Sayılarla yapı malzemelerinin ısıl iletkenliği ve diğer özellikleri. Yapı malzemelerinin ısıl iletkenliğinin karşılaştırılması - önemli göstergeleri inceliyoruz

Termal iletkenlik tablosu Yapı malzemeleri 23-02 numarası altında 2003 SNiP standartlarına uygun olarak binanın ısı kaybından korunmasını tasarlarken gereklidir. Bu önlemler, işletme bütçesinde bir azalma sağlayarak yıl boyunca rahat mikro iklim içeride. Kullanıcıların rahatlığı için, tüm veriler tablolarda özetlenmiştir, normal çalışma, yüksek nem koşulları için parametreler verilmiştir, çünkü bazı malzemeler bu parametrede bir artışla özellikleri keskin bir şekilde azaltır.

Isı iletkenliği, yaşam alanları tarafından ısı kaybının yollarından biridir. Bu özellik, standart bir tabaka kalınlığında (1 m) saniyede malzemenin birim alanına (1 m 2) nüfuz edebilen ısı miktarı ile ifade edilir. Fizikçiler, tüm maddi maddelerin termodinamik dengesi için doğal arzu ile çeşitli cisimlerin, nesnelerin sıcaklıklarının ısı iletimi yoluyla eşitlenmesini açıklar.

Böylece, binayı kışın ısıtan her bir geliştirici, konutu dış duvarlar, zeminler, pencereler ve çatılardan terk eden termal enerji kayıpları alır. Alan ısıtma için enerji tüketimini azaltmak, içlerinde rahat bir mikro iklimi korurken, tasarım aşamasında tüm kapalı yapıların kalınlığını hesaplamak gerekir. Bu inşaat bütçesini azaltacaktır.

Yapı malzemelerinin ısıl iletkenlik tablosu, duvar yapı malzemeleri için doğru katsayılar kullanmanızı sağlar. SNiP standartları, yazlık cephelerinin 3.2 birim içinde sokağın soğuk havasına ısı transferine karşı direncini düzenler. Bu değerleri çarparak malzeme miktarını belirlemek için gerekli et kalınlığını elde edebilirsiniz.

Örneğin, 0,12 birim katsayılı hücresel beton seçerken, 0,4 m uzunluğunda bir blokta döşemek yeterlidir, aynı malzemeden 0,16 birim katsayılı daha ucuz bloklar kullanarak, duvarı daha kalın - 0,52 m yapmanız gerekecektir. çam, ladin 0.18 adettir. Bu nedenle, 3.2'deki ısı transfer direnci koşuluna uymak için doğada bulunmayan 57 cm'lik bir kiriş gereklidir. 0.81 birim katsayısı ile tuğla seçerken, dış duvarların kalınlığı 2,6 m'ye, betonarme yapılar - 6,5 m'ye kadar yükselmekle tehdit ediyor.

Uygulamada, duvarlar çok katmanlı yapılır, içine bir yalıtım tabakası döşenir veya dış yüzeyi bir ısı yalıtkanı ile kaplanır. Bu malzemeler çok daha düşük bir termal iletkenlik katsayısına sahiptir, bu da kalınlığı birçok kez azaltmayı mümkün kılar. Yapısal malzeme binanın sağlamlığını sağlar, ısı yalıtkanı ısı kaybını kabul edilebilir bir düzeye indirir. Cephelerde kullanılan modern kaplama malzemeleri, iç duvarlar da ısı kaybına karşı dirençlidir. Bu nedenle, gelecekteki duvarların tüm katmanları hesaplamalarda dikkate alınır.

Kulübenin her duvarında yarı saydam yapıların varlığını hesaba katmazsanız, yukarıdaki hesaplamalar yanlış olacaktır. SNiP standartlarında yapı malzemelerinin ısıl iletkenlik tablosu, bu malzemelerin ısıl iletkenlik katsayılarına kolay erişim sağlar.

Termal iletkenlik ile duvar kalınlığının hesaplanmasına bir örnek

Tipik veya bireysel bir proje seçerken, geliştirici, duvarların inşası için gerekli olan bir dizi belge alır. Güç yapıları, rüzgar, kar, operasyonel, yapısal yükler dikkate alınarak kuvvet için mutlaka hesaplanır. Duvarların kalınlığı, her katmanın malzemesinin özelliklerini dikkate alır, bu nedenle, ısı kayıplarının izin verilen SNiP normlarının altında olması garanti edilir. Bu durumda müşteri, konutun işletilmesi sırasında gerekli etkinin olmaması durumunda, tasarımda yer alan kuruluşa bir talepte bulunabilir.

Bununla birlikte, bir bahçe evi olan bir kulübenin inşası sırasında, birçok mal sahibi proje belgelerinin satın alınmasından tasarruf etmeyi tercih ediyor. Bu durumda et kalınlığı hesaplamaları bağımsız olarak yapılabilir. Uzmanlar, yapı malzemeleri, yalıtım satan firmaların web sitelerinde hizmet kullanılmasını önermemektedir. Birçoğu, kendi ürünlerini uygun bir ışıkta sunmak için hesap makinelerinde standart malzemelerin ısıl iletkenlik katsayılarının değerlerini fazla tahmin ediyor. Hesaplamalardaki benzer hatalar, geliştirici için soğuk dönemde iç konforun azalmasıyla doludur.

Kendi kendine hesaplama zor değil, sınırlı sayıda formül, standart değerler kullanılıyor:

• duvarın ısıl direnci - bu sayının 3,5 veya daha fazlası (SNiP'ye göre), taşıyıcı duvarı oluşturan tüm katmanların ısıl dirençlerinin toplamıdır
• yapı malzemelerinin ısıl iletkenlik katsayısı - her yapısal malzeme üreticisi, yarı saydam yapılar, yalıtım bunu hatasız olarak gösterir, ancak ayrıca SNiP standartlarındaki tabloyu kontrol etmek daha iyidir
• tek bir duvar tabakasının ısıl direnci - tabaka kalınlığının (m) malzemenin ısıl iletkenliği ile çarpılmasıyla hesaplanır

Termal iletkenlik, bir malzemenin sıcak kısmından bu malzemenin soğuk kısmına (yani moleküller) enerji aktarımı sürecidir.

SNiP II-3-79*'dan (Ek 2) ve SP 50.13330.2012 SNiP 23-02-2003'ten termal iletkenlik katsayılarının temel değerleri.

Bazı (hepsi değil) yapı malzemelerinin ısıl iletkenliği, nem içeriğine bağlı olarak önemli ölçüde değişebilir. Tablodaki ilk değer kuru durum değeridir. İkinci ve üçüncü değerler, SP 50.13330.2012 Ek C'ye göre A ve B çalışma koşulları için termal iletkenlik değerleridir. Çalışma koşulları, bölgenin iklimine ve odadaki neme bağlıdır. Basitçe söylemek gerekirse, A normal “ortalama” kullanımdır ve B ıslak koşullardır.

Malzeme	Termal iletkenlik katsayısı, W/(m °C)
	Kuru	A Koşulları ("normal")	Koşullar B ("ıslak")
Genişletilmiş polistiren (EPS)	0,036 - 0,041	0,038 - 0,044	0,044 - 0,050
Genişletilmiş polistiren ekstrüde (EPPS, XPS)	0,029	0,030	0,031
Yün keçe	0,045
Çimento-kum harcı (CPR)	0,58	0,76	0,93
Kireç-kum harcı	0,47	0,7	0,81
Alçı sıva düz	0,25
Mineral yün taş, 180 kg/m3	0,038	0,045	0,048
Mineral yün taş, 140-175 kg/m3	0,037	0,043	0,046
Mineral yün taş, 80-125 kg/m3	0,036	0,042	0,045
Mineral yün taş, 40-60 kg/m3	0,035	0,041	0,044
Mineral yün taş, 25-50 kg/m3	0,036	0,042	0,045
Mineral yün cam, 85 kg/m3	0,044	0,046	0,05
Mineral yün cam, 75 kg/m3	0,04	0,042	0,047
Mineral yün cam, 60 kg/m3	0,038	0,04	0,045
Mineral yün cam, 45 kg/m3	0,039	0,041	0,045
Mineral yün cam, 35 kg/m3	0,039	0,041	0,046
Mineral yün cam, 30 kg/m3	0,04	0,042	0,046
Mineral yün cam, 20 kg/m3	0,04	0,043	0,048
Mineral yün cam, 17 kg/m3	0,044	0,047	0,053
Mineral yün cam, 15 kg/m3	0,046	0,049	0,055
Çimento bağlayıcılı köpük beton ve gaz beton, 1000 kg/m3	0,29	0,38	0,43
Çimento bağlayıcılı köpük beton ve gaz beton, 800 kg/m3	0,21	0,33	0,37
Çimento bağlayıcılı köpük beton ve gaz beton, 600 kg/m3	0,14	0,22	0,26
Çimento bağlayıcılı köpük beton ve gaz beton, 400 kg/m3	0,11	0,14	0,15
Kireçtaşı bağlayıcı üzerine köpük beton ve gaz beton, 1000 kg/m3	0,31	0,48	0,55
Kireçtaşı bağlayıcı üzerine köpük beton ve gaz beton, 800 kg/m3	0,23	0,39	0,45
Kireçtaşı bağlayıcılı köpük beton ve gaz beton, 600 kg/m3	0,15	0,28	0,34
Kireçtaşı bağlayıcı üzerine köpük beton ve gaz beton, 400 kg/m3	0,13	0,22	0,28
Çam, tahıl boyunca ladin	0,09	0,14	0,18
Çam, tahıl boyunca ladin	0,18	0,29	0,35
Tahıl boyunca meşe	0,10	0,18	0,23
Tahıl boyunca meşe	0,23	0,35	0,41
Bakır	382 - 390
Alüminyum	202 - 236
Pirinç	97 - 111
Ütü	92
Teneke	67
Çelik	47
Pencere camı	0,76
taze kar	0,10 - 0,15
Sıvı su	0,56
Hava (+27 °C, 1 atm)	0,026
Vakum	0
Argon	0,0177
ksenon	0,0057
Arbolit	0,07 - 0,17
mantar ağacı	0,035
2500 kg/m3 yoğunlukta betonarme	1,69	1,92	2,04
Yoğunluğu 2400 kg/m3 olan beton (çakıl veya kırmataş üzerinde)	1,51	1,74	1,86
1800 kg/m3 yoğunluğa sahip genişletilmiş kil beton	0,66	0,80	0,92
1600 kg/m3 yoğunluğa sahip genişletilmiş kil beton	0,58	0,67	0,79
Yoğunluğu 1400 kg/m3 olan genişletilmiş kil beton	0,47	0,56	0,65
1200 kg/m3 yoğunluğa sahip genişletilmiş kil beton	0,36	0,44	0,52
1000 kg/m3 yoğunluğa sahip genişletilmiş kil beton	0,27	0,33	0,41
800 kg/m3 yoğunluğa sahip genişletilmiş kil beton	0,21	0,24	0,31
600 kg/m3 yoğunluğa sahip genişletilmiş kil beton	0,16	0,2	0,26
500 kg/m3 yoğunluğa sahip genişletilmiş kil beton	0,14	0,17	0,23
Geniş formatlı seramik blok (sıcak seramik)	0,14 - 0,18
Masif seramik tuğla, CPR'de duvarcılık	0,56	0,7	0,81
Silikat tuğla, CPR'de duvarcılık	0,70	0,76	0,87
İçi boş seramik tuğla (boşluklar dahil yoğunluk 1400 kg/m3), CPR'de duvarcılık	0,47	0,58	0,64
İçi boş seramik tuğla (yoğunluk 1300 kg/m3, boşluklar dahil), CPR'de duvarcılık	0,41	0,52	0,58
İçi boş seramik tuğla (yoğunluk 1000 kg/m3, boşluklar dahil), CPR'de duvarcılık	0,35	0,47	0,52
Silikat tuğla, 11 boşluk (yoğunluk 1500 kg / m3), CPR'de duvarcılık	0,64	0,7	0,81
Silikat tuğla, 14 boşluk (yoğunluk 1400 kg / m3), CPR'de duvar	0,52	0,64	0,76
Granit	3,49	3,49	3,49
Mermer	2,91	2,91	2,91
Kireçtaşı, 2000 kg/m3	0,93	1,16	1,28
Kireçtaşı, 1800 kg/m3	0,7	0,93	1,05
Kireçtaşı, 1600 kg/m3	0,58	0,73	0,81
Kireçtaşı, 1400 kg/m3	0,49	0,56	0,58
Tüf, 2000 kg/m3	0,76	0,93	1,05
Tüf, 1800 kg/m3	0,56	0,7	0,81
Tüf, 1600 kg/m3	0,41	0,52	0,64
Tüf, 1400 kg/m3	0,33	0,43	0,52
Tüf, 1200 kg/m3	0,27	0,35	0,41
Tüf, 1000 kg/m3	0,21	0,24	0,29
Kuru inşaat kumu (GOST 8736-77*), 1600 kg/m3	0,35
kontrplak	0,12	0,15	0,18
Sunta, sunta, 1000 kg/m3	0,15	0,23	0,29
Sunta, sunta, 800 kg/m3	0,13	0,19	0,23
Sunta, sunta, 600 kg/m3	0,11	0,13	0,16
Sunta, sunta, 400 kg/m3	0,08	0,11	0,13
Sunta, sunta, 200 kg/m3	0,06	0,07	0,08
Çekme	0,05	0,06	0,07
Alçıpan (alçıpan levha), 1050 kg/m3	0,15	0,34	0,36
Alçıpan (alçıpan levhalar), 800 kg/m3	0,15	0,19	0,21
Isı yalıtımlı bir alt tabaka üzerinde PVC linolyum, 1800 kg/m3	0,38	0,38	0,38
Isı yalıtımlı bir alt tabaka üzerinde PVC linolyum, 1600 kg/m3	0,33	0,33	0,33
Kumaş sırtlı PVC linolyum, 1800 kg/m3	0,35	0,35	0,35
Kumaş sırtlı PVC linolyum, 1600 kg/m3	0,29	0,29	0,29
Kumaş sırtlı PVC linolyum, 1400 kg/m3	0,2	0,23	0,23
eko yün	0,037 - 0,042
Genişletilmiş perlit, kum, yoğunluk 75 kg/m3	0,043 - 0,047
Genişletilmiş perlit, kum, yoğunluk 100 kg/m3	0,052
Genişletilmiş perlit, kum, yoğunluk 150 kg/m3	0,052 - 0,058
Genişletilmiş perlit, kum, yoğunluk 200 kg/m3	0,07
Köpük cam, dökme, yoğunluk 100 - 150 kg/m3	0,043 - 0,06
Köpük cam, dökme, yoğunluk 151 - 200 kg/m3	0,06 - 0,063
Köpük cam, dökme, yoğunluk 201 - 250 kg/m3	0,066 - 0,073
Köpük cam, dökme, yoğunluk 251 - 400 kg/m3	0,085 - 0,1
Köpük cam, bloklar, yoğunluk 100 - 120 kg/m3	0,043 - 0,045
Köpük cam, bloklar, yoğunluk 121 - 170 kg/m3	0,05 - 0,062
Köpük cam, bloklar, yoğunluk 171 - 220 kg/m3	0,057 - 0,063
Köpük cam, bloklar, yoğunluk 221 - 270 kg/m3	0,073
Genişletilmiş kil, çakıl, yoğunluk 250 kg/m3	0,099 - 0,1	0,11	0,12
Genişletilmiş kil, çakıl, yoğunluk 300 kg/m3	0,108	0,12	0,13
Genişletilmiş kil, çakıl, yoğunluk 350 kg/m3	0,115 - 0,12	0,125	0,14
Genişletilmiş kil, çakıl, yoğunluk 400 kg/m3	0,12	0,13	0,145
Genişletilmiş kil, çakıl, yoğunluk 450 kg/m3	0,13	0,14	0,155
Genişletilmiş kil, çakıl, yoğunluk 500 kg/m3	0,14	0,15	0,165
Genişletilmiş kil, çakıl, yoğunluk 600 kg/m3	0,14	0,17	0,19
Genişletilmiş kil, çakıl, yoğunluk 800 kg/m3	0,18
Alçıpan levhalar, yoğunluk 1350 kg/m3	0,35	0,50	0,56
Alçıpan levhalar, yoğunluk 1100 kg/m3	0,23	0,35	0,41
Perlit beton, yoğunluk 1200 kg/m3	0,29	0,44	0,5
Perlit beton, yoğunluk 1000 kg/m3	0,22	0,33	0,38
Perlit beton, yoğunluk 800 kg/m3	0,16	0,27	0,33
Perlit beton, yoğunluk 600 kg/m3	0,12	0,19	0,23
Poliüretan köpük (PPU), yoğunluk 80 kg/m3	0,041	0,042	0,05
Poliüretan köpük (PPU), yoğunluk 60 kg/m3	0,035	0,036	0,041
Poliüretan köpük (PPU), yoğunluk 40 kg/m3	0,029	0,031	0,04
Çapraz bağlı polietilen köpük	0,031 - 0,038

Malzemenin tabloda A ve B koşulları için değerleri yoksa, SP 50.13330.2012'de veya üreticilerin web sitelerinde karşılık gelen değerler yoktur veya bu, bu malzeme için anlamlı değildir.

Nem koşullarıyla birlikte termal iletkenlikteki artışa dikkat edin.

Evde ısı kaybının hesaplanması

Ev, bina kabuğu (duvarlar, pencereler, çatı, temel), havalandırma ve kanalizasyon yoluyla ısı kaybeder. Ana ısı kayıpları bina kabuğundan geçer - tüm ısı kayıplarının %60-90'ı.

Doğru kazanı seçmek için en azından evde ısı kaybının hesaplanması gerekir. Ayrıca planlanan evde ısınmaya ne kadar para harcanacağını da tahmin edebilirsiniz. Hesaplamalar sayesinde yalıtımın finansal verimliliğini analiz etmek de mümkündür, yani. Yalıtımı kurmanın maliyetinin, yalıtımın ömrü boyunca yakıt tasarrufu sağlayıp sağlamayacağını anlayın.

Bina zarflarından ısı kaybı

1) Malzemenin kalınlığını ısıl iletkenlik katsayısına bölerek duvarın ısı transferine karşı direncini hesaplıyoruz. Örneğin, duvar 0,5 m kalınlığında ve 0,16 W / (m × ° C) termal iletkenlik katsayısına sahip sıcak seramiklerden yapılmışsa, 0,5'i 0,16'ya böleriz: 0,5 m / 0,16 W/(m×°C) = 3,125 m2×°C/W

2) Hesapla Toplam alanı dış duvarlar. İşte bir kare evin basitleştirilmiş bir örneği: (10 m genişlik × 7 m yükseklik × 4 kenar) - (16 pencere × 2.5 m2) = 280 m2 - 40 m2 = 240 m2

3) Üniteyi ısı transferine karşı dirence böleriz, böylece birinden ısı kaybı elde ederiz. metrekare duvarlar bir derecelik sıcaklık farkıyla. 1 / 3.125 m2×°C/W = 0.32 W/m2×°C

4) Duvarların ısı kaybını hesaplayınız. Duvarın bir metrekaresinden ısı kaybını duvarların alanı ve evin içindeki ve dışındaki sıcaklık farkıyla çarpıyoruz. Örneğin, içeride +25°C ve dışarıda -15°C ise aradaki fark 40°C'dir. 0,32 W / m2×°C × 240 m2 × 40 °C = 3072 W Bu sayı duvarların ısı kaybıdır. Isı kaybı watt cinsinden ölçülür, yani. ısı yayma gücüdür.

5) Kilowatt-saat cinsinden ısı kaybının anlamını anlamak daha uygundur. 40 ° C sıcaklık farkı ile duvarlarımızdan 1 saat boyunca termal enerji kaybolur: 3072 W × 1 saat = 3.072 kWh 24 saatte harcanan enerji: 3072 W × 24 sa = 73.728 kWh

Isıtma döneminde havanın farklı olduğu açıktır, yani. sıcaklık farkı her zaman değişir. Bu nedenle, tüm ısıtma periyodu için ısı kaybını hesaplamak için, paragraf 4'te ısıtma periyodunun tüm günleri için ortalama sıcaklık farkı ile çarpmak gerekir.

Örneğin, ısıtma süresinin 7 ayı boyunca, oda ve sokak arasındaki ortalama sıcaklık farkı 28 dereceydi, bu da bu 7 ay boyunca duvarlardan ısı kaybının kilovat saat olarak olduğu anlamına geliyor:

0,32 W / m2×°C × 240 m2 × 28 °C × 7 ay × 30 gün × 24 sa = 10838016 Wh = 10838 kWh

Rakam oldukça "somut". Örneğin, ısıtma elektrikli olsaydı, ortaya çıkan sayıyı kWh maliyeti ile çarparak ısıtmaya ne kadar para harcanacağını hesaplayabilirsiniz. Bir gaz kazanından kWh enerji maliyetini hesaplayarak gaz ısıtmaya ne kadar para harcandığını hesaplayabilirsiniz. Bunu yapmak için gazın maliyetini, gazın kalorifik değerini ve kazanın verimliliğini bilmeniz gerekir.

Bu arada, son hesaplamada, ortalama sıcaklık farkı, ay ve gün sayısı (ancak saat değil, saati bırakıyoruz) yerine, ısıtma periyodunun derece-gününü - GSOP'yi kullanmak mümkün oldu. Rusya'nın farklı şehirleri için önceden hesaplanmış GSOP'ları bulabilir ve bir metrekareden ısı kaybını duvar alanıyla, bu GSOP'lerle ve 24 saat boyunca kWh cinsinden ısı kayıplarını elde ederek çarpabilirsiniz.

Duvarlara benzer şekilde pencereler için ısı kaybı değerlerini hesaplamanız gerekir, ön kapı, çatılar, temeller. Sonra her şeyi toplayın ve tüm kapalı yapılardaki ısı kaybının değerini alın. Bu arada, pencereler için, kalınlığı ve ısıl iletkenliği bulmak gerekli olmayacaktır, genellikle üretici tarafından hesaplanan çift camlı bir pencerenin hazır bir ısı transfer direnci vardır. Zemin için (döşeme temeli durumunda), sıcaklık farkı çok büyük olmayacak, evin altındaki zemin dışarıdaki hava kadar soğuk değil.

Havalandırma yoluyla ısı kaybı

Kümeste mevcut olan yaklaşık hava hacmi (hacim iç duvarlar(Mobilya dahil değildir)

10 m x 10 m x 7 m = 700 m3

+20°C'de hava yoğunluğu 1.2047 kg/m3. Havanın özgül ısı kapasitesi 1.005 kJ/(kg×°C)'dir. Evdeki hava kütlesi:

700 m3 × 1.2047 kg/m3 = 843.29 kg

Diyelim ki evdeki tüm hava günde 5 kez değişiyor (bu yaklaşık bir sayıdır). İç ve dış arasındaki ortalama farkla dış sıcaklık Tüm ısıtma periyodu için 28 °C, ortalama olarak, gelen soğuk havayı ısıtmak için günlük ısı enerjisi harcanacaktır:

5 × 28 °C × 843,29 kg × 1.005 kJ/(kg×°C) = 118650.903 kJ

118650.903 kJ = 32,96 kWh (1 kWh = 3600 kJ)

Şunlar. ısıtma periyodu boyunca, beş hava değişimi ile, kümes havalandırma yoluyla günde ortalama 32,96 kWh ısı enerjisi kaybedecektir. 7 aylık ısıtma dönemi için enerji kayıpları:

7 × 30 × 32,96 kWh = 6921.6 kWh

Kanalizasyon yoluyla ısı kaybı

Isıtma döneminde eve giren su oldukça soğuktur, örneğin ortalama sıcaklık+7°C. Sakinleri bulaşık yıkarken, banyo yaparken su ısıtması gerekir. Ayrıca klozetteki ortam havasından gelen su kısmen ısıtılır. Su tarafından alınan tüm ısı, sakinler tarafından kanalizasyona yıkanır.

Diyelim ki bir evde bir aile ayda 15 m3 su tüketiyor. Suyun özgül ısı kapasitesi 4.183 kJ/(kg×°C)'dir. Suyun yoğunluğu 1000 kg/m3'tür. Ortalama olarak eve giren suyun +30°C'ye kadar ısıtıldığını varsayalım, yani. sıcaklık farkı 23°C.

Buna göre, ayda kanalizasyondan ısı kaybı olacaktır:

1000 kg/m3 × 15 m3 × 23°C × 4.183 kJ/(kg×°C) = 1443135 kJ

1443135 kJ = 400,87 kWh

Isıtma süresinin 7 ayı boyunca sakinler kanalizasyona dökülür:

7 × 400,87 kWh = 2806,09 kWh

Çözüm

Sonunda, bina kabuğu, havalandırma ve kanalizasyon yoluyla alınan ısı kayıplarını toplamanız gerekir. yaklaşık bir değer alın toplam sayısı ev ısı kaybı.

Havalandırma ve kanalizasyon yoluyla ısı kayıplarının oldukça kararlı olduğunu söylemeliyim, onları azaltmak zor. Daha az sık duş almayacaksınız veya evi yeterince havalandırmayacaksınız. Havalandırma yoluyla kısmen de olsa ısı kaybı bir ısı eşanjörü yardımıyla azaltılabilir.

Evde ısı kaybının hesaplanması SP 50.13330.2012 (SNiP 23-02-2003'ün güncellenmiş versiyonu) kullanılarak da yapılabilir. Ek G “Meskenlerin ısıtılması ve havalandırılması için termal enerji tüketiminin spesifik karakteristiğinin hesaplanması ve kamu binaları”, hesaplamanın kendisi çok daha karmaşık olacak, orada daha fazla faktör ve katsayı kullanılıyor.

Günümüzde yakıt ve enerji kaynaklarının akılcı kullanımı konusu çok keskindir. Hem ülke hem de her bir aile ekonomisinin gelişmesinin enerji güvenliğini sağlamak için ısı ve enerji tasarrufu yolları sürekli olarak çalışılmaktadır.

Verimli enerji santralleri ve ısı yalıtım sistemlerinin (en büyük ısı değişimini sağlayan ekipman (örneğin buhar kazanları) ve bunun tersine istenmeyen (eritme fırınları) oluşturulması, ısı transferi ilkeleri hakkında bilgi sahibi olmadan imkansızdır.

Binaların ısıl korunmasına yönelik yaklaşımlar değişti, yapı malzemelerine yönelik gereksinimler arttı. Her evin izolasyon ve ısıtma sistemine ihtiyacı vardır.. Bu nedenle, kapalı yapıların ısı mühendisliği hesabında, ısıl iletkenlik indeksinin hesaplanması önemlidir.

Termal iletkenlik kavramı

Termal iletkenlik - o gibi fiziksel özellik vücudun içindeki termal enerjinin vücudun en sıcak kısmından daha soğuk kısmına geçtiği malzeme. Termal iletkenlik endeksinin değeri, konutlarda ısı kaybının derecesini gösterir. Aşağıdaki faktörlere bağlıdır:

Nesnelerin termal enerjiyi termal iletkenlik katsayısı yoluyla geçirme özelliğini ölçmek mümkündür. Isı transferine karşı en büyük direnci elde etmek için yetkin bir yapı malzemesi seçimi, yalıtım yapmak çok önemlidir. Gelecekte yapılacak yanlış hesaplamalar veya mantıksız tasarruflar, iç mekan ikliminin bozulmasına, binada rutubete, ıslak duvarlara, havasız odalara neden olabilir. Ve en önemlisi - yüksek ısıtma maliyetlerine.

Karşılaştırma için, aşağıda malzeme ve maddelerin ısıl iletkenlik tablosu verilmiştir.

tablo 1

Metaller en yüksek değerlere sahipken, ısı yalıtımlı nesneler en düşük değerlere sahiptir.

Yapı malzemelerinin sınıflandırılması ve termal iletkenlikleri

Betonarmenin ısıl iletkenliği, tuğla işi, kapalı yapıların inşasında yaygın olarak kullanılan genişletilmiş kil beton bloklar, en yüksek standart göstergelere sahiptir. inşaat sektöründe ahşap yapılarçok daha az sıklıkla kullanılır.

Bağlı olarak termal iletkenlik değerleri, yapı malzemeleri sınıflara ayrılır:

• yapısal ve ısı yalıtımı (0.210'dan itibaren);
• ısı yalıtımı (0.082 - A'ya kadar, 0.082'den 0.116 - B, vb.).

Sandviç yapıların verimliliği

Yoğunluk ve termal iletkenlik

Şu anda böyle bir yapı malzemesi yok, yüksek yük taşıma kapasitesi hangi düşük ısı iletkenliği ile birleştirilir. Çok katmanlı yapılar ilkesine dayalı binaların inşası şunları sağlar:

kombinasyon yapısal malzeme ve ısı yalıtımı Mukavemet sağlamaya ve termal enerji kaybını en uygun seviyeye indirmeye izin verir. Bu nedenle, duvarlar tasarlanırken, gelecekteki kapalı yapının her katmanı hesaplamalarda dikkate alınır.

Bir ev inşa ederken ve yalıtıldığında yoğunluğu dikkate almak da önemlidir.

Bir maddenin yoğunluğu, termal iletkenliğini, ana ısı yalıtkanını - havayı tutma kabiliyetini etkileyen bir faktördür.

Duvar kalınlığı ve yalıtımın hesaplanması

Duvar kalınlığının hesaplanması aşağıdaki göstergelere bağlıdır:

• yoğunluk;
• hesaplanmış termal iletkenlik;
• ısı transfer direnci katsayısı.

Belirlenen normlara göre dış duvarların ısı transfer direnç indeksi değeri en az 3,2λ W/m °C olmalıdır.

Hesaplama betonarme ve diğer yapısal malzemelerden yapılmış duvarların kalınlığı tablo 2'de sunulmuştur. Bu tür yapı malzemeleri, yüksek yük taşıma özellikleri ile karakterize edilir, dayanıklıdır, ancak termal koruma olarak etkisizdir ve irrasyonel duvar kalınlığı gerektirir.

Tablo 2

Yapısal- ısı yalıtım malzemeleri duvar çevreleyen yapılarda binaların termal ve akustik özelliklerini önemli ölçüde artırırken, yeterince yüksek yüklere maruz kalma kabiliyetine sahiptir (tablo 3.1, 3.2).

Tablo 3.1

Tablo 3.2

Isı yalıtımlı yapı malzemeleri, binaların ve yapıların termal korumasını önemli ölçüde artırabilir. Tablo 4 gösteriyor ki termal iletkenlik katsayısının en düşük değerleri polimerler, mineral yün, doğal organik ve inorganik malzemelerden levhalar var.

Tablo 4

Hesaplamalarda yapı malzemelerinin ısıl iletkenlik tablolarının değerleri kullanılır:

İnşaat için en uygun malzemeleri seçme görevi, elbette, daha entegre bir yaklaşım anlamına gelir. Bununla birlikte, tasarımın ilk aşamalarındaki bu kadar basit hesaplamalar bile, en uygun malzemeleri ve miktarlarını belirlemeyi mümkün kılmaktadır.

Termal iletkenlik nedir? Bu değeri bilmek sadece profesyonel inşaatçılar için değil, aynı zamanda kendi başına bir ev inşa etmeye karar veren sıradan insanlar için de gereklidir.

İnşaatta kullanılan her malzemenin bu değerin kendi göstergesi vardır. En düşük değeri ısıtıcılar için, en yüksek değeri ise metaller içindir. Bu nedenle, rahat bir eve sahip olmak için hem inşa edilen duvarların hem de ısı yalıtımının kalınlığını hesaplamaya yardımcı olacak formülü bilmek gerekir.

En yaygın ısıtıcılarda ısı iletkenliğinin karşılaştırılması

Isı iletimini anlamak farklı malzemeler yalıtım amaçlı, aşağıdaki tabloda verilen katsayılarını (W / m * K) karşılaştırmanız gerekir:

Yukarıdaki verilerden de anlaşılacağı gibi, ısı yalıtımı gibi yapı malzemelerinin ısı iletkenlik indeksi minimum (0.019) ile maksimum (0.5) arasında değişmektedir. Tüm ısı yalıtım malzemelerinin okumalarında belirli bir varyasyon vardır. SNiP'ler, her birini çeşitli şekillerde tanımlar - kuru, normal ve ıslak. Minimum ısı iletkenlik katsayısı, kuru bir duruma, maksimum - ıslak olana karşılık gelir.

Bireysel inşaat planlanıyorsa

Bir ev inşa ederken, dikkate almak önemlidir özellikler tüm bileşenler (duvarlar için malzeme, duvar harcı, gelecekteki yalıtım, su yalıtımı ve buhar havalandırma filmleri, bitirme).

Hangi duvarları anlamak için en iyi yolısıyı koruyacak, aşağıdaki tablodan görülebileceği gibi sadece duvar malzemesinin değil, harcın da ısıl iletkenliğini analiz etmek gerekir:

Ürün numarası	Duvar malzemesi, harç	SNiP'ye göre termal iletkenlik katsayısı
1.	Tuğla	0,35 – 0,87
2.	kerpiç bloklar	0,1 – 0,44
3.	Somut	1,51 – 1,86
4.	Çimento esaslı köpük beton ve gaz beton	0,11 – 0,43
5.	Kireç esaslı köpük beton ve gaz beton	0,13 – 0,55
6.	hücresel beton	0,08 – 0,26
7.	seramik bloklar	0,14 – 0,18
8.	Çimento-kum harcı	0,58 – 0,93
9.	kireçli harç	0,47 – 0,81

Önemli . Tabloda verilen verilerden her bir yapı malzemesinin ısıl iletkenlik katsayısı açısından oldukça büyük bir yayılıma sahip olduğu görülmektedir.

Bu birkaç nedenden kaynaklanmaktadır:

• Yoğunluk. Tüm ısıtıcılar çeşitli yoğunluklarda üretilir veya istiflenir (penoizol, ecowool). Yoğunluk ne kadar düşükse (ısı yalıtım yapısında daha fazla hava bulunur), ısı iletkenliği o kadar düşük olur. Tersine, çok yoğun yalıtım için bu katsayı daha yüksektir.
• Yapıldıkları madde (baz). Örneğin tuğla silikat, seramik, kildir. Termal iletkenlik katsayısı da buna bağlıdır.
• Boşluk sayısı. Bu, tuğlalar (içi boş ve katı) ve ısı yalıtımı için geçerlidir. Hava, ısının en kötü iletkenidir. Termal iletkenlik katsayısı 0.026'dır. Ne kadar çok boşluk olursa, bu rakam o kadar düşük olur.

Harç ısıyı iyi iletir, bu nedenle herhangi bir duvarın yalıtılması önerilir.

parmaklarda açıklarsan

Isı iletkenliğinin ne olduğunu anlamak ve netleştirmek için 2 m 10 cm kalınlığında bir tuğla duvarı diğer malzemelerle karşılaştırabilirsiniz. Böylece, geleneksel bir çimento-kum harcı üzerinde bir duvara döşenen 2,1 metre tuğla şuna eşittir:

• genişletilmiş kil betondan yapılmış 0,9 m kalınlığında bir duvar;
• 0,53 m çapında kereste;
• duvar, 0.44 m kalınlığında gaz betondan.

Mineral yün ve polistiren köpük gibi yaygın ısıtıcılar söz konusu olduğunda, büyük bir tuğla duvarın ısı iletkenliğinin ince bir tabakaya eşit olması için sadece 0.18 m birinci ısı yalıtımı veya 0.12 m ikinci gereklidir. ısı yalıtımı.

SNiP'leri inceleyerek üretilebilen yalıtım, yapı ve kaplama malzemelerinin termal iletkenliğinin karşılaştırmalı bir özelliği, bir yalıtım pastasını (taban, yalıtım, kaplama) analiz etmenize ve doğru bir şekilde oluşturmanıza olanak tanır. Termal iletkenlik ne kadar düşük olursa, fiyat o kadar yüksek olur. Çarpıcı bir örnek, seramik bloklardan veya sıradan yüksek kaliteli tuğlalardan yapılmış bir evin duvarlarıdır. İlki sadece 0.14 - 0.18'lik bir termal iletkenliğe sahiptir ve en iyi tuğlalardan çok daha pahalıdır.

farklı malzemeler var farklı termal iletkenlik, ve ne kadar düşükse, iç ortam ile dış ortam arasındaki ısı değişimi o kadar az olur. Bu, kışın böyle bir evde sıcak kaldığı ve yazın serin olduğu anlamına gelir.

Termal iletkenlik, vücutların ısı iletme yeteneğinin nicel bir özelliğidir. İnşaat sırasındaki doğru hesaplamaların yanı sıra karşılaştırma yapabilmek için, çoğu yapı malzemesinin ısı iletkenliği, mukavemet, buhar geçirgenliği tablosundaki sayıları sunuyoruz.

Aşağıdaki ısı değişim süreçleri vardır:

1. termal iletkenlik;
2. konveksiyon;
3. termal radyasyon.

Termal iletkenlik- bu, moleküllerin, atomların ve serbest elektronların, yani vücudun en küçük parçacıklarının oldukça aktif bir hareket enerjisi değişimi olduğunda, aynı cismin farklı sıcaklıklara sahip cisimleri veya parçacıkları arasındaki moleküler düzeyde ısı transferidir. .

Bu işlem, kaotik bir düzende (yani moleküller, atomlar vb.) hareket eden cisimlerin yapısal parçacıkları tarafından gerçekleştirilir. Benzer bir ısı değişimi, düzgün olmayan bir sıcaklık dağılımına sahip herhangi bir fiziksel vücutta meydana gelir. Isı transfer mekanizmasının kendisi, şu ya da bu şekilde, maddenin o andaki toplanma durumuna bağlıdır.

termal radyasyon- elektromanyetik dalgalar yoluyla meydana gelen enerjinin bir vücuttan diğerine aktarılması.

Tüm ısı transferi yöntemleri genellikle birlikte uygulanır. Bu nedenle, konveksiyona termal iletkenlik eşlik eder, çünkü bu durumda farklı sıcaklıklardaki parçacıklar kaçınılmaz olarak temas eder.
Konveksiyon işlemi, ortamın eşit olmayan şekilde ısıtılmış bölümleri uzayda hareket ederken gerçekleştirilir. Bu durumda, ısı transferi ayrılmaz bir şekilde bu ortamın transferi ile bağlantılıdır.

Bir tuğla evde ahşap bir çerçevenin verdiği aynı sıcaklığı elde etmek için kalınlık Tuğla duvar ahşap bir binanın duvarlarının kalınlığının üç katını aşmalıdır

Konveksiyon ve ısı iletimi ile ortak ısı transferi işlemine konvektif ısı transferi denir. Isı transferi, esasen hareketli bir ortam ile sabit (katı) bir duvar arasındaki konvektif bir ısı alışverişidir. Isı transferine genellikle termal radyasyon eşlik eder. Bu durumda ısı transferi, termal iletkenlik, konveksiyon ve termal radyasyon gibi işlemlerle birlikte gerçekleştirilir.

Maddenin denge konsantrasyonunda ortaya çıkan, kütle transferi adı verilen bir madde transferi vardır.

Isı transferi ve kütle transfer proseslerinin eş zamanlı akışına ısı ve kütle transferi denir.

Termal iletkenlik, en küçük cisim parçacıklarının termal hareketinde ifade edilir. Termal iletkenlik olgusu şu şekilde gözlemlenebilir: katılar, ve sabit gazlarda ve içlerinde konvektif akımların ortaya çıkmaması şartıyla sıvılarda. Konut binaları da dahil olmak üzere çeşitli yapılar inşa ederken, genleşmiş polistiren, poliüretan köpük vb. dahil olmak üzere yapı malzemelerinin ısıl iletkenliği hakkında bilgiye ihtiyaç vardır.

Termal iletkenlik katsayısı

Malzemelerin termal iletkenliğinin bir göstergesi, termal iletkenlik katsayısıdır.

Termal iletkenlikten bahsetmişken, aynı zamanda vücutların ısı iletme yeteneğinin nicel özellikleri anlamına gelir. Bir maddenin ısıyı iletme özelliği farklıdır. Spesifik termal iletkenlik anlamına gelen termal iletkenlik katsayısı gibi bir birimde ölçülür. Sayısal olarak bu özellik, tek bir sıcaklık aralığında 1 m kalınlığında ve 1 m2 alana sahip bir malzemeden geçen ısı miktarına eşittir.

Daha önce, bir vücuttan diğerine kalori akışına bağlı olarak termal enerjinin aktarıldığı varsayılmıştır. Bununla birlikte, daha sonraki deneyler, kalori kavramını bağımsız bir madde türü olarak reddetti. Zamanımızda, termal iletkenlik olgusunun, nesnelerin sıcaklıklarının eşitlenmesiyle kendini gösteren termodinamik dengeye mümkün olduğunca yakın bir duruma doğal eğiliminden kaynaklandığına inanılmaktadır.

Vakum termal iletkenliği

Vakumun termal iletkenlik katsayısını bu açıdan düşünmek ilginçtir. Sıfıra yakındır - ve vakum ne kadar derinse, termal iletkenliği sıfıra o kadar yakındır. Neden? Niye? Gerçek şu ki, vakumda ısı transfer edebilen son derece düşük bir malzeme parçacıkları konsantrasyonu vardır. Ancak ısı hala bir vakumda - radyasyonla aktarılır. Bu nedenle, örneğin, ısı kaybını en aza indirmek için bir termos yapılır. Çift çeperli aralarına hava pompalıyor. Gümüş de yapıyorlar. Folyo köpük ve benzeri diğer yalıtım malzemeleri gibi malzemelerin özellikleri, ayna yüzeyinin radyasyonu daha iyi yansıtması ile aynı kaliteye dayanmaktadır.
Aşağıda, özel örnekler kullanarak, termal iletkenlik gibi fiziksel bir kavramın daha eksiksiz bir sunumu için eğitim videoları izliyoruz.

Termal iletkenlik tablosu

Malzeme	Yoğunluk, kg/m3	Termal iletkenlik, W / (m * C)	buhar geçirgenliği, Mg/(m*h*Pa)	Eşdeğer1 (ısı transfer direnci ile = 4,2m2*C/W) kalınlık, m	Eşdeğer2 (buhar geçirgenlik direnci =1.6m2*h*Pa/mg olduğunda) kalınlık, m
Betonarme	2500	1.69	0.03	7.10	0.048
Somut	2400	1.51	0.03	6.34	0.048
Genişletilmiş kil beton	1800	0.66	0.09	2.77	0.144
Genişletilmiş kil beton	500	0.14	0.30	0.59	0.48
Kırmızı kil tuğla	1800	0.56	0.11	2.35	0.176
Tuğla, silikat	1800	0.70	0.11	2.94	0.176
Tuğla seramik oyuk (brüt 1400)	1600	0.41	0.14	1.72	0.224
İçi boş seramik tuğla (brüt 1000)	1200	0.35	0.17	1.47	0.272
köpük beton	1000	0.29	0.11	1.22	0.176
köpük beton	300	0.08	0.26	0.34	0.416
Granit	2800	3.49	0.008	14.6	0.013
Mermer	2800	2.91	0.008	12.2	0.013
Çam, lif boyunca ladin	500	0.09	0.06	0.38	0.096
Tahıl boyunca meşe	700	0.10	0.05	0.42	0.08
Çam, lif boyunca ladin	500	0.18	0.32	0.75	0.512
Tahıl boyunca meşe	700	0.23	0.30	0.96	0.48
kontrplak	600	0.12	0.02	0.50	0.032
sunta	1000	0.15	0.12	0.63	0.192
Çekme	150	0.05	0.49	0.21	0.784
Alçıpan	800	0.15	0.075	0.63	0.12
karşı karşıya karton	1000	0.18	0.06	0.75	0.096
mineral yün	200	0.070	0.49	0.30	0.784
mineral yün	100	0.056	0.56	0.23	0.896
mineral yün	50	0.048	0.60	0.20	0.96
	33	0.031	0.013	0.13	0.021
Genişletilmiş polistiren ekstrüde	45	0.036	0.013	0.13	0.021
strafor	150	0.05	0.05	0.21	0.08
strafor	100	0.041	0.05	0.17	0.08
strafor	40	0.038	0.05	0.16	0.08