Tepelná vodivost a tepelná kapacita cihel

Tepelná vodivost a tepelná kapacita cihel jsou důležité parametry, které vám umožňují určit výběr materiálu pro výstavbu obytných budov při zachování požadované úrovně tepla v nich. Specifické ukazatele jsou vypočteny a uvedeny ve speciálních tabulkách.

Tepelná vodivost je proces, který probíhá uvnitř materiálu při přenosu tepelné energie mezi částicemi nebo molekulami. V tomto případě chladnější část přijímá teplo od teplejší. Ke ztrátám energie a emisím tepla v materiálech dochází nejen v důsledku procesu přenosu tepla, ale také při sálání. Záleží na tom, jaká je struktura látky.

Každý stavební prvek má určitý index tepelné vodivosti, získaný empiricky v laboratoři. Proces šíření tepla je nerovnoměrný, proto vypadá na grafu jako křivka. Tepelná vodivost je fyzikální veličina, která je tradičně charakterizována koeficientem. Pokud se podíváte na tabulku, můžete si snadno všimnout závislosti indikátoru na provozních podmínkách tohoto materiálu. Rozšířené příručky obsahují až několik stovek typů koeficientů, které určují vlastnosti stavebních materiálů různých konstrukcí.

Jako vodítko při výběru jsou v tabulce uvedeny tři podmínky: obvyklé - pro mírné klima a průměrnou vlhkost v místnosti, "suchý" stav materiálu a "mokrý" - to znamená provoz v podmínkách zvýšené množství vlhkosti v atmosféře. Je snadné vidět, že u většiny materiálů se koeficient zvyšuje s rostoucí okolní vlhkostí. Stav "suchý" se určuje při teplotách od 20 do 50 stupňů nad nulou a normálním atmosférickém tlaku.

Pokud se látka používá jako tepelný izolátor, jsou indikátory vybírány obzvláště pečlivě. Porézní struktury lépe udržují teplo, zatímco hustší materiály ho více uvolňují do okolí. Proto mají tradiční topidla nejnižší koeficienty tepelné vodivosti.

Cihla, dnes vyráběná v mnoha druzích, se používá ve stavebnictví všude. Žádný objekt - velká průmyslová budova, obytný bytový dům nebo malý soukromý dům - není postaven bez zděného základu. Stavba chat, populární a relativně levná, je založena výhradně na zdivu. Cihla byla odedávna hlavním stavebním materiálem.

Stalo se to kvůli jeho univerzálním vlastnostem:

• spolehlivost a trvanlivost;
• síla;
• šetrnost k životnímu prostředí;
• vynikající zvukové a hlukové izolační vlastnosti.

Rozlišují se následující typy cihel.

• Červené. Vyrábí se z pálené hlíny a přísad. Liší se spolehlivostí, životností a mrazuvzdorností. Vhodné pro stavbu stěn a základů. Obvykle jsou umístěny v jedné nebo dvou řadách. Tepelná vodivost závisí na přítomnosti mezer ve výrobku.

• Klinker. Nejodolnější a nejhustší lícová cihla.Pevný, pevný a spolehlivý materiál pece má díky své vysoké hustotě také nejvýznamnější koeficient tepelné vodivosti. A proto nemá smysl ji používat na stěny - v domě bude zima, bude potřeba výrazná izolace stěn. Klinkerové cihly jsou však nepostradatelné při stavbě silnic a při pokládání podlah v průmyslových budovách.

• Silikát. Nenákladný materiál vyrobený ze směsi vápna a písku, výrobky se často spojují do bloků, aby se zlepšil výkon. Při stavbě budov se používá nejen pevný, ale také silikátový s dutinami. Ukazatele trvanlivosti pískového bloku jsou průměrné a tepelná vodivost závisí na velikosti připojení, ale stále zůstává dostatečně vysoká, takže dům bude vyžadovat další izolaci.

• Keramický. Moderní a krásný materiál, vyráběný v široké škále. Pokud mluvíme o tepelné vodivosti, pak je výrazně nižší než u běžných červených cihel.

Je zde masivní keramická briketa, žáruvzdorná a štěrbinová, s dutinami. Součinitel tepelné vodivosti závisí na hmotnosti cihly, typu a počtu trhlin v ní. Teplá keramika je krásná zvenku a uvnitř má mnoho jemných mezer, díky čemuž je velmi teplá, a proto je ideální pro stavbu. Pokud má keramický výrobek také póry, které snižují hmotnost, nazývá se cihla porézní.

Mezi nevýhody takové cihly patří skutečnost, že jednotlivé jednotky jsou malé a křehké. Teplá keramika se proto nehodí pro všechna provedení. Navíc je to drahý materiál.

Co se týče žáruvzdorné keramiky, jedná se o tzv. šamotovou cihlu - pálený hliněný blok s vysokou tepelnou vodivostí, téměř stejnou jako u běžného pevného materiálu. Požární odolnost je přitom cennou vlastností, na kterou se při výstavbě vždy hledí.

Krby jsou postaveny z takových "kamnových" cihel, mají estetický vzhled, zadržují teplo v domě díky své vysoké tepelné vodivosti, jsou mrazuvzdorné, nepropůjčují se kyselinám a zásadám.

Měrné teplo je energie spotřebovaná na zahřátí jednoho kilogramu materiálu o jeden stupeň. Tento indikátor je potřebný k určení odolnosti stěn budovy vůči teplu, zejména při nízkých teplotách.

Mezi materiály, které mohou konkurovat cihlám, jsou přírodní a tradiční - dřevo a beton a moderní syntetické - penoplex a pórobeton.

Dřevostavby se již dlouho stavěly v severních a dalších oblastech s nízkými zimními teplotami, a to není náhoda. Měrná tepelná kapacita dřeva je mnohem nižší než u cihel. Domy v této oblasti jsou stavěny z masivního dubu, jehličnatých stromů, použita je i dřevotříska.

Pokud je dřevo řezáno napříč vlákny, tepelná vodivost materiálu nepřesahuje 0,25 W / M * K. Dřevotřísková deska má také nízký indikátor - 0,15. A nejoptimálnější koeficient pro konstrukci je dřevo řezané podél vláken - ne více než 0,11. Je zřejmé, že v domech vyrobených z takového dřeva je dosaženo vynikajícího udržení tepla.

Tabulka jasně ukazuje rozptyl v hodnotě tepelné vodivosti cihly (vyjádřeno ve W / M * K):

• slínek - až 0,9;
• silikát - až 0,8 (s dutinami a prasklinami - 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.

Přitom pouze teplá keramika a porézní cihly, které jsou také drahé a křehké, mohou polemizovat se dřevem, pokud jde o úroveň zachování tepla v domě. Nicméně zdivo se při stavbě stěn používá častěji, a to nejen kvůli vysokým nákladům na masivní dřevo. Dřevěné stěny se bojí atmosférických srážek, vyblednou na slunci. Nemá rád dřevo a chemické vlivy, kromě toho může dřevo hnít a vysychat, tvoří se na něm plísně. Proto tento materiál vyžaduje před stavbou speciální zpracování.

Stejně jako u jiných moderních materiálů se pro srovnání s cihlou obvykle volí pěnový blok a pórobeton. Pěnové bloky jsou beton s póry, který obsahuje vodu a cement, pěnící směs a tvrdidla, stejně jako změkčovadla a další složky. Kompozit neabsorbuje vlhkost, je vysoce mrazuvzdorný a udržuje teplo. Používá se při výstavbě nízkých (dvou nebo třípodlažních) soukromých budov. Tepelná vodivost je 0,2-0,3 W / M * K.

Pórobeton je velmi pevná sloučenina podobné struktury. Obsahují až 80 % pórů zajišťujících vynikající tepelnou a zvukovou izolaci. Materiál je šetrný k životnímu prostředí a pohodlný k použití a také levný. Tepelně izolační vlastnosti pórobetonu jsou 5x vyšší než u červených cihel a 8x vyšší než u silikátu (tepelná vodivost nepřesahuje 0,15).

Konstrukce plynových bloků se však vody bojí. Kromě toho jsou z hlediska hustoty a trvanlivosti horší než červené cihly. Jedním ze stavebních materiálů požadovaných na trhu se nazývá extrudovaná polystyrenová pěna nebo penoplex. Jedná se o desky určené pro tepelnou izolaci. Materiál je ohnivzdorný, neabsorbuje vlhkost a nehnije.

Podle odborníků tento kompozit snese srovnání s cihlou pouze z hlediska tepelné vodivosti. Izolace má indikátor rovný 0,037-0,038. Penoplex není dostatečně hustý, nemá potřebnou únosnost. Proto je nejlepší jej při stavbě zdí kombinovat s cihlou, zatímco zdivo z jedné a půl dutých cihel doplněné penoplexem vám umožní dodržet stavební předpisy pro tepelnou izolaci obydlí. Penoplex se také používá pro základy domů a slepých oblastí.

Mrazuvzdornost je určena cykly zmrazování a rozmrazování. Tento parametr je důležitý při výběru typu cihly pro pokládku nosných stěn. Značka závisí na počtu cyklů a je uvedena na produktech. Nejvyšší mrazuvzdornost mají obkladové a červené cihly, které odolávají teplotám do -50 stupňů Celsia a níže. Pokud použijete vápenopískovou cihlu, její vlastnosti jsou horší, takže zdivo bude muset být provedeno ve dvou vrstvách. Pro stavbu základů není vhodný ani silikát.

Ve špatných zimních podmínkách teplo v domě zadržuje topný kotel topného systému. Aby se ale zabránilo odvodu tepla, jsou potřeba stěny, podlahy a stropy z vhodného materiálu, který dobře drží nastavenou teplotu. Při stavbě hraje důležitou roli druh zdiva. Materiál by měl být zvolen s ohledem na všechny parametry a povětrnostní podmínky.

V dalším videu naleznete přehled tepelné vodivosti cihel SB 8.