 0 (строго) |
| Кальций | 201 |
| Бериллий | 201 |
| Вольфрам | 173 |
| Магний | 156 |
| Родий | 150 |
| Иридий | 147 |
| Молибден | 138 |
| Рутений | 117 |
| Хром | 93,9 |
| Осмий | 87,6 |
| Титан | 21,9 |
| Тефлон | 0,25 |
| Бумага | 0,14 |
| Полистирол | 0,082 |
| Шерсть | 0,05 |
| Минеральная вата | 0,045 |
| Пенополистирол | 0,04 |
| Стекловолокно | 0,036 |
| Пробковое дерево | 0,035 |
| Пеноизол | 0,035 |
| Каучук вспененный | 0,03 |
| Аргон | 0,0177 |
| Аэрогель | 0,017 |
| Ксенон | 0,0057 |
На практике нужно также учитывать проводимость тепла за счет конвекции молекул и проникаемости излучений. Например, при полной нетеплопроводности вакуума, тепло может передаваться за счет излучения (пример — Солнце, установки инфракрасного излучения). А газ или жидкость могут обмениваться нагретыми или охлажденными слоями самостоятельно или искусственно (пример — фен, греющие вентиляторы). Так же в конденсированных средах возможно «перепрыгивание» фононов из одного твердого тела в другое через субмикронные зазоры, что способствует распространению звуковых волн и тепла, даже если зазоры представляют собой идеальный вакуум.
Примечания
- ↑Естествознание. Энциклопедический словарь. Закон Фурье.
- ↑Исследование теплопроводности газов. // Методические указания.
- ↑ J. C. Maxwell, Philos. Trans. Roy. Soc. London 157 (1867) 49.
- ↑ C. Cattaneo, Atti Seminario Univ. Modena 3 (1948) 33.
См. также
Ссылки
- Термодинамика
- Явления переноса
- Теплопередача
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Теплопроводность» в других словарях:
теплопроводность — теплопроводность … Орфографический словарь-справочник
Теплопроводность — скорость передачи тепла от одной (более нагретой) к другой (менее нагретой) части тела. Например, теплопроводность воды равна 0,00140 кал/с, воздуха 0,00005, песка 0,00047 кал/с через 1 см вещества. Является важным экологический фактором,… … Экологический словарь
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ — один из видов переноса теплоты от более нагретых частей тела к менее нагретым, приводящий к выравниванию темп ры. При Т. перенос энергии осуществляется в результате непосредств. передачи энергии от ч ц (молекул, атомов, эл нов), обладающих… … Физическая энциклопедия
Теплопроводность — – способность строительного раствора передавать тепло через толщу от одной своей поверхности к другой. [ГОСТ 4.233 86] Теплопроводность – направленный перенос теплоты от более нагретых частей тела к менее нагретым, приводящий к… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ — ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, переход тепла с участка тела, имеющего высокую температуру, на участок с низкой температурой. Если один конец металлического стержня поместить в пламя, полученная им тепловая энергия вызывает усиление вибрации молекул в… … Научно-технический энциклопедический словарь
теплопроводность — перенос, теплопроводимость Словарь русских синонимов. теплопроводность сущ., кол во синонимов: 2 • перенос (22) • … Словарь синонимов
теплопроводность — Теплообмен, при котором перенос теплоты в неравномерно нагретой среде имеет атомно молекулярный характер [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] теплопроводность Способность материала пропускать тепловой… … Справочник технического переводчика
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ — ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, процесс переноса энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия составляющих его частиц. Приводит к выравниванию температуры тела. Плотность теплового потока,… … Современная энциклопедия
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ — перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия составляющих его частиц. Приводит к выравниванию температуры тела. Обычно количество переносимой энергии, определяемое как плотность … Большой Энциклопедический словарь
Теплопроводность — горных пород (a. heat condustance of rocks, thermoconductivity of rocks; н. Warmeleitung der Gesteine; ф. conductibilite calorifique des roches; и. conductibilidad del calor de rocas, conducciton del calor de rocas, conductibilidad… … Геологическая энциклопедия
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ — ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, теплопроводности, мн. нет, жен. (физ.). Свойство тел распространять тепло от более нагретых частей к менее нагретым. Коэффициент теплопроводности. Толковый словарь Ушакова. Д.Н.
Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
Источник: dic.academic.ru
Теплопроводность и коэффициент теплопроводности. Что это такое.
Так что же такое теплопроводность? С точки зрения физики теплопроводность – это молекулярный перенос теплоты между непосредственно соприкасающимися телами или частицами одного тела с различной температурой, при котором происходит обмен энергией движения структурных частиц (молекул, атомов, свободных электронов).
Можно сказать проще, теплопроводность – это способность материала проводить тепло. Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Передача тепла происходит за счет передачи энергии при столкновении молекул вещества. Происходит это до тех пор, пока температура внутри тела не станет одинаковой. Такой процесс может происходить в твердых, жидких и газообразных веществах.
На практике, например в строительстве при теплоизоляции зданий, рассматривается другой аспект теплопроводности, связанный с передачей тепловой энергии. В качестве примера возьмем «абстрактный дом». В «абстрактном доме» стоит нагреватель, который поддерживает внутри дома постоянную температуру, скажем, 25 °С. На улице температура тоже постоянная, например, 0 °С.
Вполне понятно, что если выключить обогреватель, то через некоторое время в доме тоже будет 0 °С. Все тепло (тепловая энергия) через стены уйдет на улицу.
Чтобы поддерживать температуру в доме 25 °С, нагреватель должен постоянно работать. Нагреватель постоянно создает тепло, которое постоянно уходит через стены на улицу.
Коэффициент теплопроводности.
Количество тепла, которое проходит через стены (а по научному — интенсивность теплопередачи за счет теплопроводности) зависит от разности температур (в доме и на улице), от площади стен и теплопроводности материала, из которого сделаны эти стены.
Для количественной оценки теплопроводности существует коэффициент теплопроводности материалов. Этот коэффициент отражает свойство вещества проводить тепловую энергию. Чем больше значение коэффициента теплопроводности материала, тем лучше он проводит тепло. Если мы собираемся утеплять дом, то надо выбирать материалы с небольшим значением этого коэффициента.
Чем он меньше, тем лучше. Сейчас в качестве материалов для утепления зданий наибольшее распространение получили утеплители из минеральной ваты, и различных пенопластов. Набирает популярность новый материал с улучшенными теплоизоляционными качествами — Неопор.
Коэффициент теплопроводности материалов обозначается буквой ? (греческая строчная буква лямбда) и выражается в Вт/(м2*К). Это означает, что если взять стену из кирпича, с коэффициентом теплопроводности 0,67 Вт/(м2*К), толщиной 1 метр и площадью 1 м2., то при разнице температур в 1 градус, через стену будет проходить 0,67 ватта тепловой энергии.
Если разница температур будет 10 градусов, то будет проходить уже 6,7 ватта. А если при такой разнице температур стену сделать 10 см, то потери тепла будут уже 67 ватт. Подробней о методике расчета теплопотерь зданий можно посмотреть здесь.
Следует отметить, что значения коэффициента теплопроводности материалов указываются для толщины материала в 1 метр. Чтобы определить теплопроводность материала для любой другой толщины, надо коэффициент теплопроводности разделить на нужную толщину, выраженную в метрах.
В строительных нормах и расчетах часто используется понятие «тепловое сопротивление материала». Это величина обратная теплопроводности. Если, на пример, теплопроводность пенопласта толщиной 10 см — 0,37 Вт/(м2*К), то его тепловое сопротивление будет равно 1 / 0,37 Вт/(м2*К) = 2,7 (м2*К)/Вт.
Коэффициент теплопроводности материалов.
Ниже в таблице приведены значения коэффициента теплопроводности для некоторых материалов применяемых в строительстве.
Источник: www.econel.ru
Теплопроводность в строительстве определение
Ну вот и дожили, flash — всё! Все калькуляторы на сайте с 12,01,2021 не работают.
Теплопроводность и теплосопротивление
Эта статья — попытка вникнуть в терминологию теплотехники, расчёты и может содержать трудноусвояемые умозаключения. Возможны головные боли и резь в глазах от приставки «тепло-«. Итак, начнём!
Теплопередача и её коэффициент (Q)
Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте), либо через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо материала. Когда физические тела одной системы находятся при разной температуре, то происходит передача тепловой энергии, или теплопередача от одного тела к другому до наступления термодинамического равновесия. Самопроизвольная передача тепла всегда происходит от более горячего тела к более холодному, что является следствием второго закона термодинамики. Всего существует три простых механизма передачи тепла — теплообмена:
Существуют также различные виды сложного переноса тепла, которые являются сочетанием этих трёх видов.
Коэффициент теплопередачи в общем смысле показывает, какое количество теплоты переходит в единицу времени от более нагретого к менее нагретому теплоносителю через 1м² теплообменной поверхности при разности температур между теплоносителями 1К.
Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции — это величина, выражающая удельный тепловой поток, Вт/м² •К, проходящий за 1ч через 1м² поверхности ограждения при разности температур на ее поверхности, равной 1 К. Этот коэффициент бывает двух видов:
трансмиссионный – величина, равная поверхностной плотности теплового потока, проходящего через конструкцию при разности внутренней и наружной температуры в один градус Кельвина (или Цельсия);
приведенный – средне взвешенный коэффициент теплопередачи теплотехнически неоднородной ограждающей конструкции.
Чем ниже этот показатель, тем лучше теплоизоляция!
Теплопроводность и её коэффициент (λ)
Теплопроводность — процесс переноса внутренней энергии от более нагретых частей тела к менее нагретым частям тела (процесс, происходящий в одном теле, в отличие от теплопередачи — процесса, происходящего между различными телами), осуществляемый хаотически движущимися частицами тела (атомами, электронами и пр.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур.
Коэффициент теплопроводности характеризует способность вещества проводить тепло. Численно эта характеристика равна количеству теплоты, проходящей через образец материала толщиной в единицу длины (1м), площадью в единицу площади (1м²), за единицу времени (1 секунду) при единичном температурном градиенте (1К).
В метрической системе мер единицей измерения коэффициента теплопроводности является Вт/(м·K). Этот коэффициент измерен для огромного количества строительных и не только элементов и является основной характеристикой утеплителей. В упрощённом изложении, коэффициент теплопроводности показывает, насколько хорошо элемент конструкции проводит тепло. Чем ниже этот показатель, тем лучше теплоизоляция!
В установившемся режиме плотность потока энергии, передающейся посредством теплопроводности, пропорциональна градиенту температуры и эта зависимость известна как закон теплопроводности Фурье . Выглядит эта зависимость в интегральной форме так: Р=λ·S·ΔT/L, где P — полная мощность тепловых потерь (Вт), λ — коэффициент теплопроводности (Вт/(м·K)), S — площадь сечения элемента (площадь стены, крыши)(м²), ΔT — перепад температур между тёплой и холодной гранями элемента (К или °С), L — толщина элемента утеплителя.
Давайте попробуем разобраться на конкретном примере. Возьмём экструзионный пенопласт » Техноплекс » (λ=0,034 Вт/(м·K)) толщиной 10см (L=0.1м), и засунем его в качестве утеплителя во все стены каркасного дома размером 10х10м и высотой 3м (S=(10+10)*2*3=120м²), и посчитаем, сколько тепла (Р, ватт) будут пропускать такие стены, если на улице будет мороз -10°С, а в помещении +20°С (ΔT=30°С). P=0,034·120·30/0,1=1224 Ватт. Иными словами, на отопление 100 м² площади дома из пенопласта с высотой стенок 3м (правда, без окон и дверей) в зимний месяц при температуре -10°С понадобится 1,224·24·30=881,28 кВт·ч электроэнергии. Двухкиловатный электрокотёл вполне справится=))
Кстати, теплопроводность воздуха — 0,026 Вт/(м·K), поэтому обычные утеплители в стенах (если мы рассматриваем Земную атмосферу, а не аргон или иные газы) не могут иметь коэффициент лучший, чем 0,026. Наиболее близко к этой цифре подобрался экструдированный графитовый пенополистирол с коэффициентом в сухом состоянии 0,027 Вт/(м·K).
Однако, и с таким выводом нынче можно спорить! =) В последнее время появились различные аэрогели, которые имеют крайне малые поры, через которые может проходить нагретый воздух, достигая теплопроводности в невероятных 0,015 Вт/(м·К). Все из-за того, что размер пор в аэрогеле меньше, чем расстояние, которое пролетает молекула воздуха прежде, чем во что-нибудь врезаться. Из-за этого быстрым горячим молекулам воздуха очень трудно протолкнуться сквозь аэрогель и перенести тепло с горячей стороны к холодной. Это называется Кнудсеновской диффузией . На основе аэрогелей существуют различные краски, мастики, его добавляют в пенополистирол, стеклохолст и прочие материалы, получая на первый взгляд невероятные теплотехнические характеристики. Про аэрогель рекомендую посмотреть вот это прекрасное видео .
Теплосопротивление (термическое сопротивление), обозначается буквой «R» — способность тела препятствовать распространению теплового движения молекул. Существует три вида термического сопротивления, из за чего очень ча сто трудно разобраться, о чём идёт речь и кто как считает. Различают:
полное термическое сопротивление — величина, обратная коэффициенту теплопередачи;
поверхностное термическое сопротивление — величина, обратная коэффициенту теплоотдачи;
термическое сопротивление слоя — величина, равная отношению толщины слоя к его коэффициенту теплопроводности. Именно этот вид теплосопротивления используется при расчёте сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.
При общих равных условиях теплосопротивление, это отношение разности температур по краям изоляционного материала к величине теплового потока (теплопередача на единицу площади, Q) проходящего сквозь него, R=ΔT/Q. Коэффициент теплопередачи материала (Q) обратно пропорционален теплосопротивлению (R), Q=1/R. и наоборот, R=1/Q. Чем больше это число, тем лучше эффективность изоляции.
В метрической системе СИ теплосопротивление измеряется разностью температуры в Кельвинах (либо в градусах Цельсия), требуемой для переноса 1 Вт энергии на 1м² площади (C·м²/Вт). Рассчитывается коэффициент теплосопротивления по формуле R=d/λ, где d — толщина слоя материала в метрах, λ — коэффициент теплопроводности материала (Вт/м·°С). Чем больше полученное значение R, тем лучше его теплоизоляционные свойства.
Для строительных конструкций, например для стены, коэффициент термосопротивления состоит из сумм коэффициентов каждого из материалов, составляющих конструкцию + коэффициент теплопередачи от воздуха стене (внутри помещения Rsi=0.115 C·м²/Вт) + коэффициент теплопередачи от стены наружному воздуху (Rse=0,043) или от стены фасаду (Rse=0,083).
Давайте попробуем разобраться на конкретном примере. Возьмём стену каркасного дома, состоящую из плиты OSB-3 толщиной 12мм, затем слой минваты фирмы Технониколь «Техноблок» , толщиной 200мм (именно эту фирму выбрал по принципу известности и по наличию доступной полной технической информации по каждому материалу в формате PDF . Я не продаю, и не рекламирую эту фирму — просто пользуюсь их данными ), после минваты слой мембраны влаговетрозащиты, вентзазор на контррейках шириной 40мм и внешняя обшивка стены.
Поскольку воздух вентзазора должен сообщаться с внешним воздухом, то теплоизоляционные свойства внешней отделки на общий показатель не оказывают влияния. Коэффициент теплопроводности OSB плиты λ=0.13 Вт/м·°С, коэффициент минваты λ=0.037Вт/м·°С. R (OSB) =0.012/0.13=0.0923, R (минвата) =0.2/0.037=5.4054. Итого, коэффициент теплосопротивления стены составит R (стена) =R (se) + R (OSB) + R (минвата) + R (si) =5.6557 C·м²/Вт.
Если в помещении мы будем поддерживать температуру +22°С при морозе на улице -28°С, то температурная разница ΔT составит 50°С. Зная эти данные можем посчитать потери тепловой мощности через 1м² стены, W=50(°С) / 5.6557(C·м²/Вт)=8.85 Вт/м². Если, например, стены дома из прошлого примера размером 10х10м и высотой 3 метра имеют площадь 120м², теплопотери через все стены составят 1062 Вт. Если допустить, что такой холод продержится 1 месяц, то потери тепла через эту стену составят 1.062кВт · 24ч · 31день=790,128 кВт·ч. Хорошо, что такие холода для нашего региона редкость!=)
Для наглядности и упрощения и без того не сильно сложных расчётов я подготовил для вас флеш-калькулятор, умеющий считать значение теплосопротивления R и мощность тепловых потерь с одного квадратного метра ограждающей конструкции за произвольный период. Калькулятор учитывает коэффициент теплоотдачи внутренней и наружной поверхности в соответствии с правилами строительной климатологии КТП 45-2.04-2006 .
К чему стремиться?
Вслед за странами Европы, в Российской Федерации и у нас в Беларуси приняли новые нормы теплосопротивления ограждающих и несущих конструкций, направленные на снижение эксплуатационных расходов и энергосбережение.
С выходом СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» прежние нормы теплосопротивления устарели. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. В российском СНиПе есть таблица «Нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций» (слева картинка).
Как и следовало ожидать, нормы по теплосопротивлению зависят от окружающей температуры и длительности отопительного периода. Эта зависимость описывается таким понятием, как » Градусо-сутки отопительного периода » или ГСОП, это условная единица измерения повышения среднесуточной температуры над заданным минимумом (базовой температурой). Показатель, равный произведению разности температуры внутреннего воздуха и средней температуры наружного воздуха за отопительный период на продолжительность отопительного периода.
tv — расчётная температура внутреннего воздуха в зимний период (по ГОСТу равна 20°С),
t8 — средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С,
z8 — продолжительность (в сутках) периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С.
Данные t8 и z8, а так же массу других интересных данных можно взять из таблиц СНиП 23-01-99 » Строительная климатология «. В документе есть данные не только по России, но и по Беларуси, Грузии, Казахстану, Кыргызии, Молдове, Туркменистану, Узбекистану и Украине.
Не смотря на всеобщий охват нормативной базы данных в российских документах, белорусские документы всё-же отличаются ( ТКП 45-2.04-43-2006 Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования .)
Что же предписывает нам этот ТКП?
В связи с небольшой географической протяжённостью нашей страны требования к коэффициенту сопротивления теплопередаче у нас выражаются безо всяких формул, ГСОПов и прочих расчётов одной цифрой для всех регионов! Сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций R при строительстве жилых зданий, за исключением наружных дверей, ворот и ограждающих конструкций помещений с избытками явной теплоты, следует принимать не менее:
Наружные стены зданий — 3,2;
Совмещённые покрытия, чердачные перекрытия и перекрытия над проездами — 6,0;
Перекрытия над неотапливаемыми подвалами и техническими подпольями — 2,5;
Заполнение световых проёмов для всех типов зданий — 1,0.
Итак, мы видим, что наши отечественные требования всё-же более высокие, чем у наших соседей россиян, при том, что климат нашей страны в целом теплее.
Вот к этим характеристикам и нужно стремиться, чтобы соответствовать современным стандартам!
Интереса ради мне попалась таблица, отражающая нормы ряда европейских стран по показателю R.
Высчитав требуемый по ГОСТу коэффициент R и зная коэффициент теплопроводности λ можно легко перевести это в толщину того или иного утеплителя. Как я уже писал, коэффициент R рассчитывается по формуле R=d/λ, где d — толщина слоя материала в метрах, λ — коэффициент теплопроводности материала (Вт/м·°С), R состоит из сумм коэффициентов каждого из материалов, составляющих конструкцию + коэффициент теплопередачи от воздуха стене (Rsi=0.115 C·м²/Вт) + коэффициент теплопередачи от стены наружному воздуху (Rse=0,043).
Отсюда толщина утеплителя d=(R-Rsi-Rse)*λ. Возьмём, например, эковату с коэффициентом теплопроводности λ=0,048 и посчитаем толщину утеплителя для стены каркасного дома в Беларуси.
К сожалению, любая стена является теплотехнически неоднородным объектом, и для нашего примера необходимо ввести в формулу коэффициент теплотехнической однородности, учитывающий повышенную теплопроводность самого деревянного каркаса, k = 0,8. Тогда формула получится такой:
Округлив, получаем 20 см эковаты — этого достаточно, чтобы дом соответствовал стандарту.
Еще пример, рассчитаем толщину пенопласта БПС-25 для утепления дома из газобетона D500 с толщиной блока 30см в Бресте. λ газобетона=0,16, λ БПС-25=0,043. R газобетона =0,3/0,16=1,875. Коэффициент однородности по кладке k=0,9.
Для утепления такого дома потребуется 6 см пенопласта марки БПС-25. Как видите, расчёт не сложный и не требует знания высшей математики!
Утепляйтесь на здоровье!
И не верьте рекламе!
P.S. Если вас интересует дополнительная информация про теплофизические свойства материалов, рекомендую
Источник: www.project-house.by