Влияние коэффициента теплопроводности и толщины материала на теплозащитные качества наружных ограждений.
Коэффициент теплопроводности материалов
Строительные материалы частично отражают и частично поглощают энергию. Светлая и гладкая поверхность отражает большую часть падающей энергии. Чем темнее и шершавее поверхность тела, тем больше энергии она поглощает. Поглощенная телом лучистая энергия превращается в тепловую и вызывает повышение температуры. По тому для уменьшения перегрева помещений верхнего этажа в летнее время целесообразно покрытие крыши делать из оцинкованной кровельной стали, а не из рубероида. Благодаря блестящей светлой поверхности сталь отражает значительную часть излучения и нагревается меньше, чем рубероид, имеющий темную поверхность и интенсивнее поглощающий лучистую энергию.
Передача теплоты через стены осуществляется главным образом за счет теплопроводности. Количество теплоты, проходящей через стену, зависит от коэффициента теплопроводности материала λ. Чем он больше, тем больше теплоты проходит через материал и тем хуже его теплозащита.
Различные строительные материалы имеют разные коэффициенты теплопроводности. На них влияют различные факторы, в частности плотность и влажность материала (см рисунок).
Плотность строительного материала
Плотный материал имеет больший коэффициент теплопроводности по сравнению с пористым. Увеличение плотности способствует повышению λ. Уменьшение плотности приводит к снижению λ и увеличению теплопроводности λ = 2,04 Вт/(м·°С), у кладки из объясняется тем, что поры строительного материала заполнены воздухом, имеющим низкий коэффициент теплопроводности. Чем больше пор в материале, тем меньше его плотность и теплопроводность. Например, у железобетона плотностью 2500 кг/м3 коэффициент теплопроводности λ = 2,04 Вт/ (м·°С), укладки из обыкновенного глиняного кирпича плотностью 1800 кг/м3 λ,=0,81 Вт/(м·°С), у фанеры плотностью 600 кг/м3 λ.=0,18 Вт/(м·°С), у плит из полистирольного пенопласта плотностью 100 кг/м3 λ=0,05 Вт/(м·°С).
Влажность строительного материала
Влажность способствует повышению теплопроводности: более сырой материал имеет больший коэффициент теплопроводности и обладает худшими теплозащитными характеристиками по сравнению с сухим. Это вызвано тем, что при увлажнении материала его поры заполняются водой, имеющей высокий коэффициент теплопроводности (приблизительно в 20 раз больший, чем воздух).
Сопротивление теплопередаче
На теплопотери через ограждения наибольшее влияние оказывает их способность передавать теплоту, которая зависит от коэффициента теплопроводности и толщины материала. Чем меньше коэффициент теплопроводности и толще стена, тем больше ее термическое сопротивление (передаче теплоты) и лучше ее теплозащитные свойства.
Сопротивление стен теплопередаче
На теплопотери через ограждения наибольшее влияние оказывает их способность передавать теплоту, которая зависит от коэффициента теплопроводности и толщины материала. Чем меньше коэффициент теплопроводности и толще стена, тем больше ее термическое сопротивление (передаче теплоты) и лучше ее теплозащитные свойства.
Кроме того, количество теряемой теплоты зависит от сопротивления теплообмену конвекцией и излучением у поверхности внутренней и наружной стен. Чем интенсивнее происходит теплообмен, тем больше теплоты теряется из помещения и передается внутренней поверхности конструкции или отдается поверхностью стены наружу, тем меньше сопротивление теплообмену и хуже теплозащита.
Таким образом, теплозащитная способность стены, ее сопротивление теплопередаче, зависят от интенсивности передачи теплоты на трех участках (у внутренней поверхности, в толще ограждения, у наружной поверхности), каждый из которых имеет свое сопротивление. Общее сопротивление теплопередаче представляет собой их сумму.
Метки: бетонный дом, Деревянный дом, Отопление, пенобетон, пеноблок