Proces přenosu energie z teplejší části těla do méně zahřáté části těla se nazývá vedení tepla. Číselná hodnota takového procesu odráží tepelnou vodivost materiálu. Tento koncept je velmi důležitý při výstavbě a opravách budov. Správně zvolené materiály vám umožní vytvořit příznivé mikroklima v místnosti a ušetřit významnou částku na vytápění.
Koncept tepelné vodivosti
Tepelná vodivost je proces výměny tepelné energie, ke kterému dochází v důsledku srážky nejmenších částic tělesa. Navíc se tento proces nezastaví, dokud nenastane okamžik teplotní rovnováhy. To trvá určitou dobu. Čím více času strávíte výměnou tepla, tím nižší je tepelná vodivost.
Tento indikátor je vyjádřen jako koeficient tepelné vodivostimateriálů. Tabulka obsahuje již naměřené hodnoty pro většinu materiálů. Výpočet se provádí podle množství tepelné energie, která prošla danou povrchovou plochou materiálu. Čím větší je vypočítaná hodnota, tím rychleji objekt odevzdá veškeré své teplo.
Faktory ovlivňující tepelnou vodivost
Tepelná vodivost materiálu závisí na několika faktorech:
Hustota materiálu. S nárůstem tohoto ukazatele se interakce hmotných částic stává silnější. V souladu s tím přenesou teplotu rychleji. To znamená, že se zvýšením hustoty materiálu se zlepšuje přenos tepla
Pórovitost látky. Porézní materiály jsou ve své struktuře heterogenní. Je v nich hodně vzduchu. A to znamená, že pro molekuly a další částice bude obtížné přesunout tepelnou energii. V souladu s tím se zvyšuje tepelná vodivost
Vlhkost také ovlivňuje tepelnou vodivost. Mokré povrchy materiálu propouštějí více tepla. Některé tabulky dokonce udávají vypočtený koeficient tepelné vodivosti materiálu ve třech stavech: suchý, střední (normální) a vlhký
Při výběru materiálu pro izolaci místnosti je také důležité zvážit podmínky, ve kterých bude použit.
Koncept tepelné vodivosti v praxi
Tepelná vodivost se bere v úvahu ve fázi projektování budovy. To bere v úvahu schopnost materiálů zadržovat teplo. Díky jejich správnému výběru se budou obyvatelé uvnitř areálu vždy cítit pohodlně. Při provozu se výrazně ušetří peníze za vytápění.
Zateplení ve fázi návrhu je nejlepší, ale ne jediné řešení. Zateplit již hotovou stavbu provedením vnitřních nebo venkovních prací není obtížné. Tloušťka izolační vrstvy bude záviset na zvolených materiálech. Některé z nich (například dřevo, pěnobeton) lze v některých případech použít bez dodatečné vrstvy tepelné izolace. Hlavní věc je, že jejich tloušťka přesahuje 50 centimetrů.
Zvláštní pozornost by měla být věnována izolaci střechy, okenních a dveřních otvorů, podlah. Těmito prvky uniká většina tepla. Vizuálně je to vidět na fotce na začátku článku.
Stavební materiály a jejich ukazatele
Pro stavbu budov se používají materiály s nízkým součinitelem tepelné vodivosti. Nejoblíbenější jsou:
- Beton. Jeho tepelná vodivost se pohybuje v rozmezí 1,29-1,52 W/mK. Přesná hodnota závisí na konzistenci roztoku. Tento ukazatel je také ovlivněn hustotou výchozího materiálu, která je 500-2500 kg/m3. Tento materiál se používá ve formě m alty pro základy, ve formě bloků - pro stavbu zdí a základů.
- Vyztužený beton, jehož hodnota tepelné vodivosti je 1,68W/mK. Hustota materiálu dosahuje 2400-2500 kg/m3.
- Dřevo, které se jako stavební materiál používá již od starověku. Jeho hustota a tepelná vodivost v závislosti na hornině jsou 150-2100 kg/m3 a 0,2-0,23 W/mK, v tomto pořadí.
Dalším oblíbeným stavebním materiálem je cihla. V závislosti na složení má následující indikátory:
adobe (vyrobené z hlíny): 0,1-0,4 W/mK;
keramika (pálená): 0,35-0,81 W/mK;
silikát (z písku s vápnem): 0,82-0,88 W/mK
Betonové materiály s přídavkem porézního kameniva
Tepelná vodivost materiálu umožňuje jeho použití pro stavbu garáží, přístřešků, letních domů, lázní a dalších staveb. Tato skupina zahrnuje:
- Pěnový beton. Vyrábí se s přídavkem pěnotvorných činidel, díky kterým se vyznačuje porézní strukturou o hustotě 500-1000 kg/m3. Přitom schopnost přenosu tepla je dána hodnotou 0,1-0,37W/mK.
Panovaný beton, jehož vlastnosti závisí na jeho typu. Pevné bloky nemají dutiny a otvory. Duté bloky jsou vyrobeny s dutinami uvnitř, které jsou méně odolné než první možnost. V druhém případě bude tepelná vodivost nižší. Pokud vezmeme v úvahu obecné údaje, pak hustota expandovaného betonu je 500-1800 kg / m3. Jeho indikátor je v rozsahu 0,14-0,65 W/mK
Pórobeton, uvnitř kterého se tvoří póry 1-3milimetr. Tato struktura určuje hustotu materiálu (300-800 kg/m3). Díky tomu koeficient dosahuje 0,1-0,3 W/mK.
Ukazatele tepelně izolačních materiálů
Koeficient tepelné vodivosti tepelně izolačních materiálů, v současnosti nejoblíbenější:
- pěna, která má hustotu 15-50 kg/m3, s tepelnou vodivostí 0,031-0,033 W/mK;
pěnový polystyren, jehož hustota je stejná jako u předchozího materiálu. Součinitel prostupu tepla je ale zároveň na úrovni 0,029-0,036W/mK;
skelná vata. Vyznačuje se koeficientem rovným 0,038-0,045 W/mK;
kamenná vlna 0,035-0,042W/mK
Výsledková tabulka
Pro usnadnění práce se součinitel tepelné vodivosti materiálu obvykle zadává do tabulky. Kromě samotného koeficientu se v něm mohou odrážet ukazatele, jako je stupeň vlhkosti, hustota a další. Materiály s vysokým součinitelem tepelné vodivosti jsou v tabulce kombinovány s indikátory nízké tepelné vodivosti. Příklad této tabulky je uveden níže:
Využití tepelné vodivosti materiálu vám umožní postavit požadovanou budovu. Hlavní věc: vybrat si produkt, který splňuje všechny potřebné požadavky. Pak bude budova pohodlná pro bydlení; bude udržovat příznivé mikroklima.
Správně zvolený izolační materiálsníží tepelné ztráty, díky čemuž již nebude nutné „vytápět ulici“. Díky tomu se výrazně sníží finanční náklady na vytápění. Takové úspory brzy vrátí všechny peníze, které budou vynaloženy na nákup tepelného izolátoru.
