Tepelná vodivost a tepelná kapacita cihel
Tepelná vodivost a tepelná kapacita cihel jsou důležitými parametry, které umožňují určit výběr materiálu pro výstavbu bytových domů při zachování požadované úrovně tepla v nich. Specifické ukazatele jsou vypočteny a jsou uvedeny ve speciálních tabulkách.
Co je to a co je ovlivňuje?
Tepelná vodivost je proces, který se vyskytuje uvnitř materiálu během přenosu tepelné energie mezi částicemi nebo molekulami. Chladnější část zároveň získává teplo z více zahřátého. Energetické ztráty a emise tepla se vyskytují v materiálech nejen v důsledku procesu přenosu tepla, ale také během ozařování. Záleží na struktuře látky.
Každá stavební složka má specifický ukazatel tepelné vodivosti získané experimentálně v laboratoři. Proces rozvodu tepla je nerovnoměrný, takže na grafu vypadá jako křivka. Tepelná vodivost je fyzikální veličina, která je tradičně charakterizována koeficientem. Když se podíváte na stůl, můžete snadno zjistit závislost indikátoru na provozních podmínkách tohoto materiálu. Rozšířené referenční knihy obsahují až několik set druhů koeficientů, které určují vlastnosti stavebních materiálů různých konstrukcí.
Pro informaci, volba v tabulce uvádí tři podmínky: normální - pro mírné klima a střední vlhkost v místnosti, "suchý" stav materiálu, a "mokrý" - to znamená, provoz v podmínkách zvýšené vlhkosti v atmosféře. Je snadné vidět, že u většiny materiálů se koeficient zvyšuje s rostoucí vlhkostí prostředí. „Suchý“ stav je určen při teplotách od 20 do 50 stupňů nad nulou a normálním atmosférickým tlakem.
Pokud se látka používá jako tepelný izolátor, indikátory se volí obzvláště pečlivě. Porézní struktury uchovávají teplo lépe a hustší materiály ho dodávají silnějšímu prostředí. Proto má tradiční izolace nejnižší koeficient tepelné vodivosti.
Pro stavbu je optimálně vhodná skleněná vata, pěnový beton a pórobeton s obzvláště porézní strukturou. Čím hustší materiál, tím větší je tepelná vodivost, kterou má, proto přenáší energii do životního prostředí.
Typy materiálů a jejich vlastnosti
Cihla, vyráběná dnes v mnoha typech, se používá při stavbě všudypřítomných. Ne jeden objekt - velká průmyslová budova, bytový dům nebo malý soukromý dům je postaven bez cihlového základu. Stavba chaty, populární a relativně levná, je založena výhradně na zdivu. Cihla je již dlouho hlavním stavebním materiálem.
To je dáno jeho univerzálními vlastnostmi:
- spolehlivost a trvanlivost;
- síla;
- šetrnost k životnímu prostředí;
- vynikající zvukové a zvukové izolační vlastnosti.
Přiřaďte následující typy cihel.
- Červená Je vyroben z pálené hlíny a přísad. Odolává spolehlivosti, odolnosti a mrazuvzdornosti. Vhodné pro zednické a základové konstrukce. Obvykle jsou umístěny v jednom nebo dvou řádcích. Tepelná vodivost závisí na přítomnosti mezer v produktu.
- Slínek. Nejodolnější a hustá cihla. Plnohodnotný, spolehlivý a spolehlivý materiál pece díky své vysoké hustotě má nejvýznamnější koeficient tepelné vodivosti. A proto je nesmyslné použít ho na zdi - v domě bude zima, budete potřebovat výrazné oteplování stěn.Cihlový slinek je však nepostradatelný při výstavbě silnic a při pokládání podlahy v průmyslových budovách.
- Silikát. Levný materiál ze směsi vápna a písku, často produkty jsou kombinovány do bloků pro zlepšení vlastností. Při stavbě budov se používá nejen plnohodnotných, ale také silikátových s dutinami. Trvanlivost pískového bloku je průměrná a tepelná vodivost závisí na velikosti spojení, ale stále zůstává poměrně vysoká, takže dům bude vyžadovat dodatečnou izolaci.
Dolní číslo pro briketu s drážkou ve srovnání s analogem bez vnitřních mezer. Je třeba také poznamenat, že výrobek absorbuje přebytečnou vlhkost.
- Keramické. Moderní a krásný materiál, vyráběný ve významném rozsahu. Pokud hovoříme o tepelné vodivosti, je podstatně nižší než u obyčejných červených cihel.
K dispozici je celokeramická briketa, ohnivzdorná a drážkovaná, s dutinami. Koeficient tepelné vodivosti závisí na hmotnosti cihly, typu a počtu štěrbin v ní. Teplá keramika je externě krásná, navíc uvnitř má spoustu tenkých mezer, což ji činí velmi teplou a proto ideální pro stavbu. Jsou-li v keramice také póry snižující hmotnost, cihla se nazývá porézní.
Nevýhody takové cihly zahrnují skutečnost, že jednotlivé jednotky jsou malé a křehké. Teplá keramika proto není vhodná pro všechny designy. Navíc je to drahý materiál.
Co se týče žáruvzdorné keramiky, takzvaná šamotová cihla je pálená hlína s vysokou tepelnou vodivostí, téměř stejná jako u běžného plného materiálu. Žáruvzdornost je však cenná vlastnost, která je vždy zohledněna při výstavbě.
Krby jsou konstruovány z takového „kamenného“ kamene, mají estetický vzhled, zadržují teplo v domě díky své vysoké tepelné vodivosti, jsou mrazuvzdorné a nejsou ovlivněny kyselinami a zásadami.
Specifická tepelná kapacita je energie, která je spotřebována k ohřevu jednoho kilogramu materiálu o jeden stupeň. Tento indikátor je potřebný pro stanovení odolnosti stěn budovy proti teplu, zejména při nízkých teplotách.
U výrobků z hlíny a keramiky se tento ukazatel pohybuje v rozmezí od 0,7 do 0,9 kJ / kg. Silikátová cihla udává ukazatele 0,75-0,8 kJ / kg. Chamotte je schopen při zahřátí zvýšit tepelnou kapacitu z 0,85 na 1,25.
Porovnání s jinými materiály
Mezi materiály, které mohou soutěžit s cihlami, jsou přírodní i tradiční - dřevo a beton a moderní syntetické materiály - pěnový beton a plynový beton.
Dřevěné stavby jsou již dlouho vystavěny v severních a dalších oblastech charakterizovaných nízkými zimními teplotami, a to není náhoda. Specifické teplo stromu je mnohem nižší než teplo cihly. Domy v této oblasti jsou postaveny z masivního dubu, jehličnatých stromů a také dřevotřískové desky.
Pokud je strom rozříznut přes vlákna, tepelná vodivost materiálu nepřekročí 0,25 W / M * K. Nízká a dřevotřísková deska - 0,15. A nejoptimálnějším faktorem pro stavbu je dřevo, řezané podél vláken - ne více než 0,11. Je zřejmé, že v domech tohoto stromu je dosaženo vynikající tepelné ochrany.
Tabulka jasně ukazuje odchylku velikosti součinitele tepelné vodivosti cihel (vyjádřenou v W / M * K):
- slínku - až 0,9;
- silikát - až 0,8 (s dutinami a mezerami - 0,5-0,65);
- keramika - od 0,45 do 0,75;
- štěrbinová keramika - 0,3-0,4;
- porézní - 0,22;
- teplá keramika a bloky - 0.12-0.2.
Současně se stromem mohou hájit pouze teplá keramika a porézní cihly, které jsou také křehké, pokud jde o úroveň tepelné ochrany v domě. Zdivo se však častěji používá při stavbě zdí, a to nejen z důvodu vysokých nákladů na masivní dřevo. Dřevěné stěny se bojí srážek, mizí na slunci.Nemá rád dřevo a chemické vlivy, kromě toho je dřevo schopno hnit a vysychat a na něm se tvoří forma. Proto tento materiál vyžaduje speciální úpravu před stavbou.
Kromě toho může požár rychle zničit dřevěnou konstrukci, protože dřevo hoří dobře. Naproti tomu většina typů cihel je zcela odolná vůči účinkům ohně, zejména šamotových cihel.
Jako u jiných moderních materiálů, pro srovnání s cihlami, jsou obvykle zvoleny pěnové bloky a pórobeton. Pěnové bloky jsou betonové s póry složenými z vody a cementu, pěnové kompozice a tužidel, jakož i změkčovadel a dalších složek. Kompozit neabsorbuje vlhkost, je vysoce mrazuvzdorný, udržuje teplo. Používá se při stavbě nízkých (ve dvou nebo třech podlažích) soukromých budov. Tepelná vodivost je 0,2-0,3 W / M * K.
Pórobeton - velmi silné sloučeniny podobné struktury. Obsahují až 80% pórů poskytujících vynikající tepelnou a zvukovou izolaci. Materiál je šetrný k životnímu prostředí a pohodlný k použití, stejně jako levný. Tepelně izolační vlastnosti pórobetonu jsou pětkrát vyšší než u červených cihel a 8krát vyšší než u silikátu (koeficient tepelné vodivosti nepřesahuje 0,15).
Struktury plynových bloků se však bojí vody. Navíc, pokud jde o hustotu a trvanlivost, jsou nižší než červené cihly. Extrudovaný extrudovaný polystyren nebo penoplex je jedním z nejvyhledávanějších stavebních materiálů na trhu. Jedná se o desky určené pro tepelnou izolaci. Materiál je ohnivzdorný, neabsorbuje vlhkost a nehnije.
Podle odborníků může srovnání s cihlou tento kompozit vydržet pouze tepelnou vodivost. Izolace má hodnotu 0,037-0,038. Penoplex není dostatečně hustý, nemá potřebnou nosnost. Proto je nejlepší je kombinovat s cihlami při stavbě zdí, s přidáním penoplexního zdiva a půl dutých cihel zajistí dodržování stavebních předpisů pro zateplení bytových prostor. Penoplex se používá také pro základy domů a pavilonů.
Odolnost proti mrazu
Odolnost proti mrazu je určena cykly zmrazování a rozmrazování. Tento parametr je důležitý při volbě typu cihly pro pokládání nosných stěn. Značka závisí na počtu cyklů a je uvedena na výrobcích. Nejvyšší mrazuvzdornost má obložení a červené cihly, které odolávají teplotám až -50 stupňů Celsia a nižším. Pokud použijete silikátovou cihlu, její vlastnosti jsou horší, takže pokládka musí být provedena ve dvou vrstvách. Silikát není vhodný pro stavbu základu.
Za podmínek zimního počasí je teplo v domě udržováno topným kotlem topného systému. Aby se však předešlo rozptýlení tepla, potřebujeme stěny, podlahy a strop vhodného materiálu, což zajistí požadovanou teplotu. Při stavbě hraje důležitou roli typ zdiva. Materiál by měl být vybrán s ohledem na všechny parametry a povětrnostní podmínky.
V dalším videu naleznete přehled tepelné vodivosti cihly SB 8