Θερμική αγωγιμότητα και θερμοχωρητικότητα τούβλων

Η θερμική αγωγιμότητα και η θερμική ικανότητα των τούβλων είναι σημαντικές παράμετροι που σας επιτρέπουν να αποφασίσετε για την επιλογή υλικού για την κατασκευή κτιρίων κατοικιών, διατηρώντας παράλληλα το απαιτούμενο επίπεδο θερμότητας σε αυτά. Οι συγκεκριμένοι δείκτες υπολογίζονται και δίνονται σε ειδικούς πίνακες.

Θερμική αγωγιμότητα είναι η διαδικασία που λαμβάνει χώρα μέσα σε ένα υλικό κατά τη μεταφορά της θερμικής ενέργειας μεταξύ σωματιδίων ή μορίων. Σε αυτή την περίπτωση, το πιο κρύο μέρος δέχεται θερμότητα από το θερμότερο. Απώλειες ενέργειας και εκπομπές θερμότητας συμβαίνουν στα υλικά όχι μόνο ως αποτέλεσμα της διαδικασίας μεταφοράς θερμότητας, αλλά και κατά τη διάρκεια της ακτινοβολίας. Εξαρτάται από τη δομή της ουσίας.

Κάθε δομικό στοιχείο έχει έναν ορισμένο δείκτη θερμικής αγωγιμότητας, που λαμβάνεται εμπειρικά στο εργαστήριο. Η διαδικασία διάδοσης της θερμότητας είναι άνιση, επομένως μοιάζει με καμπύλη στο γράφημα. Η θερμική αγωγιμότητα είναι ένα φυσικό μέγεθος που παραδοσιακά χαρακτηρίζεται από έναν συντελεστή. Αν κοιτάξετε τον πίνακα, μπορείτε εύκολα να παρατηρήσετε την εξάρτηση του δείκτη από τις συνθήκες λειτουργίας αυτού του υλικού. Τα εκτεταμένα βιβλία αναφοράς περιέχουν έως και αρκετές εκατοντάδες τύπους συντελεστών που καθορίζουν τις ιδιότητες των δομικών υλικών διαφόρων κατασκευών.

Ως κατευθυντήρια γραμμή, κατά την επιλογή, υποδεικνύονται τρεις συνθήκες στον πίνακα: συνήθεις - για εύκρατο κλίμα και μέση υγρασία στο δωμάτιο, "ξηρή" κατάσταση του υλικού και "υγρή" - δηλαδή λειτουργία σε συνθήκες αυξημένη ποσότητα υγρασίας στην ατμόσφαιρα. Είναι εύκολο να διαπιστωθεί ότι για τα περισσότερα υλικά, ο συντελεστής αυξάνεται με την αύξηση της υγρασίας του περιβάλλοντος. Η «ξηρή» κατάσταση προσδιορίζεται σε θερμοκρασίες από 20 έως 50 βαθμούς πάνω από το μηδέν και κανονική ατμοσφαιρική πίεση.

Εάν η ουσία χρησιμοποιείται ως θερμομονωτικό, οι δείκτες επιλέγονται ιδιαίτερα προσεκτικά. Οι πορώδεις δομές συγκρατούν καλύτερα τη θερμότητα, ενώ τα πιο πυκνά υλικά την απελευθερώνουν περισσότερο στο περιβάλλον. Επομένως, οι παραδοσιακοί θερμαντήρες έχουν τους χαμηλότερους συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας.

Το τούβλο, που παράγεται σήμερα σε πολλούς τύπους, χρησιμοποιείται στην κατασκευή παντού. Ούτε ένα αντικείμενο - ένα μεγάλο βιομηχανικό κτίριο, μια πολυκατοικία κατοικιών ή ένα μικρό ιδιωτικό σπίτι - δεν χτίζεται χωρίς θεμέλια από τούβλα. Η κατασκευή εξοχικών σπιτιών, δημοφιλών και σχετικά φθηνών, βασίζεται αποκλειστικά σε πλινθοδομή. Το τούβλο ήταν από καιρό το κύριο δομικό υλικό.

Αυτό συνέβη λόγω των καθολικών ιδιοτήτων του:

• αξιοπιστία και ανθεκτικότητα.
• δύναμη;
• φιλικότητα προς το περιβάλλον·
• εξαιρετικά χαρακτηριστικά ηχομόνωσης και ηχομόνωσης.

Διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι τούβλων.

• Το κόκκινο. Είναι κατασκευασμένο από ψημένο πηλό και πρόσθετα. Διαφέρει ως προς την αξιοπιστία, την αντοχή και την αντοχή στον παγετό. Κατάλληλο για κατασκευή τοίχων και θεμελίων. Συνήθως τοποθετείται σε μία ή δύο σειρές. Η θερμική αγωγιμότητα εξαρτάται από την παρουσία κενών στο προϊόν.

• Εξυαλωμένος άνθραξ. Το πιο ανθεκτικό και πυκνό τούβλο με όψη.Ένα σωματιδιακό, μονοκόμματο και αξιόπιστο υλικό κλιβάνου λόγω της υψηλής πυκνότητάς του έχει επίσης τον πιο σημαντικό συντελεστή θερμικής αγωγιμότητας. Και επομένως, δεν έχει νόημα να το χρησιμοποιήσετε για τους τοίχους - θα είναι κρύο στο σπίτι, θα χρειαστεί σημαντική μόνωση τοίχων. Αλλά τα τούβλα κλίνκερ είναι απαραίτητα στην κατασκευή δρόμων και κατά την τοποθέτηση δαπέδων σε βιομηχανικά κτίρια.

• Πυριτικό άλας. Ένα φθηνό υλικό κατασκευασμένο από μείγμα ασβέστη και άμμου, τα προϊόντα συχνά συνδυάζονται σε μπλοκ για να βελτιώσουν την απόδοση. Στην κατασκευή κτιρίων χρησιμοποιείται όχι μόνο στερεό, αλλά και πυριτικό με κενά. Οι δείκτες ανθεκτικότητας του μπλοκ άμμου είναι μέτριοι και η θερμική αγωγιμότητα εξαρτάται από το μέγεθος της σύνδεσης, αλλά εξακολουθεί να παραμένει αρκετά υψηλή, επομένως το σπίτι θα απαιτήσει πρόσθετη μόνωση.

• Κεραμικός. Μοντέρνο και όμορφο υλικό που παράγεται σε μεγάλη γκάμα. Αν μιλάμε για θερμική αγωγιμότητα, τότε είναι σημαντικά χαμηλότερη από αυτή του συνηθισμένου κόκκινου τούβλου.

Υπάρχει μασίφ κεραμική μπρικέτα, πυρίμαχη και τρυπητή, με κενά. Ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας εξαρτάται από το βάρος του τούβλου, τον τύπο και τον αριθμό των ρωγμών σε αυτό. Τα θερμά κεραμικά είναι όμορφα εξωτερικά και έχουν πολλά λεπτά κενά στο εσωτερικό, γεγονός που τα κάνει πολύ ζεστά και επομένως ιδανικά για κατασκευή. Εάν το κεραμικό προϊόν έχει επίσης πόρους που μειώνουν το βάρος, το τούβλο ονομάζεται πορώδες.

Τα μειονεκτήματα ενός τέτοιου τούβλου περιλαμβάνουν το γεγονός ότι οι μεμονωμένες μονάδες είναι μικρές και εύθραυστες. Επομένως, τα θερμά κεραμικά δεν είναι κατάλληλα για όλα τα σχέδια. Επιπλέον, είναι ένα ακριβό υλικό.

Όσον αφορά τα πυρίμαχα κεραμικά, αυτό είναι το λεγόμενο πυρίμαχο τούβλο - ένα καμένο μπλοκ πηλού με υψηλή θερμική αγωγιμότητα, σχεδόν ίδια με αυτή ενός συνηθισμένου στερεού υλικού. Ταυτόχρονα, η αντοχή στη φωτιά είναι μια πολύτιμη ιδιότητα που λαμβάνεται πάντα υπόψη κατά την κατασκευή.

Τα τζάκια είναι κατασκευασμένα από τέτοια τούβλα "σόμπας", έχει αισθητική εμφάνιση, διατηρεί τη θερμότητα στο σπίτι λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητάς του, είναι ανθεκτικό στον παγετό, δεν προσφέρεται σε οξέα και αλκάλια.

Η ειδική θερμότητα είναι η ενέργεια που καταναλώνεται για τη θέρμανση ενός κιλού υλικού κατά ένα βαθμό. Αυτός ο δείκτης είναι απαραίτητος για τον προσδιορισμό της αντίστασης στη θερμότητα των τοίχων ενός κτιρίου, ειδικά σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Μεταξύ των υλικών που μπορούν να ανταγωνιστούν τα τούβλα, υπάρχουν τόσο φυσικά όσο και παραδοσιακά - ξύλο και σκυρόδεμα, και μοντέρνο συνθετικό - penoplex και αεριωμένο σκυρόδεμα.

Ξύλινα κτίρια έχουν ανεγερθεί εδώ και πολύ καιρό στα βόρεια και σε άλλες περιοχές με χαμηλές θερμοκρασίες χειμώνα, και αυτό δεν είναι τυχαίο. Η ειδική θερμοχωρητικότητα του ξύλου είναι πολύ μικρότερη από αυτή των τούβλων. Τα σπίτια σε αυτήν την περιοχή είναι χτισμένα από μασίφ βελανιδιές, κωνοφόρα δέντρα και χρησιμοποιείται επίσης μοριοσανίδα.

Εάν το ξύλο κόβεται στις ίνες, η θερμική αγωγιμότητα του υλικού δεν υπερβαίνει τα 0,25 W / M * K. Η μοριοσανίδα έχει επίσης χαμηλό δείκτη - 0,15. Και ο βέλτιστος συντελεστής κατασκευής είναι το ξύλο κομμένο κατά μήκος των ινών - όχι περισσότερο από 0,11. Προφανώς, σε σπίτια από τέτοιο ξύλο επιτυγχάνεται εξαιρετική συγκράτηση της θερμότητας.

Ο πίνακας δείχνει ξεκάθαρα την εξάπλωση της τιμής της θερμικής αγωγιμότητας ενός τούβλου (εκφρασμένη σε W / M * K):

• κλίνκερ - έως 0,9.
• πυριτικό - έως 0,8 (με κενά και ρωγμές - 0,5-0,65).
• κεραμικό - από 0,45 έως 0,75.
• κεραμικά ρωγμών - 0,3-0,4;
• πορώδες - 0,22;
• ζεστά κεραμικά και μπλοκ - 0,12-0,2.

Ταυτόχρονα, μόνο θερμά κεραμικά και πορώδη τούβλα, τα οποία είναι επίσης ακριβά και εύθραυστα, μπορούν να διαφωνήσουν με το ξύλο όσον αφορά το επίπεδο διατήρησης της θερμότητας στο σπίτι. Ωστόσο, η πλινθοδομή χρησιμοποιείται πιο συχνά στην κατασκευή τοίχων, και όχι μόνο λόγω του υψηλού κόστους του μασίφ ξύλου. Οι ξύλινοι τοίχοι φοβούνται την ατμοσφαιρική βροχόπτωση, ξεθωριάζουν στον ήλιο. Δεν του αρέσει το ξύλο και οι χημικές επιρροές, επιπλέον, το ξύλο μπορεί να σαπίσει και να στεγνώσει, σχηματίζεται μούχλα πάνω του. Επομένως, αυτό το υλικό απαιτεί ειδική επεξεργασία πριν από την κατασκευή.

Όπως και για άλλα σύγχρονα υλικά, το μπλοκ αφρού και το αεριωμένο σκυρόδεμα επιλέγονται συνήθως για σύγκριση με τούβλα. Οι πλάκες αφρού είναι σκυρόδεμα με πόρους, το οποίο περιλαμβάνει νερό και τσιμέντο, μια αφριστική ένωση και σκληρυντικά, καθώς και πλαστικοποιητές και άλλα συστατικά. Το σύνθετο δεν απορροφά υγρασία, είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στον παγετό και διατηρεί τη θερμότητα. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή χαμηλών (διώροφων ή τριών ορόφων) ιδιωτικών κτιρίων. Η θερμική αγωγιμότητα είναι 0,2-0,3 W / M * K.

Το αεριωμένο σκυρόδεμα είναι μια πολύ ισχυρή ένωση παρόμοιας δομής. Περιέχουν έως και 80% πόρων παρέχοντας εξαιρετική θερμομόνωση και ηχομόνωση. Το υλικό είναι φιλικό προς το περιβάλλον και βολικό στη χρήση, καθώς και φθηνό. Οι θερμομονωτικές ιδιότητες του πορομπετόν είναι 5 φορές υψηλότερες από αυτές του κόκκινου τούβλου και 8 φορές υψηλότερες από αυτές του πυριτικού (η θερμική αγωγιμότητα δεν υπερβαίνει το 0,15).

Ωστόσο, οι δομές μπλοκ αερίου φοβούνται το νερό. Επιπλέον, όσον αφορά την πυκνότητα και την αντοχή, είναι κατώτερα από το κόκκινο τούβλο. Ένα από τα δομικά υλικά σε ζήτηση στην αγορά ονομάζεται εξηλασμένη πολυστερίνη αφρός ή penoplex. Πρόκειται για πλάκες σχεδιασμένες για θερμομόνωση. Το υλικό είναι πυρίμαχο, δεν απορροφά υγρασία και δεν σαπίζει.

Σύμφωνα με τους ειδικούς, αυτό το σύνθετο υλικό αντέχει σε σύγκριση με τούβλο μόνο από την άποψη της θερμικής αγωγιμότητας. Η μόνωση έχει δείκτη ίσο με 0,037-0,038. Το Penoplex δεν είναι αρκετά πυκνό, δεν έχει την απαιτούμενη φέρουσα ικανότητα. Επομένως, είναι καλύτερο να το συνδυάσετε με τούβλο κατά την ανέγερση τοίχων, ενώ μια τοιχοποιία από ενάμισι κοίλα τούβλα συμπληρωμένα με penoplex θα σας επιτρέψει να συμμορφωθείτε με τους οικοδομικούς κώδικες για τη θερμομόνωση μιας κατοικίας. Το Penoplex χρησιμοποιείται επίσης για τα θεμέλια σπιτιών και τυφλών περιοχών.

Η αντοχή στον παγετό προσδιορίζεται από τους κύκλους κατάψυξης και απόψυξης. Αυτή η παράμετρος είναι σημαντική κατά την επιλογή του τύπου τούβλου για την τοποθέτηση φέροντες τοίχους. Η μάρκα εξαρτάται από τον αριθμό των κύκλων και αναγράφεται στα προϊόντα. Τα όψη και τα κόκκινα τούβλα έχουν την υψηλότερη αντίσταση στον παγετό, τα οποία αντέχουν σε θερμοκρασίες έως -50 βαθμούς Κελσίου και κάτω. Εάν χρησιμοποιείτε τούβλο άμμου-ασβέστη, οι ιδιότητές του είναι χειρότερες, επομένως η τοιχοποιία θα πρέπει να γίνει σε δύο στρώσεις. Το πυριτικό δεν είναι κατάλληλο ούτε για την κατασκευή θεμελίωσης.

Σε άσχημες χειμερινές συνθήκες, η θερμότητα στο σπίτι συγκρατείται από τον λέβητα θέρμανσης του συστήματος θέρμανσης. Αλλά για να αποφευχθεί η διάχυση της θερμότητας, χρειάζονται τοίχοι, δάπεδα και οροφές από το κατάλληλο υλικό που διατηρεί καλά τη ρυθμισμένη θερμοκρασία. Ο τύπος της πλινθοδομής παίζει σημαντικό ρόλο κατά την κατασκευή. Το υλικό πρέπει να επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη όλες τις παραμέτρους και τις καιρικές συνθήκες.

Στο επόμενο βίντεο, θα βρείτε μια επισκόπηση της θερμικής αγωγιμότητας των τούβλων SB 8.