As jy deur klein dorpies gaan, kan jy dikwels die monumente van die sosialistiese era wat nog bewaar is, sien: die geboue van plattelandse klubs, paleise, ou winkels. Vervalle geboue word gekenmerk deur groot vensteropeninge met 'n maksimum van dubbele beglazing, mure gemaak van gewapende betonprodukte van relatief klein dikte. Uitgebreide klei is gebruik as 'n verwarmer in die mure, en in klein hoeveelhede. Die dun geribbelde plafonne het ook nie gehelp om die gebou warm te hou nie.
By die keuse van materiale vir strukture, het ontwerpers van die USSR-era min belangstelling in termiese geleidingsvermoë gehad. Die bedryf het genoeg bakstene en blaaie geproduseer, die verbruik van brandstofolie vir verhitting was feitlik nie beperk nie. Alles het in 'n kwessie van jare verander. "Slim" gekombineerde ketelhuise met multi-tarief meettoestelle, termiese jasse, herstellende ventilasiestelsels in modernekonstruksie is reeds die norm, nie 'n nuuskierigheid nie. Maar, baksteen, hoewel dit baie moderne wetenskaplike prestasies geabsorbeer het, aangesien dit die nr. 1 boumateriaal was, het dit so gebly.
Die verskynsel van hittegeleiding
Om te verstaan hoe materiale van mekaar verskil wat termiese geleidingsvermoë betref, is dit op 'n koue dag buite genoeg om jou hand afwisselend op metaal, 'n baksteenmuur, hout en laastens 'n stuk te sit van skuim. Die eienskappe van materiale om termiese energie oor te dra is egter nie noodwendig sleg nie.
Die termiese geleidingsvermoë van bakstene, beton, hout word beskou in die konteks van die vermoë van materiale om hitte te behou. Maar in sommige gevalle moet hitte, inteendeel, oorgedra word. Dit geld byvoorbeeld potte, panne en ander eetgerei. Goeie termiese geleidingsvermoë verseker dat energie gebruik word vir sy beoogde doel - om die kos wat gekook word te verhit.
Wat word gemeet die termiese geleidingsvermoë van sy fisiese essensie
Wat is hitte? Dit is die beweging van die molekules van 'n stof, chaoties in 'n gas of vloeistof, en vibreer in die kristalroosters van vaste stowwe. As 'n metaalstaaf wat in 'n vakuum geplaas word aan die een kant verhit word, sal die metaalatome, wat 'n deel van die energie ontvang het, in die neste van die rooster begin vibreer. Hierdie vibrasie sal van atoom tot atoom oorgedra word, waardeur die energie geleidelik eweredig oor die hele massa versprei sal word. Vir sommige materiale, soos koper, neem hierdie proses sekondes, terwyl dit vir ander ure sal neem vir die hitte om eweredig deur die volume te "verspreid". Hoe hoër die temperatuur verskil tussenkoue en warm gebiede, hoe vinniger die hitte-oordrag. Terloops, die proses sal versnel met 'n toename in die kontakarea.
Die termiese geleidingsvermoë (x) word gemeet in W/(m∙K). Dit wys hoeveel hitte-energie in Watt deur een vierkante meter met 'n temperatuurverskil van een graad oorgedra sal word.
Vol keramieksteen
Klipgeboue is sterk en duursaam. In klipkastele het garnisoene beleërings deurstaan wat soms jare lank geduur het. Geboue wat van klip gemaak is, is nie bang vir vuur nie, die klip is nie onderhewig aan vervalprosesse nie, waardeur die ouderdom van sommige strukture duisend jaar oorskry. Die bouers wou egter nie afhanklik wees van die willekeurige vorm van die keisteen nie. En toe verskyn keramiekstene van klei op die verhoog van die geskiedenis – die oudste boumateriaal wat deur mensehande geskep is.
Termiese geleidingsvermoë van keramiekstene is nie 'n konstante waarde nie; in laboratoriumtoestande gee absoluut droë materiaal 'n waarde van 0,56 W / (m∙K). Werklike bedryfstoestande is egter ver van laboratoriumtoestande, daar is baie faktore wat die termiese geleidingsvermoë van 'n boumateriaal beïnvloed:
- humiditeit: hoe droër die materiaal, hoe beter behou dit hitte;
- dikte en samestelling van sementvoege: sement gelei hitte beter, te dik voege sal as bykomende vriesbrûe dien;
- die struktuur van die baksteen self: sandinhoud, brandkwaliteit, teenwoordigheid van porieë.
In werklike werksomstandighede word die termiese geleidingsvermoë van 'n baksteen binne 0 geneem,65 - 0,69 W / (m∙K). Elke jaar groei die mark egter met voorheen onbekende materiale met verbeterde werkverrigting.
Poreuse keramiek
Betreklik nuwe boumateriaal. 'n Hol baksteen verskil van 'n soliede eweknie in laer materiaalverbruik in produksie, laer soortlike gewig (gevolglik laer koste vir laai- en aflaaibedrywighede en gemak van lê) en laer termiese geleidingsvermoë.
Die swakste termiese geleidingsvermoë van 'n hol baksteen is 'n gevolg van die teenwoordigheid van lugsakke (die termiese geleidingsvermoë van lug is weglaatbaar en is gemiddeld 0,024 W/(m∙K)). Afhangende van die baksteenmerk en die kwaliteit van vakmanskap, wissel die aanwyser van 0,42 tot 0,468 W / (m∙K). Ek moet sê dat as gevolg van die teenwoordigheid van lugholtes die baksteen sy sterkte verloor, maar baie in private konstruksie, wanneer sterkte belangriker is as hitte, vul eenvoudig al die porieë met vloeibare beton.
silikaatbaksteen
Gebakte klei-boumateriaal is nie so maklik om te vervaardig as wat dit met die eerste oogopslag mag lyk nie. Massaproduksie lewer 'n produk met baie twyfelagtige sterkte-eienskappe en 'n beperkte aantal vries-ontdooi-siklusse. Om bakstene te maak wat die weer vir honderde jare kan weerstaan, is nie goedkoop nie.
Een van die oplossings vir die probleem was 'n nuwe materiaal gemaak van 'n mengsel van sand en kalk in 'n stoom "bad" met 'n humiditeit van ongeveer 100% en 'n temperatuur van ongeveer +200°C Die termiese geleidingsvermoë van silikaatbaksteen is baie afhanklik van die handelsmerk. Dit, net soos keramiek, is poreus. Wanneer die muur nie 'n draer is nie, en sy taak slegs is om hitte soveel as moontlik te behou, word 'n gleufsteen met 'n koëffisiënt van 0,4 W / (m∙K) gebruik. Die termiese geleidingsvermoë van 'n soliede baksteen is natuurlik hoër tot 1,3 W / (m∙K), maar sy sterkte is 'n orde van grootte beter.
Belugte silikaat en skuimbeton
Met die ontwikkeling van tegnologie het dit moontlik geword om skuimmateriaal te vervaardig. Met betrekking tot bakstene is dit gassilikaat en skuimbeton. Die silikaatmengsel of beton word geskuim, in hierdie vorm verhard die materiaal en vorm 'n fyn poreuse struktuur van dun afskortings.
Weens die teenwoordigheid van 'n groot aantal leemtes, is die termiese geleidingsvermoë van 'n gassilikaatbaksteen slegs 0,08 - 0,12 W / (m∙K).
Skuimbeton hou hitte 'n bietjie erger vas: 0,15 - 0,21 W / (m∙K), maar geboue wat daarvan gemaak is, is duursaam, dit is in staat om 'n vrag 1,5 keer meer te dra as wat "vertrou" kan word. gassilikaat.
Termiese geleidingsvermoë van verskillende soorte stene
Soos reeds genoem, verskil die termiese geleidingsvermoë van 'n baksteen in werklike toestande baie van die tabelwaardes. Die tabel hieronder toon nie net die termiese geleidingsvermoë waardes vir verskillende tipes van hierdie boumateriaal nie, maar ook strukture wat daaruit gemaak is.
Afname in termiese geleidingsvermoë
Tans, in konstruksie, word die bewaring van hitte in 'n gebou selde op een soort materiaal vertrou. verminderdie termiese geleidingsvermoë van 'n baksteen, wat dit met lugsakke versadig, wat dit poreus maak, kan tot 'n sekere limiet wees. 'n Lug, te ligte poreuse boumateriaal kan nie eers sy eie gewig dra nie, wat nog te sê om dit te gebruik om veelverdiepingstrukture te skep.
Meestal word 'n kombinasie van boumateriaal gebruik om geboue te isoleer. Die taak van sommige is om die sterkte van strukture, die duursaamheid daarvan te verseker, terwyl ander die behoud van hitte waarborg. So 'n besluit is meer rasioneel, vanuit die oogpunt van beide konstruksietegnologie en ekonomie. Voorbeeld: die gebruik van slegs 5 cm skuim of skuimplastiek in die muur gee dieselfde effek om termiese energie te bespaar as "ekstra" 60 cm skuimbeton of gassilikaat.
