Теплопровідність будівельних матеріалів і коефіцієнти тепловтрат

З чого побудувати будинок? Його стіни повинні забезпечити здоровий мікроклімат без зайвої вологи, цвілі, холоду. Це залежить від їх фізичних властивостей: міцності, водостійкості, пористості. Найголовнішим є теплопровідність будівельних матеріалів, що означає їх властивість пропускати крізь себе теплову енергію при різниці температур. Для того, щоб кількісно оцінити цей параметр, використовують коефіцієнт теплопровідності.

b084736d45e1bb4e4f336a245ce82c9b Теплопровідність будівельних матеріалів і коефіцієнти тепловтрат

Для того, щоб цегляний будинок був таким же теплим, як і дерев’яний зруб (з сосни), товщина його стін повинна втричі перевищувати товщину стін зрубу.

Що таке коефіцієнт теплопровідності

Ця фізична величина дорівнює кількості теплоти (вимірюється в кілокалоріях), що проходить через матеріал товщиною 1 м за 1 годину. При цьому різниця температур на протилежних сторонах його поверхні повинна бути рівною 1 °С. Обчислюється теплопровідність Вт/м град (Ват, поділений на твір метра і градуси).

Використання даної характеристики продиктовано необхідністю грамотного підбору типу фасаду для створення максимальної теплоізоляції. Це необхідна умова для комфорту які живуть або працюють в будівлі людей. Також теплопровідність будівельних матеріалів враховується при виборі додаткового утеплення будинку. В даному випадку її розрахунок особливо важливий, так як помилки призводять до неправильного зміщення точки роси і, як наслідок – стіни мокнуть, в будинку сиро і холодно.

Порівняльна характеристика теплопровідності будівельних матеріалів

Коефіцієнт теплопровідності матеріалів різний. Наприклад, у сосни цей показник дорівнює 0,17 Вт/м град, у пінобетону – 0,18 Вт/м град: тобто, по здатності зберігати тепло вони приблизно ідентичні. Коефіцієнт теплопровідності цегли – 0,55 Вт/м град, а звичайного (повнотілої) – 0,8 Вт/м град. З усього цього випливає, що для того, щоб цегляний будинок був таким же теплим, як і дерев’яний зруб (з сосни), товщина його стін повинна втричі перевищувати товщину стін зрубу.

Практичне використання матеріалів з низькою теплопровідністю

Сучасні технології виробництва теплоізоляційних матеріалів надають широкі можливості для будівельної індустрії. Сьогодні зовсім не обов’язково будувати будинки з великою товщиною стін: можна вдало комбінувати різні матеріали для зведення енергоефективних будівель. Не дуже високу теплопровідність цегли можна компенсувати використанням додаткового внутрішнього або зовнішнього утеплювача, наприклад, пінополістиролу, коефіцієнт теплопровідності якого – всього 0,03 Вт/м град.

Замість дорогих будинків з цегли та не ефективних з точки зору енергозбереження монолітних і каркасно-панельних будинків з важкого і щільного бетону сьогодні будують будинки з ніздрюватого бетону. Його параметри такі ж, як у деревини: в будинку з цього матеріалу стіни не промерзають навіть у найхолодніші зими.

5eee19986764d7bb1b3a408bd0af84bd Теплопровідність будівельних матеріалів і коефіцієнти тепловтрат

Втрати тепла будинку в процентному співвідношенні

Така технологія дозволяє зводити більш дешеві будівлі. Це пов’язано з тим, що низький коефіцієнт теплопровідності будівельних матеріалів спростив зведення мінімальними витратами по фінансуванню. Зменшується також і час, що витрачається на будівельні роботи. Для більш легких споруд не потрібно влаштовувати важкий глибоко заглиблений фундамент: у ряді випадків досить легкого стрічкового або стовпчастого.

Особливо привабливим даний принцип будівництва став для зведення легких каркасних будинків. Сьогодні з використанням матеріалів низькій теплопровідності зводиться все більше котеджів, супермаркетів, складських приміщень та виробничих будівель. Такі будівлі можуть експлуатуватися в будь-якій кліматичній зоні.

Принцип каркасно-щитової технології будівництва полягає в тому, що між тонкими листами фанери або плит OSB поміщається теплоізолятор. Це може бути мінеральна вата або пінополістирол. Товщина матеріалу вибирається з урахуванням його теплопровідності. Тонкі стіни цілком справляються із завданням теплової ізоляції. Таким же чином влаштовується покрівля. Дана технологія дозволяє в короткі терміни зводити будівлю з мінімальними фінансовими витратами.

Порівняння параметрів популярних матеріалів для ізоляції і зведення будинків

Пінополістирол і мінеральна вата зайняли лідируючі позиції при утепленні фасадів. Думки фахівців розділилися: одні стверджують, що вата накопичує конденсат і придатна до експлуатації лише при одночасному використанні з паронепроникною мембраною. Але тоді стіни втрачають дихаючі властивості, і якісне застосування виявляється під питанням. Інші запевняють, що створення вентильованих фасадів вирішує дану проблему. При цьому пінополістирол має низьку провідність тепла і добре дихає. У нього вона пропорційно залежить від щільності листів: 40/100/150 кг/м3 = 0,03/0,04/0,05 Вт/м*ºC.

Ще одна важлива характеристика, яку обов’язково враховують при будівництві – паропроникність. Вона означає можливість стін пропускати зсередини вологість. При цьому не відбуваються втрати кімнатної температури і немає необхідності провітрювати приміщення. Низька теплопровідність і висока паропроникність стін забезпечують ідеальний для проживання людини мікроклімат в будинку.

Виходячи з цих умов, можна визначити найефективніші будинку для проживання людини. Найбільш низькою провідністю тепла володіє пінобетон (0,08 Вт
м*C) при щільності 300 кг/м3. Цей будівельний матеріал має також одну з найвищих ступенів паропроникності (0,26 Мг/м*год*Па). Друге місце по праву займає деревина, зокрема – сосна, ялина, дуб. Їх досить низька теплопровідність (0,09 Вт/м*C) за умови обробки дерева поперек волокон. А паропроникність цих сортів найбільш висока (0,32 Мг/м*год*Па). Для порівняння: використання сосни, обробленої вздовж волокон, підвищує випуск тепла до 0,17-0,23 Вт/м*ºC.

Таким чином, для зведення стін підходять найкраще пінобетон і деревина, так як вони володіють кращими параметрами щодо забезпечення екологічної чистоти та гарного мікроклімату усередині приміщень. Для ізоляції фасаду підходять пінополіуретан, пінополістирол, мінеральна вата. Окремо слід сказати про клоччі. Її закладають для виключення містків холоду під час кладки зрубу. Вона збільшує і без того чудові властивості дерев’яного фасаду: коефіцієнт провідності тепла у клоччя найнижчий (0,05 Вт/м*C), а паропроникність найвища (0,49 Мг/м*год*Па).

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
(0 голосів, в середньому: 0 з 5)

Читайте Також: