Taula i aplicació de la conductivitat tèrmica dels materials de construcció

Com calcular el gruix de la paret

Perquè la casa sigui càlida a l'hivern i fresca a l'estiu, és necessari que l'envolupant de l'edifici (parets, terra, sostre/sostre) tingui una certa resistència tèrmica. Aquest valor és diferent per a cada regió. Depèn de la temperatura i la humitat mitjanes d'una zona determinada.

Resistència tèrmica de les estructures de tancament per a les regions russes

Per tal que les factures de calefacció no siguin massa grans, cal seleccionar els materials de construcció i el seu gruix perquè la seva resistència tèrmica total no sigui inferior a la indicada a la taula.

Càlcul de gruix de paret, gruix d'aïllament, capes d'acabat

La construcció moderna es caracteritza per una situació en què el mur té diverses capes. A més de l'estructura de suport, hi ha materials d'aïllament i acabats. Cada capa té el seu propi gruix. Com determinar el gruix de l'aïllament? El càlcul és fàcil. Basat en la fórmula:

Fórmula per calcular la resistència tèrmica

R és la resistència tèrmica;

p és el gruix de la capa en metres;

k és el coeficient de conductivitat tèrmica.

Primer heu de decidir els materials que utilitzareu en la construcció. A més, cal saber exactament quin tipus de material de paret, aïllament, acabat, etc. Després de tot, cadascun d'ells contribueix a l'aïllament tèrmic i en el càlcul es té en compte la conductivitat tèrmica dels materials de construcció.

En primer lloc, es considera la resistència tèrmica del material estructural (a partir del qual es construirà la paret, el sostre, etc.), després es selecciona el gruix de l'aïllament seleccionat segons el principi "residual". També podeu tenir en compte les característiques d'aïllament tèrmic dels materials d'acabat, però normalment van "més" als principals. Així que es posa una certa reserva "per si de cas".Aquesta reserva permet estalviar en calefacció, la qual cosa té un efecte positiu en el pressupost.

Un exemple de càlcul del gruix de l'aïllament

Prenguem un exemple. Construirem una paret de maó: un maó i mig, aïllarem amb llana mineral. Segons la taula, la resistència tèrmica de les parets de la regió hauria de ser almenys de 3,5. El càlcul d'aquesta situació es mostra a continuació.

1. Per començar, calculem la resistència tèrmica d'una paret de maó. Un maó i mig fa 38 cm o 0,38 metres, el coeficient de conductivitat tèrmica de la maó és de 0,56. Considerem segons la fórmula anterior: 0,38 / 0,56 \u003d 0,68. Aquesta resistència tèrmica té una paret d'1,5 maons.
2. Aquest valor es resta de la resistència tèrmica total de la regió: 3,5-0,68 = 2,82. Aquest valor s'ha de "recuperar" amb materials d'aïllament tèrmic i d'acabat.

S'hauran de calcular totes les estructures de tancament

Si el pressupost és limitat, podeu agafar 10 cm de llana mineral i els que falten es cobriran amb materials d'acabat. Estaran dins i fora. Però, si voleu que les factures de calefacció siguin mínimes, és millor començar l'acabat amb un "plus" al valor calculat. Aquesta és la vostra reserva per al moment de les temperatures més baixes, ja que les normes de resistència tèrmica per a les estructures de tancament es calculen segons la temperatura mitjana durant diversos anys i els hiverns són anormalment freds

Perquè simplement no es té en compte la conductivitat tèrmica dels materials de construcció utilitzats per a la decoració.

4.8 Arrodoniment dels valors de conductivitat tèrmica calculats

S'arrodoneixen els valors calculats de la conductivitat tèrmica del material
segons les regles següents:

per a la conductivitat tèrmica l,
W/(m K):

— si l ≤
0,08, llavors el valor declarat s'arrodoneix al següent nombre superior amb una precisió de
fins a 0,001 W/(m K);

— si 0,08 < l ≤
0,20, aleshores el valor declarat s'arrodoneix al valor superior següent amb
precisió de fins a 0,005 W/(m K);

— si 0,20 < l ≤
2,00, aleshores el valor declarat s'arrodoneix al següent nombre superior amb una precisió de
fins a 0,01 W/(m K);

— si 2,00 < l,
aleshores, el valor declarat s'arrodonirà al valor superior següent al més proper
0,1 W/(mK).

Annex A
(obligatori)

Taula
A.1

Materials (estructures)	Humitat de funcionament materials w, % activat pes, a condicions de funcionament
PERÒ	B
1 escuma de poliestirè	2	10
2 Extrusió de poliestirè expandit	2	3
3 Escuma de poliuretà	2	5
4 lloses de escuma de resol-fenol-formaldehid	5	20
5 Formigó perlitoplast	2	3
6 Productes d'aïllament tèrmic fet de cautxú sintètic espumat "Aeroflex"	5	15
7 Productes d'aïllament tèrmic fet de cautxú sintètic espumat "Cflex"
8 Estores i lloses de llana mineral (a base de fibra de pedra i fibra de vidre)	2	5
9 Vidre d'escuma o vidre de gas	1	2
10 taulers de fibra de fusta i estella de fusta	10	12
11 Taulers de fibra i formigó de fusta sobre ciment Portland	10	15
12 lloses de canya	10	15
13 lloses de torba aïllant tèrmic	15	20
14 Remolc	7	12
15 plaques de guix	4	6
16 làmines de guix revestiment (guix sec)	4	6
17 Productes ampliats perlita sobre aglomerant bituminós	1	2
18 Grava d'argila expandida	2	3
19 Grava de shungizita	2	4
20 Pedra triturada d'alt forn escòries	2	3
21 Escòria-pedra tosca triturada i agloporita	2	3
22 Enderrocs i sorra de perlita expandida	5	10
23 Vermiculita expandida	1	3
24 Sorra per a la construcció obres	1	2
25 Escòria de ciment solució	2	4
26 Ciment-perlita solució	7	12
27 Morter de perlita de guix	10	15
28 Porós morter de perlita de guix	6	10
29 Formigó de toba	7	10
30 Pedra tosca	4	6
31 Formigó sobre volcànic escòries	7	10
32 Formigó d'argila expandida sobre sorra d'argila expandida i formigó d'argila expandida	5	10
33 Formigó d'argila expandida sobre sorra de quars porosa	4	8
34 Formigó d'argila expandida sobre sorra de perlita	9	13
35 formigó de shungizita	4	7
36 Formigó de perlita	10	15
37 Formigó de pedra tosca d'escòria (formigó tèrmic)	5	8
38 Escòria d'escuma de pedra tosca i escòria de formigó cel·lular	8	11
39 Formigó d'alt forn escòria granulada	5	8
40 Formigó i formigó agloporític sobre escòries de combustible (caldera).	5	8
41 Formigó de grava de freixe	5	8
42 Formigó de vermiculita	8	13
43 Formigó de poliestirè	4	8
44 Formigó de gas i espuma, gas i silicat d'escuma	8	12
45 Formigó de cendres de gas i espuma	15	22
46 Maó maçoneria de contínua maons d'argila normals sobre morter de ciment i sorra	1	2
47 Maçoneria massissa maons d'argila normals sobre morter d'escòria de ciment	1,5	3
48 Maó de Maó d'argila ordinari massís sobre morter de ciment-perlita	2	4
49 Maçoneria massissa maons de silicat sobre morter de ciment-sorra	2	4
50 maons de escull de maó massís sobre morter de ciment-sorra	2	4
51 Maó de maó massís d'escòria sobre morter de ciment-sorra	1,5	3
52 Maó de maó buit ceràmic amb una densitat de 1400 kg m3 (bruts) per morter de ciment-sorra	1	2
53 Maó de maó buit de silicat sobre morter de ciment-sorra	2	4
54 Fusta	15	20
55 Fusta contraxapada	10	13
56 Revestiment de cartró	5	10
57 Junta de construcció multicapa	6	12
58 Formigó armat	2	3
59 Formigó sobre grava o runa de pedra natural	2	3
60 morter ciment-sorra	2	4
61 Solució complexa (sorra, calç, ciment)	2	4
62 Solució sorra de calç	2	4
63 Granit, gneis i basalt
64 Marbre
65 Pedra calcària	2	3
66 Tuff	3	5
67 Làmines d'amiant-ciment plana	2	3

Paraules clau:
materials i productes de construcció, característiques termofísiques, calculades
valors, conductivitat tèrmica, permeabilitat al vapor

Necessitat d'aïllament de paret

La justificació de l'ús de l'aïllament tèrmic és la següent:

1. Conservació de la calor al local durant el període de fred i frescor en la calor. En un edifici residencial de diverses plantes, la pèrdua de calor a través de les parets pot arribar fins al 30% o el 40%. Per reduir la pèrdua de calor, es necessitaran materials especials d'aïllament tèrmic. A l'hivern, l'ús d'escalfadors d'aire elèctrics pot augmentar les vostres factures d'electricitat. Aquesta pèrdua és molt més rendible de compensar mitjançant l'ús de material aïllant tèrmic d'alta qualitat, que ajudarà a garantir un clima interior còmode en qualsevol estació. Val la pena assenyalar que un aïllament competent reduirà al mínim el cost d'utilitzar aparells d'aire condicionat.
2. Ampliació de la vida útil de les estructures de càrrega de l'edifici. En el cas d'edificis industrials que es construeixen amb un marc metàl·lic, l'aïllant tèrmic actua com una protecció fiable de la superfície metàl·lica dels processos de corrosió, que poden tenir un efecte molt perjudicial en estructures d'aquest tipus. Pel que fa a la vida útil dels edificis de maó, està determinada pel nombre de cicles de congelació-descongelació del material. La influència d'aquests cicles també s'elimina per l'aïllament, ja que en un edifici aïllat tèrmicament el punt de rosada es desplaça cap a l'aïllament, protegint les parets de la destrucció.
3. Aïllament acústic. La protecció contra la contaminació acústica cada cop més gran la proporcionen materials amb propietats d'absorció acústica. Aquests poden ser estores gruixudes o panells de paret que poden reflectir el so.
4. Conservació de la superfície útil.L'ús de sistemes d'aïllament tèrmic reduirà el gruix de les parets exteriors, mentre que augmentarà l'àrea interna dels edificis.

Càlcul d'enginyeria tèrmica de parets de diversos materials

Entre la varietat de materials per a la construcció de parets de càrrega, de vegades hi ha una elecció difícil.

Comparant diferents opcions entre si, un dels criteris importants als quals cal prestar atenció és la "calentitat" del material. La capacitat del material de no alliberar calor a l'exterior afectarà la comoditat de les habitacions de la casa i el cost de la calefacció. El segon esdevé especialment rellevant en absència de gas subministrat a la casa.

El segon esdevé especialment rellevant en absència de gas subministrat a la casa.

La capacitat del material de no alliberar calor a l'exterior afectarà la comoditat de les habitacions de la casa i el cost de la calefacció. El segon esdevé especialment rellevant en absència de gas subministrat a la casa.

Les propietats de protecció tèrmica de les estructures d'edificis es caracteritzen per un paràmetre com la resistència a la transferència de calor (Ro, m² °C / W).

Segons les normes vigents (SP 50.13330.2012 Protecció tèrmica d'edificis.

Versió actualitzada de SNiP 23-02-2003), durant la construcció a la regió de Samara, el valor normalitzat de la resistència a la transferència de calor per a les parets exteriors és Ro.norm = 3,19 m² °C / W. No obstant això, sempre que el consum específic de disseny d'energia tèrmica per escalfar l'edifici sigui inferior a la norma, es pot reduir el valor de la resistència a la transferència de calor, però no inferior al valor admissible Ro.tr = 0,63 Ro.norm = 2,01 m² ° C/W.

Depenent del material utilitzat, per tal d'aconseguir valors estàndard, cal triar un determinat gruix d'una construcció de paret d'una sola capa o multicapa. A continuació es mostren els càlculs de resistència a la transferència de calor per als dissenys de parets exteriors més populars.

Càlcul del gruix requerit d'una paret d'una sola capa

La taula següent defineix el gruix d'una paret exterior d'una sola capa d'una casa que compleix els requisits de les normes de protecció tèrmica.

El gruix de paret requerit es determina amb un valor de resistència a la transferència de calor igual al valor base (3,19 m² °C/W).

Admissible: el gruix de paret mínim admissible, amb un valor de resistència a la transferència de calor igual al admissible (2,01 m² °C / W).

No p/p	material de paret	Conductivitat tèrmica, W/m °C	Gruix de paret, mm
Obligatori	Permès
1	bloc de formigó cel·lular	0,14	444	270
2	Bloc de formigó d'argila expandida	0,55	1745	1062
3	bloc de ceràmica	0,16	508	309
4	Bloc de ceràmica (calent)	0,12	381	232
5	Maó (silicat)	0,70	2221	1352

Conclusió: dels materials de construcció més populars, només és possible una construcció de paret homogènia de formigó celular i blocs ceràmics. Un mur de més d'un metre de gruix, fet de formigó d'argila expandida o maó, no sembla real.

Càlcul de la resistència a la transferència de calor d'una paret

A continuació es mostren els valors de resistència a la transferència de calor de les opcions més populars per a la construcció de parets exteriors de formigó cel·lular, formigó d'argila expandida, blocs de ceràmica, maons, amb guix i maons de cara, amb i sense aïllament. A la barra de colors podeu comparar aquestes opcions entre elles. Una franja verda significa que la paret compleix els requisits normatius de protecció tèrmica, groc - la paret compleix els requisits permesos, vermell - la paret no compleix els requisits

Mur de blocs de formigó cel·lular

1	Bloc de formigó cel·lular D600 (400 mm)	2,89 W/m °C
2	Bloc de formigó cel·lular D600 (300 mm) + aïllament (100 mm)	4,59 W/m °C
3	Bloc de formigó cel·lular D600 (400 mm) + aïllament (100 mm)	5,26 W/m °C
4	Bloc de formigó cel·lular D600 (300 mm) + espai ventilat (30 mm) + maó de cara (120 mm)	2,20 W/m °C
5	Bloc de formigó cel·lular D600 (400 mm) + espai ventilat (30 mm) + maó de cara (120 mm)	2,88 W/m °C

Mur fet de bloc de formigó d'argila expandida

1	Bloc d'argila expandida (400 mm) + aïllament (100 mm)	3,24 W/m °C
2	Bloc d'argila expandida (400 mm) + espai d'aire tancat (30 mm) + maó de cara (120 mm)	1,38 W/m °C
3	Bloc d'argila expandida (400 mm) + aïllament (100 mm) + espai d'aire ventilat (30 mm) + maó de cara (120 mm)	3,21 W/m °C

Paret de blocs de ceràmica

1	Bloc de ceràmica (510 mm)	3,20 W/m °C
2	Bloc de ceràmica calent (380 mm)	3,18 W/m °C
3	Bloc de ceràmica (510 mm) + aïllament (100 mm)	4,81 W/m °C
4	Bloc de ceràmica (380 mm) + espai tancat (30 mm) + maó de cara (120 mm)	2,62 W/m °C

Mur de maó de silicat

1	Maó (380 mm) + aïllament (100 mm)	3,07 W/m °C
2	Maó (510 mm) + espai d'aire tancat (30 mm) + maó de cara (120 mm)	1,38 W/m °C
3	Maó (380 mm) + aïllament (100 mm) + espai d'aire ventilat (30 mm) + maó de cara (120 mm)	3,05 W/m °C

Càlcul d'una estructura sandvitx

Si construïm una paret amb diferents materials, per exemple, maó, llana mineral, guix, els valors s'han de calcular per a cada material individual. Per què sumar els números resultants.

En aquest cas, val la pena treballar segons la fórmula:

Rtot= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, on:

R1-Rn - resistència tèrmica de capes de diferents materials;

Ra.l - resistència tèrmica d'un entrefer tancat. Els valors es poden trobar a la taula 7, clàusula 9 de SP 23-101-2004. No sempre es preveu una capa d'aire quan es construeixen parets. Per obtenir més informació sobre els càlculs, mireu aquest vídeo:

Què és la conductivitat tèrmica i la resistència tèrmica

En triar materials de construcció per a la construcció, cal parar atenció a les característiques dels materials. Una de les posicions clau és la conductivitat tèrmica

Es mostra pel coeficient de conductivitat tèrmica. Aquesta és la quantitat de calor que pot conduir un material determinat per unitat de temps. És a dir, com més petit sigui aquest coeficient, pitjor condueix la calor el material. Per contra, com més gran sigui el nombre, millor s'elimina la calor.

Diagrama que il·lustra la diferència de conductivitat tèrmica dels materials

Els materials amb baixa conductivitat tèrmica s'utilitzen per a l'aïllament, amb alt - per a la transferència o eliminació de calor. Per exemple, els radiadors són d'alumini, coure o acer, ja que transmeten bé la calor, és a dir, tenen una alta conductivitat tèrmica. Per a l'aïllament, s'utilitzen materials amb un baix coeficient de conductivitat tèrmica: retenen millor la calor. Si un objecte consta de diverses capes de material, la seva conductivitat tèrmica es determina com la suma dels coeficients de tots els materials. En els càlculs, es calcula la conductivitat tèrmica de cadascun dels components del "pastís", es resumeixen els valors trobats. En general, obtenim la capacitat d'aïllament tèrmic de l'embolcall de l'edifici (parets, terra, sostre).

La conductivitat tèrmica dels materials de construcció mostra la quantitat de calor que passa per unitat de temps.

També hi ha una cosa com la resistència tèrmica. Reflecteix la capacitat del material per evitar el pas de la calor a través d'ell.És a dir, és el recíproc de la conductivitat tèrmica. I, si veieu un material amb alta resistència tèrmica, es pot utilitzar com a aïllament tèrmic. Un exemple de materials d'aïllament tèrmic pot ser la llana mineral o basàltica popular, el poliestirè, etc. Es necessiten materials amb baixa resistència tèrmica per eliminar o transferir la calor. Per exemple, per a la calefacció s'utilitzen radiadors d'alumini o d'acer, ja que desprenen bé calor.

Fem càlculs

El càlcul del gruix de la paret per conductivitat tèrmica és un factor important en la construcció. En dissenyar edificis, l'arquitecte calcula el gruix de les parets, però això costa diners extra. Per estalviar diners, podeu esbrinar com calcular vosaltres mateixos els indicadors necessaris.

La velocitat de transferència de calor del material depèn dels components inclosos en la seva composició. La resistència a la transferència de calor ha de ser superior al valor mínim especificat a la normativa "Aïllament tèrmic d'edificis".

Penseu en com calcular el gruix de la paret, depenent dels materials utilitzats en la construcció.

δ és el gruix del material utilitzat per construir la paret;

λ és un indicador de conductivitat tèrmica, calculat en (m2 °C / W).

Quan compreu materials de construcció, el coeficient de conductivitat tèrmica s'ha d'indicar al passaport.

Com triar l'escalfador adequat?

En triar un escalfador, cal parar atenció a: assequibilitat, abast, opinió d'experts i característiques tècniques, que són el criteri més important.

Requisits bàsics per als materials d'aïllament tèrmic:

Conductivitat tèrmica.

La conductivitat tèrmica es refereix a la capacitat d'un material per transferir calor. Aquesta propietat es caracteritza pel coeficient de conductivitat tèrmica, sobre la base del qual es pren el gruix requerit de l'aïllament. El material d'aïllament tèrmic amb baixa conductivitat tèrmica és la millor opció.

A més, la conductivitat tèrmica està estretament relacionada amb els conceptes de densitat i gruix de l'aïllament, per tant, a l'hora de triar, cal parar atenció a aquests factors. La conductivitat tèrmica d'un mateix material pot variar en funció de la densitat

La densitat és la massa d'un metre cúbic de material aïllant tèrmic. Per densitat, els materials es divideixen en: extra lleuger, lleuger, mitjà, dens (dur). Els materials lleugers inclouen materials porosos adequats per aïllar parets, envans i sostres. L'aïllament dens és més adequat per a l'aïllament exterior.

Com menor sigui la densitat de l'aïllament, menor serà el pes i més alta serà la conductivitat tèrmica. Aquest és un indicador de la qualitat de l'aïllament. I el pes lleuger contribueix a la facilitat d'instal·lació i instal·lació. En el curs d'estudis experimentals, es va trobar que un escalfador amb una densitat de 8 a 35 kg / m³ reté la calor millor que tot i és adequat per aïllar estructures verticals a l'interior.

Com depèn la conductivitat tèrmica del gruix? Hi ha una opinió errònia que un aïllament gruixut retindrà millor la calor a l'interior. Això comporta despeses injustificades. Un gruix excessiu de l'aïllament pot provocar una violació de la ventilació natural i l'habitació quedarà massa tapada.

I el gruix insuficient de l'aïllament fa que el fred penetri a través del gruix de la paret i es formarà condensació al pla de la paret, la paret s'humiterà inevitablement, apareixeran floridures i fongs.

El gruix de l'aïllament s'ha de determinar a partir d'un càlcul d'enginyeria tèrmica, tenint en compte les característiques climàtiques del territori, el material de la paret i el seu valor mínim admissible de resistència a la transferència de calor.

Si s'ignora el càlcul, poden aparèixer diversos problemes, la solució dels quals requerirà grans costos addicionals.

Conductivitat tèrmica del guix de guix

La permeabilitat al vapor del guix de guix aplicat a la superfície depèn de la barreja. Però si el comparem amb l'habitual, aleshores la permeabilitat del guix és de 0,23 W / m × ° C i el guix de ciment arriba a 0,6 ÷ 0,9 W / m × ° C. Aquests càlculs ens permeten dir que la permeabilitat al vapor del guix de guix és molt menor.

A causa de la baixa permeabilitat, la conductivitat tèrmica del guix de guix disminueix, la qual cosa permet augmentar la calor a l'habitació. El guix de guix reté perfectament la calor, a diferència de:

• sorra de calç;
• guix de formigó.

A causa de la baixa conductivitat tèrmica del guix de guix, les parets es mantenen càlides fins i tot amb gelades severes a l'exterior.

Eficiència de les estructures sandvitx

Densitat i conductivitat tèrmica

Actualment, no existeix aquest material de construcció, l'alta capacitat de càrrega del qual es combinaria amb una baixa conductivitat tèrmica. La construcció d'edificis basada en el principi d'estructures multicapa permet:

• complir amb les normes de disseny de construcció i estalvi energètic;
• mantenir les dimensions de les estructures de tancament dins de límits raonables;
• reduir els costos de materials per a la construcció de la instal·lació i el seu manteniment;
• per aconseguir durabilitat i manteniment (per exemple, en substituir un full de llana mineral).

La combinació de material estructural i material d'aïllament tèrmic garanteix la resistència i redueix la pèrdua d'energia tèrmica a un nivell òptim. Per tant, a l'hora de dissenyar parets, cada capa de la futura estructura de tancament es té en compte en els càlculs.

També és important tenir en compte la densitat a l'hora de construir una casa i quan està aïllada. La densitat d'una substància és un factor que afecta la seva conductivitat tèrmica, la capacitat de retenir l'aïllant tèrmic principal: l'aire

La densitat d'una substància és un factor que afecta la seva conductivitat tèrmica, la capacitat de retenir l'aïllant tèrmic principal: l'aire.

Càlcul de gruix de paret i aïllament

El càlcul del gruix de la paret depèn dels següents indicadors:

• densitat;
• conductivitat tèrmica calculada;
• coeficient de resistència a la transferència de calor.

Segons les normes establertes, el valor de l'índex de resistència a la transferència de calor de les parets exteriors ha de ser com a mínim de 3,2λ W/m •°C.

El càlcul del gruix de les parets de formigó armat i altres materials estructurals es presenta a la taula 2. Aquests materials de construcció tenen característiques de suport elevats, són duradors, però són ineficaços com a protecció tèrmica i requereixen un gruix de paret irracional.

taula 2

Índex	Formigó, mescles de morter i formigó
Formigó armat	Morter de ciment-sorra	Morter complex (ciment-calç-sorra)	Morter de sorra de calç
densitat, kg/m3	2500	1800	1700	1600
coeficient de conductivitat tèrmica, W/(m•°С)	2,04	0,93	0,87	0,81
gruix de paret, m	6,53	2,98	2,78	2,59

Els materials estructurals i aïllants tèrmics poden ser sotmesos a càrregues prou elevades, alhora que augmenten significativament les propietats tèrmiques i acústiques dels edificis en estructures de tancament de parets (taules 3.1, 3.2).

Taula 3.1

Índex	Materials estructurals i termoaïllants
pedra tosca	Formigó d'argila expandida	Formigó de poliestirè	Escuma i formigó cel·lular (escuma i silicat de gas)	Maó de fang	maó de silicat
densitat, kg/m3	800	800	600	400	1800	1800
coeficient de conductivitat tèrmica, W/(m•°С)	0,68	0,326	0,2	0,11	0,81	0,87
gruix de paret, m	2,176	1,04	0,64	0,35	2,59	2,78

Taula 3.2

Índex	Materials estructurals i termoaïllants
Maó d'escòria	Maó de silicat 11 buits	Maó de silicat de 14 buits	Pi (gra creuat)	Pi (gra longitudinal)	Contraxapat
densitat, kg/m3	1500	1500	1400	500	500	600
coeficient de conductivitat tèrmica, W/(m•°С)	0,7	0,81	0,76	0,18	0,35	0,18
gruix de paret, m	2,24	2,59	2,43	0,58	1,12	0,58

Els materials de construcció aïllants de la calor poden augmentar significativament la protecció tèrmica d'edificis i estructures. Les dades de la Taula 4 mostren que els polímers, llana mineral, taulers fets amb materials naturals orgànics i inorgànics tenen els valors més baixos de conductivitat tèrmica.

Taula 4

Índex	Materials d'aïllament tèrmic
PPT	formigó de poliestirè PT	Estores de llana mineral	Plaques termoaïllants (PT) de llana mineral	Tauler de fibra (aglomerat)	Remolc	Làmines de guix (guix sec)
densitat, kg/m3	35	300	1000	190	200	150	1050
coeficient de conductivitat tèrmica, W/(m•°С)	0,39	0,1	0,29	0,045	0,07	0,192	1,088
gruix de paret, m	0,12	0,32	0,928	0,14	0,224	0,224	1,152

Els valors de les taules de conductivitat tèrmica dels materials de construcció s'utilitzen en els càlculs:

• aïllament tèrmic de façanes;
• aïllament de l'edifici;
• materials aïllants per a cobertes;
• aïllament tècnic.

La tasca d'escollir els materials òptims per a la construcció, per descomptat, implica un enfocament més integrat.Tanmateix, fins i tot càlculs tan senzills ja en les primeres etapes del disseny permeten determinar els materials més adequats i la seva quantitat.

Altres criteris de selecció

En triar un producte adequat, no només s'ha de tenir en compte la conductivitat tèrmica i el preu del producte.

Cal parar atenció a altres criteris:

• pes volumètric de l'aïllament;
• estabilitat de la forma d'aquest material;
• permeabilitat al vapor;
• combustibilitat de l'aïllament tèrmic;
• propietats insonoritzades del producte.

Considerem aquestes característiques amb més detall. Comencem per ordre.

Pes a granel de l'aïllament

El pes volumètric és la massa d'1 m² del producte. A més, depenent de la densitat del material, aquest valor pot ser diferent: d'11 kg a 350 kg.

Aquest aïllament tèrmic tindrà un pes volumètric important.

Sens dubte, s'ha de tenir en compte el pes de l'aïllament tèrmic, especialment quan s'aïlla la lògia. Després de tot, l'estructura a la qual s'adjunta l'aïllament s'ha de dissenyar per a un pes determinat. Depenent de la massa, el mètode d'instal·lació de productes d'aïllament tèrmic també variarà.

Per exemple, quan s'aïlla un sostre, s'instal·len escalfadors lleugers en un marc de bigues i llistons. Els exemplars pesats es munten a la part superior de les bigues, tal com exigeixen les instruccions d'instal·lació.

Estabilitat dimensional

Aquest paràmetre no significa res més que el plec del producte utilitzat. En altres paraules, no hauria de canviar la seva mida durant tota la vida útil.

Qualsevol deformació provocarà una pèrdua de calor

En cas contrari, es pot produir una deformació de l'aïllament. I això ja comportarà un deteriorament de les seves propietats d'aïllament tèrmic. Els estudis han demostrat que la pèrdua de calor en aquest cas pot arribar al 40%.

Permeabilitat al vapor

Segons aquest criteri, tots els escalfadors es poden dividir en dos tipus:

• "llana": materials aïllants tèrmics que consisteixen en fibres orgàniques o minerals. Són permeables al vapor perquè hi passen fàcilment la humitat.
• "escumes": productes aïllants tèrmics fets endurint una massa especial semblant a una escuma. No deixen entrar humitat.

Depenent de les característiques de disseny de l'habitació, es poden utilitzar materials del primer o segon tipus. A més, els productes permeables al vapor sovint s'instal·len amb les seves pròpies mans juntament amb una pel·lícula especial de barrera de vapor.

combustibilitat

És molt desitjable que l'aïllament tèrmic utilitzat sigui incombustible. És possible que s'extingeixi automàticament.

Però, malauradament, en un incendi real, fins i tot això no ajudarà. A l'epicentre del foc, fins i tot allò que no s'encén en condicions normals cremarà.

Propietats d'insonorització

Ja hem esmentat dos tipus de materials aïllants: "llana" i "escuma". El primer és un excel·lent aïllant acústic.

El segon, per contra, no té aquestes propietats. Però això es pot corregir. Per fer-ho, quan s'aïlla "escuma" s'ha d'instal·lar juntament amb "llana".

Taula de conductivitat tèrmica dels materials d'aïllament tèrmic

Per facilitar que la casa es mantingui calent a l'hivern i fresca a l'estiu, la conductivitat tèrmica de parets, terres i cobertes ha de ser almenys una xifra determinada, que es calcula per a cada regió. La composició del "pastís" de parets, terra i sostre, el gruix dels materials es prenen de tal manera que la xifra total no sigui menys (o millor, almenys una mica més) recomanada per a la vostra regió.

Coeficient de transferència de calor dels materials dels materials de construcció moderns per tancar estructures

A l'hora d'escollir materials, cal tenir en compte que alguns d'ells (no tots) condueixen molt millor la calor en condicions d'alta humitat. Si durant el funcionament és probable que aquesta situació es produeixi durant molt de temps, en els càlculs s'utilitza la conductivitat tèrmica d'aquest estat. A la taula es mostren els coeficients de conductivitat tèrmica dels principals materials utilitzats per a l'aïllament.

Nom del material	Conductivitat tèrmica W/(m °C)
Sec	Sota humitat normal	Amb alta humitat
Feltre de llana	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Llana mineral de pedra 25-50 kg/m3	0,036	0,042	0,,045
Llana mineral de pedra 40-60 kg/m3	0,035	0,041	0,044
Llana mineral de pedra 80-125 kg/m3	0,036	0,042	0,045
Llana mineral de pedra 140-175 kg/m3	0,037	0,043	0,0456
Llana mineral de pedra 180 kg/m3	0,038	0,045	0,048
Llana de vidre 15 kg/m3	0,046	0,049	0,055
Llana de vidre 17 kg/m3	0,044	0,047	0,053
Llana de vidre 20 kg/m3	0,04	0,043	0,048
Llana de vidre 30 kg/m3	0,04	0,042	0,046
Llana de vidre 35 kg/m3	0,039	0,041	0,046
Llana de vidre 45 kg/m3	0,039	0,041	0,045
Llana de vidre 60 kg/m3	0,038	0,040	0,045
Llana de vidre 75 kg/m3	0,04	0,042	0,047
Llana de vidre 85 kg/m3	0,044	0,046	0,050
Poliestirè expandit (poliescuma, PPS)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Escuma de poliestirè extruït (EPS, XPS)	0,029	0,030	0,031
Formigó espumós, formigó celular sobre morter de ciment, 600 kg/m3	0,14	0,22	0,26
Formigó espumós, formigó celular sobre morter de ciment, 400 kg/m3	0,11	0,14	0,15
Formigó espumós, formigó celular sobre morter de calç, 600 kg/m3	0,15	0,28	0,34
Formigó espumós, formigó celular sobre morter de calç, 400 kg/m3	0,13	0,22	0,28
Vidre d'escuma, molla, 100 - 150 kg/m3	0,043-0,06
Vidre escuma, molla, 151 - 200 kg/m3	0,06-0,063
Vidre escuma, molla, 201 - 250 kg/m3	0,066-0,073
Vidre escuma, molla, 251 - 400 kg/m3	0,085-0,1
Bloc d'escuma 100 - 120 kg/m3	0,043-0,045
Bloc d'escuma 121- 170 kg/m3	0,05-0,062
Bloc d'escuma 171 - 220 kg / m3	0,057-0,063
Bloc d'escuma 221 - 270 kg / m3	0,073
Ecollana	0,037-0,042
Escuma de poliuretà (PPU) 40 kg/m3	0,029	0,031	0,05
Escuma de poliuretà (PPU) 60 kg/m3	0,035	0,036	0,041
Escuma de poliuretà (PPU) 80 kg/m3	0,041	0,042	0,04
Escuma de polietilè reticulat	0,031-0,038
El buit
Aire +27°C. 1 atm	0,026
Xenon	0,0057
Argó	0,0177
Aerogel (aerogels d'Aspen)	0,014-0,021
llana d'escòria	0,05
Vermiculita	0,064-0,074
goma espumada	0,033
Làmines de suro 220 kg/m3	0,035
Làmines de suro 260 kg/m3	0,05
Estores de basalt, llenços	0,03-0,04
Remolc	0,05
Perlita, 200 kg/m3	0,05
Perlita expandida, 100 kg/m3	0,06
Taulers aïllants de lli, 250 kg/m3	0,054
Formigó de poliestirè, 150-500 kg/m3	0,052-0,145
Suro granulat, 45 kg/m3	0,038
Suro mineral a base de betum, 270-350 kg/m3	0,076-0,096
Terra de suro, 540 kg/m3	0,078
Suro tècnic, 50 kg/m3	0,037

Part de la informació està extreta de les normes que prescriuen les característiques de determinats materials (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Annex 2)). El material que no s'especifica a les normes es troba als llocs web dels fabricants.

Com que no hi ha estàndards, poden diferir significativament d'un fabricant a un altre, de manera que en comprar, presteu atenció a les característiques de cada material que compreu.

Seqüenciació

En primer lloc, heu de triar els materials de construcció que utilitzareu per construir la casa. Després d'això, calculem la resistència tèrmica de la paret segons l'esquema descrit anteriorment. Els valors obtinguts s'han de comparar amb les dades de les taules. Si coincideixen o són més alts, bé.

Si el valor és inferior al de la taula, cal augmentar el gruix de l'aïllament o la paret i tornar a fer el càlcul. Si hi ha un buit d'aire a l'estructura, que està ventilat per l'aire exterior, no s'han de tenir en compte les capes situades entre la cambra d'aire i el carrer.

Coeficient de conductivitat tèrmica.

La quantitat de calor que travessa les parets (i científicament - la intensitat de la transferència de calor a causa de la conductivitat tèrmica) depèn de la diferència de temperatura (a la casa i al carrer), de l'àrea de les parets i la conductivitat tèrmica del material del qual estan fetes aquestes parets.

Per quantificar la conductivitat tèrmica, hi ha un coeficient de conductivitat tèrmica dels materials. Aquest coeficient reflecteix la propietat d'una substància de conduir l'energia tèrmica. Com més gran sigui el valor de la conductivitat tèrmica d'un material, millor condueix la calor. Si anem a aïllar la casa, hem de triar materials amb un petit valor d'aquest coeficient. Com més petit sigui, millor. Ara, com a materials per a l'aïllament de la construcció, l'aïllament de llana mineral i diversos plàstics d'escuma són els més utilitzats. Un nou material amb qualitats d'aïllament tèrmic millorades està guanyant popularitat: Neopor.

El coeficient de conductivitat tèrmica dels materials s'indica amb la lletra ? (lletra grega minúscula lambda) i s'expressa en W/(m2*K). Això vol dir que si prenem una paret de maó amb una conductivitat tèrmica de 0,67 W / (m2 * K), 1 metre de gruix i 1 m2 d'àrea, aleshores amb una diferència de temperatura d'1 grau, 0,67 watts d'energia tèrmica passaran a través del paret.energia. Si la diferència de temperatura és de 10 graus, passaran 6,7 watts. I si, amb aquesta diferència de temperatura, la paret es fa de 10 cm, la pèrdua de calor ja serà de 67 watts. Podeu trobar més informació sobre el mètode de càlcul de la pèrdua de calor dels edificis aquí.

Cal tenir en compte que els valors del coeficient de conductivitat tèrmica dels materials estan indicats per a un gruix de material d'1 metre. Per determinar la conductivitat tèrmica d'un material per a qualsevol altre gruix, el coeficient de conductivitat tèrmica s'ha de dividir pel gruix desitjat, expressat en metres.

En els codis de construcció i els càlculs, s'utilitza sovint el concepte de "resistència tèrmica del material". Aquest és el recíproc de la conductivitat tèrmica. Si, per exemple, la conductivitat tèrmica d'una escuma de 10 cm de gruix és de 0,37 W / (m2 * K), la seva resistència tèrmica serà d'1 / 0,37 W / (m2 * K) \u003d 2,7 (m2 * K) / Tue