Trecând prin orașe mici, se pot vedea adesea monumentele încă conservate ale epocii socialiste: clădirile cluburilor rurale, palate, magazine vechi. Clădirile dărăpănate se caracterizează prin deschideri uriașe de ferestre cu un maxim de geam termopan, pereți din produse din beton armat de grosime relativ mică. Argila expandată a fost folosită ca încălzitor în pereți și în cantități mici. De asemenea, tavanele subțiri din plăci cu nervuri nu au ajutat la menținerea caldă a clădirii.
La alegerea materialelor pentru structuri, designerii din epoca URSS au avut puțin interes pentru conductibilitatea termică. Industria producea destule cărămizi și plăci, consumul de păcură pentru încălzire nu era practic limitat. Totul s-a schimbat în câțiva ani. Cazane combinate „inteligente” cu dispozitive de contorizare multi-tarif, învelitori termici, sisteme de ventilație recuperatoare în mod modernconstrucția este deja o normă, nu o curiozitate. Cu toate acestea, cărămida, deși a absorbit multe realizări științifice moderne, deoarece a fost materialul de construcție nr. 1, a rămas așa.
Fenomenul conducerii căldurii
Pentru a înțelege cum diferă materialele între ele în ceea ce privește conductivitatea termică, într-o zi friguroasă de afară, este suficient să pui mâna alternativ pe metal, un zid de cărămidă, lemn și, în final, o bucată de spumă. Cu toate acestea, proprietățile materialelor de a transmite energie termică nu sunt neapărat rele.
Conductivitatea termică a cărămizilor, betonului, lemnului sunt luate în considerare în contextul capacității materialelor de a reține căldura. Dar, în unele cazuri, căldura, dimpotrivă, trebuie transferată. Acest lucru se aplică, de exemplu, oale, tigăi și alte ustensile. O bună conductivitate termică asigură utilizarea energiei în scopul propus - pentru a încălzi alimentele gătite.
Ce se măsoară conductivitatea termică a esenței sale fizice
Ce este căldura? Aceasta este mișcarea moleculelor unei substanțe, haotică într-un gaz sau lichid și care vibrează în rețelele cristaline ale solidelor. Dacă o tijă de metal plasată în vid este încălzită pe o parte, atomii de metal, după ce au primit o parte din energie, vor începe să vibreze în cuiburile rețelei. Această vibrație va fi transmisă de la atom la atom, datorită căreia energia se va distribui treptat uniform pe întreaga masă. Pentru unele materiale, cum ar fi cuprul, acest proces durează câteva secunde, în timp ce pentru altele, va dura ore pentru ca căldura să se „împrăștie” uniform în volum. Cu cât este mai mare diferența de temperatură întrezonele reci și calde, cu atât transferul de căldură este mai rapid. Apropo, procesul se va accelera odată cu creșterea zonei de contact.
Conductivitatea termică (x) se măsoară în W/(m∙K). Arată câtă energie termică în wați va fi transferată printr-un metru pătrat cu o diferență de temperatură de un grad.
Caramida integrala din ceramica
Clădirile din piatră sunt puternice și durabile. În castelele de piatră, garnizoanele au rezistat asediilor care uneori durau ani de zile. Clădirile din piatră nu se tem de foc, piatra nu este supusă proceselor de degradare, datorită cărora vechimea unor structuri depășește o mie de ani. Cu toate acestea, constructorii nu au vrut să depindă de forma aleatorie a pietruirii. Și apoi pe scena istoriei au apărut cărămizi ceramice din lut - cel mai vechi material de construcție creat de mâinile omului.
Conductivitatea termică a cărămizilor ceramice nu este o valoare constantă; în condiții de laborator, materialul absolut uscat dă o valoare de 0,56 W / (m∙K). Condițiile reale de funcționare sunt însă departe de cele de laborator, existând mulți factori care afectează conductivitatea termică a unui material de construcție:
- umiditate: cu cât materialul este mai uscat, cu atât reține mai bine căldura;
- grosimea și compoziția rosturilor de ciment: cimentul conduce mai bine căldura, rosturile prea groase vor servi ca punți de înghețare suplimentare;
- structura cărămizii în sine: conținutul de nisip, calitatea arderii, prezența porilor.
În condiții reale de funcționare, conductivitatea termică a unei cărămizi este luată în limita 0,65 - 0,69 W / (m∙K). Cu toate acestea, în fiecare an piața crește cu materiale necunoscute anterior, cu performanțe îmbunătățite.
Ceramica poroasă
Material de construcție relativ nou. O cărămidă tubulară diferă de o contraparte solidă prin consumul mai mic de material în producție, greutate specifică mai mică (ca urmare, costuri mai mici pentru operațiunile de încărcare și descărcare și ușurință de așezare) și conductivitate termică mai mică.
Cea mai slabă conductivitate termică a unei cărămizi goale este o consecință a prezenței pungilor de aer (conductivitatea termică a aerului este neglijabilă și este în medie de 0,024 W/(m∙K)). În funcție de marca cărămizii și de calitatea manoperei, indicatorul variază de la 0,42 la 0,468 W / (m∙K). Trebuie să spun că din cauza prezenței cavităților de aer, cărămida își pierde rezistența, dar mulți în construcțiile private, când rezistența este mai importantă decât căldura, pur și simplu umple toți porii cu beton lichid.
Cărămidă de silicat
Materialul de construcție din lut copt nu este atât de ușor de fabricat pe cât ar părea la prima vedere. Producția de masă produce un produs cu caracteristici de rezistență foarte dubioase și un număr limitat de cicluri de îngheț-dezgheț. A face cărămizi care să reziste la intemperii timp de sute de ani nu este ieftină.
Una dintre soluțiile problemei a fost un material nou realizat dintr-un amestec de nisip și var într-o „baie” de aburi cu o umiditate de aproximativ 100% și o temperatură de aproximativ +200°C Conductivitatea termică a cărămizii de silicat este foarte dependentă de marcă. Ea, la fel ca ceramica, este poroasă. Când peretele nu este un purtător, iar sarcina sa este doar de a reține căldura cât mai mult posibil, se folosește o cărămidă crestă cu un coeficient de 0,4 W / (m∙K). Conductivitatea termică a unei cărămizi solide, desigur, este mai mare până la 1,3 W / (m∙K), dar rezistența sa este cu un ordin de mărime mai bună.
Silicat aerat și beton spumat
Odată cu dezvoltarea tehnologiei, a devenit posibil să se producă materiale spumante. În ceea ce privește cărămizile, acestea sunt silicate gazoase și beton spumos. Amestecul de silicați sau betonul este spumat, sub această formă materialul se întărește, formând o structură fin poroasă de pereți despărțitori subțiri.
Datorită prezenței unui număr mare de goluri, conductivitatea termică a unei cărămizi de silicat gazos este de numai 0,08 - 0,12 W / (m∙K).
Betonul spumat reține puțin mai rău căldura: 0,15 - 0,21 W / (m∙K), dar clădirile realizate din el sunt mai durabile, este capabil să suporte o sarcină de 1,5 ori mai mare decât ceea ce poate fi "de încredere" silicat gazos.
Conductivitatea termică a diferitelor tipuri de cărămizi
După cum sa menționat deja, conductivitatea termică a unei cărămizi în condiții reale este foarte diferită de valorile tabelare. Tabelul de mai jos prezintă nu numai valorile conductivității termice pentru diferite tipuri de acest material de construcție, ci și structurile realizate din acestea.
Scăderea conductibilității termice
În prezent, în construcții, conservarea căldurii într-o clădire este rareori încredințată unui singur tip de material. reduceconductivitatea termică a unei cărămizi, saturând-o cu pungi de aer, făcând-o poroasă, poate fi până la o anumită limită. Un material de construcție poros, aerisit, prea ușor, nici măcar nu își poate suporta propria greutate, cu atât mai puțin să-l folosească pentru a crea structuri cu mai multe etaje.
Cel mai des, o combinație de materiale de construcție este folosită pentru izolarea clădirilor. Sarcina unora este de a asigura rezistența structurilor, durabilitatea acesteia, în timp ce alții garantează păstrarea căldurii. O astfel de decizie este mai rațională, atât din punct de vedere al tehnologiei de construcție, cât și din punct de vedere economic. Exemplu: folosirea a doar 5 cm de spumă sau plastic spumă în perete dă același efect de economisire a energiei termice ca „în plus” 60 cm de spumă de beton sau de gaz silicat.
