Главное меню

Толщина промерзания стен из различных материалов


Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов

Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий.

Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно.

Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя.

Для чего нужен расчет

Толщина стен в южных и северных широтах должна отличаться

Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.

Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.

От чего зависит теплопроводность

Проводимость тепла во многом зависит от материала стен

Проводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа.

Проводимость тепловой энергии зависит от:

Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С).

Выполняем расчеты

Сопротивление передаче тепла должно быть больше минимума, указанного в нормативах

Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.

Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.

Формула расчета:

R=δ/ λ (м2·°С/Вт), где:

δ это толщина материала, используемого для строительства стены;

λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).

Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.

Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

Допустимые значения в зависимости от региона

Минимально допустимое значение проводимости тепла для различных регионов указано в таблице:

Показатель теплопроводностиРегион
12 м2•°С/ВтКрым
22,1 м2•°С/ВтСочи
32,75 м2•°С/ВтРостов—на—Дону
43,14 м2•°С/ВтМосква
53,18 м2•°С/ВтСанкт—Петербург

У каждого материала есть свой показатель проводимости тепла. Чем он выше, тем больше тепла пропускает через себя этот материал.

Показатели теплопередачи для различных материалов

Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:

МатериалВеличина теплопроводности Плотность
Бетонные 1,28—1,512300—2400
Древесина дуба 0,23—0,1 700
Хвойная древесина 0,10—0,18500
Железобетонные плиты1,692500
Кирпич с пустотами керамический 0,41—0,351200—1600

Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.

Расчет многослойной конструкции

При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материалов

Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.

В этом случае стоит работать по формуле:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:

R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;

Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.

Последовательность действий

Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо. 

Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину  утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.

Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.

В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:

Температура и влажность внутри помещения – одинаковы для каждого региона

Сведения, одинаковые для всех регионов:

Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео:

Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.

Теплотехнический расчет стен из различных материалов

Среди многообразия материалов для строительства несущих стен порой стоит тяжелый выбор. Сравнивая между собой различные варианты, одним из немаловажных критериев на который нужно обратить внимание является “теплота” материала. Способность материала не выпускать тепло наружу повлияет на комфорт в помещениях дома и на затраты на отопление. Второе становится особенно актуальным при отсутствии подведенного к дому газа.

Теплозащитные свойства строительных конструкций характеризует такой параметр, как сопротивление теплопередаче (Ro, м²·°C/Вт).

По существующим нормам (СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003), при строительстве в Самарской области, нормируемое значение сопротивления теплопередачи для наружных стен составляет Ro.норм = 3,19 м²·°C/Вт. Однако, при условии, что проектный удельный расход тепловой энергии на отопление здания ниже нормативного, допускается снижение величины сопротивления теплопередачи, но не менее допустимого значения Ro.тр =0,63·Ro.норм = 2,01 м²·°C/Вт.

В зависимости от используемого материала, для достижения нормативных значений, необходимо выбирать определенную толщину однослойной или конструкцию многослойной стены. Ниже представлены расчеты сопротивления теплопередаче наиболее популярных вариантов конструкций наружных стен.

Расчет необходимой толщины однослойной стены

В таблице ниже определена толщина однослойной наружной стены дома, удовлетворяющая требованиям норм по теплозащите.Требуемая толщина стены определена при значении сопротивления теплопередачи равном базовому (3,19 м²·°C/Вт). Допустимая – минимально допустимая толщина стены, при значении сопротивления теплопередачи равном допустимому (2,01 м²·°C/Вт).

№ п/п Материал стены Теплопроводность, Вт/м·°C Толщина стены, мм
Требуемая Допустимая
1 Газобетонный блок 0,14 444 270
2 Керамзитобетонный блок 0,55 1745 1062
3 Керамический блок 0,16 508 309
4 Керамический блок (тёплый) 0,12 381 232
5 Кирпич (силикатный) 0,70 2221 1352

Вывод: из наиболее популярных строительных материалов, однородная конструкция стены возможна только из газобетонных и керамических блоков. Стена толщиной более метра, из керамзитобетона или кирпча, не представляется реальной.

Расчет сопротивления теплопередачи стены

Ниже представлены значения сопротивления теплопередаче наиболее популярных вариантов конструкций наружных стен из газобетона, керамзитобетона, керамических блоков, кирпича, с отделкой штукатуркой и облицовочным кирпичом, утеплением и без. По цветной полосе можно сравнить между собой эти варианты. Полоса зеленого цвета означает, что стена соответствует нормативным требованиям по теплозащите, желтого – стена соответствует допустимым требованиям, красного – стена не соответствует требованиям

Стена из газобетонного блока

1 Газобетонный блок D600 (400 мм) 2,89 Вт/м·°C

2 Газобетонный блок D600 (300 мм) + утеплитель (100 мм) 4,59 Вт/м·°C

3 Газобетонный блок D600 (400 мм) + утеплитель (100 мм) 5,26 Вт/м·°C

4 Газобетонный блок D600 (300 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм) 2,20 Вт/м·°C

5 Газобетонный блок D600 (400 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм) 2,88 Вт/м·°C

Стена из керамзитобетонного блока

1 Керамзитобетонный блок (400 мм) + утеплитель (100 мм) 3,24 Вт/м·°C

2 Керамзитобетонный блок (400 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм) 1,38 Вт/м·°C

3 Керамзитобетонный блок (400 мм) + утеплитель (100 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм) 3,21 Вт/м·°C

Стена из керамического блока

1 Керамический блок (510 мм) 3,20 Вт/м·°C

2 Керамический блок тёплый (380 мм) 3,18 Вт/м·°C

3 Керамический блок (510 мм) + утеплитель (100 мм) 4,81 Вт/м·°C

4 Керамический блок (380 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм) 2,62 Вт/м·°C

Стена из силикатного кирпича

1 Кирпич (380 мм) + утеплитель (100 мм) 3,07 Вт/м·°C

2 Кирпич (510 мм) + замкнутый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм) 1,38 Вт/м·°C

3 Кирпич (380 мм) + утеплитель (100 мм) + вентилируемый воздушный зазор (30 мм) + облицовочный кирпич (120 мм) 3,05 Вт/м·°C

Необходимая толщина внешних стен для дома в Московской области

Главный вопрос любого застройщика:  Какой   должна   быть   толщина   однослойных стен без дополнительного утепления   из   дерева,   арболита, газобетона,   поризованного    крупноформатного   камня,  керамического одинарного эффективного рядового кирпича   в Московской области? 

В данном материале я попытался ответить на этот, волнующий всех частных застройщиков вопрос. Подчеркиваю, что в этом  материале речь идет исключительно об однослойных стенах без использования какого-либо утеплителя.

До 21.10.2003 г. основным документом, который регулировал строительные нормы, был СНиП II-3-79* Строительная теплотехника. В этом документе были приведены таблицы и приложения, в которых были указаны конкретные цифры и коэффициенты по теплопроводности различных материалов, а также требования по сопротивлению теплопередаче стен, окон и дверных проемов, перекрытий подвалов и чердаков. Формула определения расчетного сопротивления теплопередачи стены (R req) , которая использовалась при строительстве жилых домов, выглядит так:  

 R req = 1/а1 + толщина материала в метрах / на коэффициент теплопроводности материала + 1/а2

 


  где а1 - это коэффициент теплообмена у внутренней поверхности ограждения, равный 8,7 Вт/мC;

где а2   -  это коэффициент теплообмена у наружной поверхности ограждения, равный 23 Вт/мC;

 

Исходя из этой формулы, для Москвы и Московской области норматив на сопротивление теплопередаче для стен высчитывался 3,16 мC/Вт. Поэтому огромное количество частных застройщиков, начиная строить свои дома сейчас, пытаются рассчитать толщину стен в своем доме, опираясь именно на эту цифру. Несмотря на то, что СНиП II-3-79* Строительная теплотехника прекратил свое действие 21.10.2003 г. я сделал два расчета на базе этого уже не существующего СНиПа для того, чтобы показать, как реально выглядели сухие и правдивые цифры для толщины стены согласно этому СНиПу: 

       для   материалов в сухом состоянии; 

     для   материалов при условиях эксплуатации Б 
____________________________________________________________________________________

Расчетная толщина стены, при использовании данных о сопротивлении теплопередаче материалов  в сухом состоянии в соответствии с приложениями 1 и 2  СНиП II-3-79* Строительная теплотехника и ГОСТ 19222-84, ГОСТ 25485-89, ГОСТ 530-2007 (без учета штукатурного слоя):

1) сухая сосна плотностью 500 кг/м3 ,  теплопроводность в сухом состоянии =  0,09 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,27/0,09+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 27 см.

2) арболит плотностью 500 кг/м3 , конструкционный,  со средней плотностью свыше 500 до 850 кг/м3, ГОСТ 19222-84 "Арболит и изделия из него. Общие технические условия"; теплопроводность в сухом состоянии = 0,095 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,29/0,095+1/23=0,1149+3,0526+0,0434=        3,21 мC/Вт = стена 29 см.

3) газобетон плотностью 500 кг/м3 , конструкционно-теплоизоляционный, маркаD500 по ГОСТ 25485-89 БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ; теплопроводность в сухом состоянии = 0,12 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,36/0,12+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 36 см.  

 3) газобетон плотностью 400 кг/м3 , теплоизоляционный, марка D400 по ГОСТ 25485-89  БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ; теплопроводность в сухом состоянии = 0,11 Вт/мC: 

     1/8,7+ 0,33/0,11+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 33 см.

Примечание: согласно ГОСТ 25485-89  БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ (этот ГОСТ прекратил свое действие в части касающейся ячеистых бетонов автоклавного твердения 01.01.2009 г.) газобетон марки D400 являлся теплоизоляционным, и его нельзя было использовать для строительства несущих стен. Это было связано с низкой прочностью газобетона марки D400. У газобетона марки  D400 класс по прочности на сжатие был B1; B1,5    

 4) камень рядовой поризованный RAUF 14,5NF (510х253х219)  плотностью800 кг/м3, конструкционный - ГОСТ 530-2007 Кирпич и камни керамические. Общие технические условия; теплопроводность в сухом состоянии = 0,18 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,54/0,18+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 54 см.

5) керамический одинарный эффективный рядовой кирпич (250х120х65)  плотностью 1280 кг/м3, конструкционный - ГОСТ 530-2007 Кирпич и камни керамические. Общие технические условия; теплопроводность в сухом состоянии = 0,41 Вт/мC:  

     1/8,7+ 1,23/0,41+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 1 м. 23см.

___________________________________________________________________________________

Прежде, чем привести расчеты о толщине стены при условиях эксплуатации Б, стоит пояснить, а что же это такое - условия эксплуатации Б?  Необходимо ли для вашего дома делать расчеты на основании условий эксплуатации Б или нет, зависит от того, какой у вас в доме влажностный режим, и в какой климатической зоне с точки зрения влажности, ваша местность находится. Все данные и таблицы об этом есть в  СНиП II-3-79* Строительная теплотехника, но я в этой статье, приведу лишь 2 таблицы:  

Режим 

Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре 

  

до 12С 

св. 12 до 24С 

св. 24С 

Сухой 

До 60 

До 50 

До 40 

Нормальный

Св. 60 до 75 

Св. 50 до 60 

Св. 40 до 50 

Влажный 

Св. 75 

Св. 60 до 75 

Св. 50 до 60 

Мокрый 

-

Св. 75 

Св. 60 


 

Влажностный режим помещений
(по табл. 1)

Условия эксплуатации А и Б
в зонах влажности (по прил. 1*)

 

сухой 

нормальный

влажный 

Сухой 

А 

А 

Б 

Нормальный 

А 

Б 

Б 

Влажный или мокрый 

Б 

Б 

Б 

Хочу лишь отметить, что по СНиП II-3-79* Строительная теплотехника есть 3 зоны по влажности: сухая, нормальная и влажная. Московская область находится  в нормальной зоне по влажности и в ней расчеты принимаются при условиях эксплуатации Б.  

Расчетная толщина стены при использовании данных о сопротивлении теплопередаче материалов при условиях эксплуатации Бв соответствии с приложениями 1 и 2 СНиП II-3-79* Строительная теплотехника и ГОСТ 19222-84, ГОСТ 25485-89, ГОСТ 530-2007  (без учета  штукатурного слоя):

1) сосна плотностью 500 кг/м3 ,  теплопроводность в условиях эксплуатации Б = 0,18 Вт/мC:

       1/8,7+ 0,54/0,18+1/23=0,1149+3,0526+0,0434=          3,16 мC/Вт = стена 54 см.

2) арболит плотностью 500 кг/м3 , конструкционный - со средней плотностью свыше 500 до 850 кг/м3, СНиП II-3-79* Строительная теплотехника; теплопроводность при условиях эксплуатации Б = 0,19 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,57/0,19+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 57 см.

3) газобетон плотностью 500 кг/м3 , конструкционно-теплоизоляционный, маркаD500 по ГОСТ 25485-89 БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ; теплопроводность при условиях эксплуатации Б (взята линейная интерполяция между марками 400 и 600  СНиП II-3-79* Строительная теплотехника) = 0,21 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,63/0,21+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 63 см.

3) газобетон плотностью 400 кг/м3 , теплоизоляционный, марка D400 по ГОСТ 25485-89 БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ; теплопроводность при условиях эксплуатации Б = 0,15 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,45/0,15+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 45 см.

Примечание: согласно ГОСТ 25485-89  БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ (в части, касающейся ячеистых бетонов автоклавного твердения, этот ГОСТ прекратил свое действие 01.01.2009 г.) газобетон марки D400 являлся теплоизоляционным, и его нельзя было использовать для строительства несущих стен. Это было связано с низкой прочностью газобетона марки D400. У газобетона марки  D400 класс по прочности на сжатие был B1; B1,5    

4) камень рядовой поризованный RAUF 14,5NF (510х253х219)  плотностью 800 кг/м3, конструкционный, ГОСТ 530-2007 Кирпич и камни керамические. Общие технические условия; теплопроводность при условиях эксплуатации Б (при влажности материала 2%)  = 0,24 Вт/мC:  

     1/8,7+ 0,72/0,24+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 72 см.

5) керамический одинарный эффективный рядовой кирпич (250х120х65)  плотностью 1320 кг/м3, конструкционный, ГОСТ 530-2007 Кирпич и камни керамические. Общие технические условия; теплопроводность при условиях эксплуатации Б ( при влажности материала 2%)         = 0,58 Вт/мC:  

     1/8,7+ 1,74/0,58+1/23=0,1149+3+0,0434=                   3,16 мC/Вт = стена 1 м. 74 см.  

Как видно из расчетов, несущие стены дома для вышеперечисленных строительных материалов при условиях эксплуатации Б должны быть толщиной 50 см. и более. Но ведь в реальности этого нет. Стены из сосны толщиной в 54 см. не встречаются даже в тайге, где лес бесплатный. Да и стены домов из арболита и газобетона толщиной 57 см. и 63 см. соответственно, тоже представить трудно. Тогда встает резонный вопрос: А какой толщины должны быть стены, и какими нормами надо руководствоваться при строительстве своего дома сегодня?. Застройщикам Московской области в наши дни  следует руководствоваться одним основным документом:

1. СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003

В нашей стране есть огромное количество жилых домов с толщиной стен в 2,5  керамического или силикатного полнотелого кирпича (62 см.) Такой кирпич имеет теплопроводность примерно 0,7 Вт/мC при условиях эксплуатации Б (при влажности материала 2%). Для того чтобы выполнить условия СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 в наше время стены из такого кирпича в Московском регионе должны иметь ширину 2 м. 10 см. На этом простом примере видно, что современные требования к условиям энергосбережения почти в 4 раза жестче, чем старые. В Советском Союзе топливо стоило копейки, поэтому вопросам энергосбережения никто не уделял никакого внимания. Ну а как же миллионы россиян, живущих в домах со стенами из полнотелого кирпича толщиной 62 см.? Ведь у них в квартирах те же самые 20 градусов по Цельсию, да и жить  в кирпичных домах им так же комфортно, как и современным застройщикам. Просто все дело в том, что СНиП II-3-79* СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА, действовавший до 21.10.2003 г. и последний СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 не распространяются на дома, построенные до их введения. Поэтому в нашей системе ЖКХ и осуществляется перекрестное субсидирование коммунальных услуг, в результате чего мы получаем среднюю температуру по больнице - тариф на отопление одинаков как для жителей старых домов, полностью не соответствующих современным требованиям, так и для домов новых серий и конструкций, полностью удовлетворяющих требованиям  СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003.

Итак, какие же требования к толщине стен предъявляет СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 ?

     5.1 Нормами установлены три показателя тепловой защиты здания:  

     а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания;

     б) санитарно-гигиенический, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;

     в) удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя.

     Требования тепловой защиты здания будут выполнены, если в жилых и общественных зданиях будут соблюдены требования показателей "а" и "б" либо "б" и "в". В зданиях производственного назначения необходимо соблюдать требования показателей "а" и "б".

5.2 С целью контроля соответствия нормируемых данными нормами показателей на разных стадиях создания и эксплуатации здания следует заполнять согласно указаниям раздела 12 энергетический паспорт здания. При этом возможно превышение нормируемого удельного расхода энергии на отопление всего здания при соблюдении требований пункта 5.3., а именно: нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций должны соответствовать цифрам, приведенным в СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003, таблица 4. 

Также, в таблице 4 используется такое понятие как Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП). Чтобы определить конкретную цифру ГСОП для Москвы, необходимо заглянуть в ТСН НТП - 99 МО. Для Москвы ГСОП (градусо-сутки отопительного периода) равны 5027 Ссут.

Таким образом, чтобы выполнить требования СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 по тепловой защите своего дома, у вас есть два варианта:

Вариант №1. Вы должны полностью выполнить требования п.5.3 СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003, и ваши стены должны иметь сопротивление теплопередаче при условиях эксплуатации Б не ниже 3,16 мC/Вт (для Московской области). Помните, что вы должны все расчеты осуществлять на основе реальных расчетных показателей, подсчитанных при условиях эксплуатации Б. И если по таким расчетам, у вас будет получаться стена из какого-либо материала без утеплителя, скажем толщиной в 60 см., то вы должны сделать стену именно такой толщины. При соблюдении данного условия, к вам никто не будет предъявлять требований по  удельному расходу энергии на отопление.

Вариант №2. Вы можете не соблюдать требование по толщине стены, и ваши стены могут иметь сопротивление теплопередаче стены ниже 3,16 мC/Вт   (для Московской области).  Но в этом случае, вы обязаны выполнить подпункты б и впункта 5.1. СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003, а именно:

      б) санитарно-гигиенический показатель тепловой защиты здания, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;

     в) удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя.

Чтобы понять, какой все-таки должна быть толщина стен для домов в Московской области в соответствие с вариантом №2, необходимо пояснить, что такое уровеньсанитарно-гигиенического комфорта в помещении.

Температура внутренней поверхности дома не должна сильно отличаться от температуры воздуха в помещении. Разница должна быть менее заданного значения, т.е. нормируемого температурного перепада. Чем больше тепловое сопротивление ограждения, тем выше температура на его внутренней поверхности. Вот данные из СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003, таблица 5 (нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции)

 

Здания и помещения

Нормируемый температурный перепад в C для 


 

 

наружных стен

 

покрытий и чердачных перекрытий

 

перекрытий над проездами, подвалами и подпольями

зенитных фонарей

 

1. Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты

4,0

3,0

 

2,0

 

 
 

 

Из этой таблицы видно, что нормируемый температурный перепад для наружных стен = 4 C. Почему взяли именно такое значение нормируемого температурного перепада, а не какое-то иное? Все дело в том, что при таком значении нормируемого температурного перепада или при значении нормируемого температурного перепада для наружных стен меньше  4 C не происходит образования конденсата. Чтобы понять, почему это важно, необходимо вспомнить школьные знания. В школьном курсе физики изучалось такое понятии, как точка росы. Что это такое? Точка росы - это такое соотношение температуры и влажности воздуха, при котором на более холодной поверхности конденсируется вода из воздуха. Мы с этим явлением сталкиваемся постоянно в повседневной жизни -  например, запотевание посуды, вынутой из холодильника; или стекла автобусов, покрывающиеся инеем в холодную погоду и т.д. Выпадающий конденсат увеличивает влажность стен, тем самым снижая сопротивление теплопередаче этих стен и сокращая срок службы ограждающих конструкций дома. Именно поэтому, для того, чтобы в вашем доме соблюдались условия санитарно-гигиенического комфорта в помещении, значение нормируемого температурного перепада для наружных стен должно быть равно 4 C или должно быть ниже 4 C.

Если произвести соответствующие расчеты, то будет видно, что минимальное значение полного сопротивления теплопередачи наружной стены при условиисанитарно-гигиенического комфорта в помещении 

Какой толщины должен быть утеплитель, сравнение теплопроводности материалов.

Необходимость использования Систем теплоизоляции WDVS вызвана высокой экономической эффективностью.

Вслед за странами Европы, в Российской Федерации приняли новые нормы теплосопротивления ограждающих и несущих конструкций, направленные на снижение эксплуатационных расходов и энергосбережение. С выходом СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" прежние нормы теплосопротивления устарели. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Теперь прежде использовавшиеся подходы в строительстве не соответствуют новым нормативным документам, необходимо менять принципы проектирования и строительства, внедрять современные технологии.

 Как показали расчёты, однослойные конструкции экономически не отвечают принятым новым нормам строительной теплотехники. К примеру, в случае использования высокой несущей способности железобетона или кирпичной кладки, для того, чтобы этим же материалом выдержать нормы теплосопротивления, толщину стен необходимо увеличить соответственно до 6 и 2,3 метров, что противоречит здравому смыслу. Если же использовать материалы с лучшими показателями по теплосопротивлению, то их несущая способность сильно ограничена, к примеру, как у газобетона и керамзитобетона, а пенополистирол и минвата, эффективные утеплители, вообще не являются конструкционными материалами. На данный момент нет абсолютного строительного материала, у которого бы была высокая несущая способность в сочетании с высоким коэффициентом теплосопротивления.

Чтобы отвечать всем нормам строительства и энергосбережения необходимо здание строить по принципу многослойных конструкций, где одна часть будет выполнять несущую функцию, вторая - тепловую защиту здания. В таком случае толщина стен остаётся разумной, соблюдается нормированное теплосопротивление стен. Системы WDVS по своим теплотехническим показателям являются самыми оптимальными из всех представленных на рынке фасадных систем.

Таблица необходимой толщины утеплителя для выполнения требований действующих норм по теплосопротивлению в некоторых городах РФ:

Таблица, где: 1 - географическая точка 2 - средняя температура отопительного периода 3 - продолжительность отопительного периода в сутках 4 - градусо-сутки отопительного периода Dd, °С * сут 5 - нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq, м2*°С/Вт стен 6 - требуемая толщина утеплителя

Условия выполнения расчётов для таблицы:

1. Расчёт основывается на требованиях СНиП 23-02-2003
2. За пример расчёта взята группа зданий 1 - Жилые, лечебно-профилактические и детские учреждения, школы, интернаты, гостиницы и общежития.
3. За несущую стену в таблице принимается кирпичная кладка толщиной 510 мм из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе l = 0,76 Вт/(м * °С)
4. Коэффициент теплопроводности берётся для зон А.
5. Расчётная температура внутреннего воздуха помещения + 21 °С "жилая комната в холодный период года" (ГОСТ 30494-96)
6. Rreq рассчитано по формуле Rreq=aDd+b для данного географического места
7. Расчёт: Формула расчёта общего сопротивления теплопередаче многослойных ограждений:
R0= Rв + Rв.п + Rн.к + Rо.к + Rн Rв - сопротивление теплообмену у внутренней поверхности конструкции
Rн - сопротивление теплообмену у наружной поверхности конструкции
Rв.п - сопротивление теплопроводности воздушной прослойки (20 мм)
Rн.к - сопротивление теплопроводности несущей конструкции
Rо.к - сопротивление теплопроводности ограждающей конструкции
R = d/l d - толщина однородного материала в м,
l - коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м * °С)
R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
dу - толщина теплоизоляции
R0 = Rreq
Формула расчёта толщины утеплителя для данных условий:
dу = l * ( Rreq - 0,832 )

а) - за среднюю толщину воздушной прослойки между стеной и теплоизоляцией принято 20 мм
б) - коэффициент теплопроводности пенополистирола ПСБ-С-25Ф l = 0,039 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)
в) - коэффициент теплопроводности фасадной минваты l = 0,041 Вт/(м * °С) (на основании протокола испытаний)

* в таблице даны усреднённые показатели необходимой толщины этих двух типов утеплителя.

Примерный расчёт толщины стен из однородного материала для выполнения требований СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий".

* для сравнительного анализа используются данные климатической зоны г. Москвы и Московской области.

Условия выполнения расчётов для таблицы:

1. Нормируемое значение сопротивления теплопередаче Rreq = 3,14
2. Толщина однородного материала d= Rreq * l

Таким образом, из таблицы видно, что для того, чтобы построить здание из однородного материала, отвечающее современным требованиям теплосопротивления, к примеру, из традиционной кирпичной кладки, даже из дырчатого кирпича, толщина стен должна быть не менее 1,53 метра.


Чтобы наглядно показать, какой толщины необходим материал для выполнения требований по теплосопротивлению стен из однородного материала, выполнен расчёт, учитывающий конструктивные особенности применения материалов, получились следующие результаты:

В данной таблице указаны расчётные данные по теплопроводности материалов.

По данным таблицы для наглядности получается следующая диаграмма:

Автор: Геннaдий Eмeльянoв

Таблица теплопроводности строительных материалов. Характеристики и сравнение строительных материалов :: SYL.ru

Строительство коттеджа или дачного дома – это сложный и трудоемкий процесс. И для того, чтобы будущее строение простояло не один десяток лет, нужно соблюдать все нормы и стандарты при его возведении. Поэтому каждый этап строительства требует точных расчетов и качественного выполнения необходимых работ.

Одним из самых важных показателей при строительстве и отделке строения является теплопроводность строительных материалов. СНИП (строительные нормы и правила) дает полный спектр информации по данному вопросу. Ее необходимо знать, чтобы будущее здание было комфортным для проживания как в летний, так и в зимний период.

Идеальный теплый дом

От конструктивных особенностей строения и применяемых при его возведении материалов зависит комфорт и экономичность проживания в нем. Комфорт заключается в создании оптимального микроклимата внутри вне зависимости от внешних погодных условий и температуры окружающей среды. Если материалы подобраны правильно, а котельное оборудование и вентиляция установлены согласно нормам, то в таком доме будет комфортная прохладная температура летом и тепло зимой. К тому же если все материалы, используемые при строительстве, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, то расходы на энергоносители при отоплении помещений будут минимальны.

Понятие теплопроводности

Теплопроводность – это передача тепловой энергии между непосредственно соприкасающимися телами или средами. Простыми словами теплопроводность – это способность материала проводить температуру. То есть, попадая в какую-то среду с отличающейся температурой, материал начинает принимать температуру этой среды.

Этот процесс имеет большое значение и в строительстве. Так, в доме с помощью отопительного оборудования поддерживается оптимальная температура (20-25°C). Если температура на улице будет ниже, то когда отключается отопление, все тепло из дома через некоторое время выйдет на улицу, и температура понизится. Летом происходит обратная ситуация. Чтобы сделать температуру в доме ниже уличной, приходится использовать кондиционер.

Коэффициент теплопроводности

Потеря тепла в доме неизбежна. Она происходит постоянно, когда температура снаружи меньше, чем в помещении. А вот ее интенсивность – это переменная величина. Она зависит от множества факторов, главными среди которых являются:

Для количественной характеристики теплопроводности строительных материалов используют специальный коэффициент. Используя этот показатель, можно довольно просто рассчитать необходимую теплоизоляцию для всех частей дома (стены, крыша, перекрытия, пол). Чем выше коэффициент теплопроводности строительных материалов, тем больше интенсивность потери тепла. Таким образом, для постройки теплого дома лучше применять материалы с более низким показателем этой величины.

Коэффициент теплопроводности строительных материалов, как и любых других веществ (жидких, твердых или газообразных), обозначается греческой буквой λ. Единицей его измерения является Вт/(м*°C). При этом расчет ведется на один квадратный метр стены толщиной в один метр. Разница температур здесь берется 1°. Практически в любом строительном справочнике имеется таблица теплопроводности строительных материалов, в которой можно посмотреть значение этого коэффициента для различных блоков, кирпичей, бетонных смесей, пород дерева и других материалов.

Определение потерь тепла

Потери тепла в любом здании всегда есть, но в зависимости от материала они могут изменять свое значение. В среднем потеря тепла происходит через:

Для определения потерь тепла применяют специальный тепловизор, который определяет наиболее проблемные места. Они выделяются на нем красным цветом. Меньшая потеря тепла происходит в желтых зонах, далее – в зеленых. Зоны с наименьшей потерей тепла выделяются синим цветом. А определение теплопроводности строительных материалов должно проводиться в специальных лабораториях, о чем должен свидетельствовать сертификат качества, прилагаемый к продукции.

Пример расчета потерь тепла

Если взять, к примеру, стену из материала с коэффициентом теплопроводности 1, то при разности температур с двух сторон этой стены в 1°, потери тепла составят 1 Вт. Если же толщину стены взять не 1 метр, а 10 см, то потери составят уже 10 Вт. В случае, если разность температур будет 10°, то тепловые потери также составят 10 Вт.

Рассмотрим теперь на конкретном примере расчет потери тепла целого здания. Высоту его возьмем 6 метров (8 с коньком), ширину – 10 метров, а длину – 15 метров. Для простоты расчетов берем 10 окон площадью 1 м2. Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:

Формула теплопроводности строительных материалов позволяет вычислить коэффициенты для всех частей здания. Но проще использовать уже готовые данные из справочника. Там есть таблица теплопроводности строительных материалов. Рассмотрим каждый элемент по отдельности и определим его тепловое сопротивление. Оно рассчитывается по формуле R = d/λ, где d – толщина материала, а λ – коэффициент его теплопроводности.

Пол – 10 см бетона (R=0,058 (м2*°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м2*°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м2*°C)/Вт.

Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал – ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м2*°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна - 0,4 (м2*°C)/Вт.

Кровлю будем считать из минеральной ваты толщиной в 10 см и профлиста. Так как металл имеет высокий коэффициент теплопроводности, то профлист в расчет не берем. Тогда R крыши составит 2,8 (м2*°C)/Вт.

Следующая формула позволяет выяснить потери тепловой энергии.

Q = S * T / R, где S – площадь поверхности, T – разница температур снаружи и внутри (40°C). Рассчитаем потери тепла для каждого элемента:

Далее все эти показатели суммируются. Таким образом, для данного коттеджа тепловые потери составят 8,6 кВт. А для поддержания оптимальной температуры потребуется котельное оборудование мощностью не менее 10 кВт.

Материалы для внешних стен

На сегодняшний день существует множество стеновых строительных материалов. Но наибольшей популярностью в частном домостроении по-прежнему пользуются строительные блоки, кирпичи и дерево. Основные отличия – это плотность и теплопроводность строительных материалов. Сравнение дает возможность выбрать золотую середину в соотношении плотность/теплопроводность. Чем выше плотность материала, тем выше его несущая способность, а следовательно, и прочность конструкции в целом. Но при этом ниже его тепловое сопротивление, а как следствие, расходы на энергоносители выше. С другой стороны, чем выше тепловое сопротивление, тем ниже плотность материала. Меньшая плотность, как правило, подразумевает наличие пористой структуры.

Чтобы взвесить все за и против, необходимо знать плотность материала и его коэффициент теплопроводности. Следующая таблица теплопроводности строительных материалов для стен дает значение этого коэффициента и его плотность.

Материал

Теплопроводность, Вт/(м*°C)

Плотность, т/м3

Железобетон

1,7

2,5

Керамзитобетонные блоки

0,14 – 0,66

0,5 – 1,8

Керамический кирпич

0,56

1,8

Силикатный кирпич

0,7

1,8

Газобетонные блоки

0,08 – 0,29

0,3 – 1

Сосна

0,18

0,5

Утеплители для стен

При недостаточной тепловой сопротивляемости внешних стен могут применяться различные утеплители. Так как значения теплопроводности строительных материалов для утепления могут иметь весьма низкий показатель, то чаще всего толщины в 5-10 см будет достаточно для создания комфортной температуры и микроклимата в помещениях. Широкое применение на сегодняшний день получили такие материалы, как минеральная вата, пенополистирол, пенопласт, пенополиуритан и пеностекло.

Следующая таблица теплопроводности строительных материалов, используемых для утепления наружных стен, дает значение коэффициента λ.

Материал

Теплопроводность, Вт/(м*°C)

Минеральная вата

0,048 – 0,07

Пенополистирол

0,031 – 0,05

Экструдированный пенополистирол

0,036

Пенополиуритан

0,02 – 0,041

Пеностекло

0,07 – 0,11

Особенности применения стеновых утеплителей

Применение утеплителей для наружных стен имеет некоторые ограничения. Это прежде всего связанно с таким параметром, как паропроницаемость. Если стена сделана из пористого материала, такого как газобетон, пенобетон или керамзитобетон, то применять лучше минеральную вату, так как этот параметр у них практически одинаковый. Использование пенополистирола, пенополиуритана или пеностекла возможно только при наличии специального вентиляционного зазора между стеной и утеплителем. Для дерева это также критично. А вот для кирпичных стен данный параметр не так критичен.

Теплая кровля

Утепление кровли позволяет избежать ненужных перерасходов при отоплении дома. Для этого могут применяться все виды утеплителей как листового формата, так и напыляемые (пенополиуритан). При этом не следует забывать про пароизоляцию и гидроизоляцию. Это весьма важно, так как мокрый утеплитель (минеральная вата) теряет свои свойства по тепловой сопротивляемости. Если же кровля не утепляется, то необходимо основательно утеплить перекрытие между чердаком и последним этажом.

Пол

Утепление пола весьма важный этап. При этом также необходимо применять пароизоляцию и гидроизоляцию. В качестве утеплителя используется более плотный материал. Он, соответственно, имеет более высокий коэффициент теплопроводности, чем кровельный. Дополнительной мерой для утепления пола может послужить подвал. Наличие воздушной прослойки позволяет повысить тепловую защиту дома. А оборудование системы теплого пола (водяного или электрического) дает дополнительный источник тепла.

Заключение

При строительстве и отделке фасада необходимо руководствоваться точными расчетами по тепловым потерям и учитывать параметры используемых материалов (теплопроводность, паропроницаемость и плотность).

Теплопроводность строительных материалов, что это, таблица

Последние годы при строительстве дома или его ремонте большое внимание уделяется энергоэффективности. При уже существующих ценах на топливо это очень актуально. Причем похоже что дальше экономия будет приобретать все большую важность. Чтобы правильно подобрать состав и толщин материалов в пироге ограждающих конструкций (стены, пол, потолок, кровля) необходимо знать теплопроводность строительных материалов. Эта характеристика указывается на упаковках с материалами, а необходима она еще на стадии проектирования. Ведь надо решить из какого материала строить стены, чем их утеплять, какой толщины должен быть каждый слой.  

Содержание статьи

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность. Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше  (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.

Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций

При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

Наименование материалаКоэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
В сухом состоянииПри нормальной влажностиПри повышенной влажности
Войлок шерстяной0,036-0,0410,038-0,0440,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м30,0360,0420,,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м30,0350,0410,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м30,0360,0420,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м30,0370,0430,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м30,0380,0450,048
Стекловата 15 кг/м30,0460,0490,055
Стекловата 17 кг/м30,0440,0470,053
Стекловата 20 кг/м30,040,0430,048
Стекловата 30 кг/м30,040,0420,046
Стекловата 35 кг/м30,0390,0410,046
Стекловата 45 кг/м30,0390,0410,045
Стекловата 60 кг/м30,0380,0400,045
Стекловата 75 кг/м30,040,0420,047
Стекловата 85 кг/м30,0440,0460,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС)0,036-0,0410,038-0,0440,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS)0,0290,0300,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м30,140,220,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м30,110,140,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м30,150,280,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м30,130,220,28
Пеностекло, крошка, 100 - 150 кг/м30,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 - 200 кг/м30,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 - 250 кг/м30,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 - 400 кг/м30,085-0,1
Пеноблок 100 - 120 кг/м3 0,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м30,05-0,062
Пеноблок 171 - 220 кг/м30,057-0,063
Пеноблок 221 - 270 кг/м30,073
Эковата0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м30,0290,0310,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м30,0350,0360,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м30,0410,0420,04
Пенополиэтилен сшитый0,031-0,038
Вакуум0
Воздух +27°C. 1 атм0,026
Ксенон0,0057
Аргон0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels)0,014-0,021
Шлаковата 0,05
Вермикулит0,064-0,074
Вспененный каучук0,033
Пробка листы 220 кг/м30,035
Пробка листы 260 кг/м30,05
Базальтовые маты, холсты0,03-0,04
Пакля0,05
Перлит, 200 кг/м30,05
Перлит вспученный, 100 кг/м30,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м30,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м30,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м30,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м30,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м30,078
Пробка техническая, 50 кг/м30,037

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.

Таблица теплопроводности строительных материалов

Стены, перекрытия, пол, делать можно из разных материалов, но так повелось, что теплопроводность строительных материалов обычно сравнивают с кирпичной кладкой. Этот материал знаю все, с ним проще проводить ассоциации. Наиболее популярны диаграммы, на которых наглядно продемонстрирована разница между различными материалами. Одна такая картинка есть в предыдущем пункте, вторая — сравнение кирпичной стены и стены из бревен — приведена ниже. Именно потому для стен из кирпича и другого материала с высокой теплопроводностью выбирают теплоизоляционные материалы. Чтобы было проще подбирать, теплопроводность основных строительных материалов сведена в таблицу.

Сравнивают самые разные материалы

Название материала, плотность Коэффициент теплопроводности
в сухом состояниипри нормальной влажностипри повышенной влажности
ЦПР (цементно-песчаный раствор)0,580,760,93
Известково-песчаный раствор 0,470,70,81
Гипсовая штукатурка0,25
Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м30,140,220,26
Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м30,210,330,37
Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м30,290,380,43
Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м30,150,280,34
Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м30,230,390,45
Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м30,310,480,55
Оконное стекло0,76
Арболит 0,07-0,17
Бетон с природным щебнем, 2400 кг/м31,51
Легкий бетон с природной пемзой, 500-1200 кг/м30,15-0,44
Бетон на гранулированных шлаках, 1200-1800 кг/м30,35-0,58
Бетон на котельном шлаке, 1400 кг/м30,56
Бетон на каменном щебне, 2200-2500 кг/м30,9-1,5
Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м30,3-0,7
Керамическийй блок поризованный0,2
Вермикулитобетон, 300-800 кг/м30,08-0,21
Керамзитобетон, 500 кг/м30,14
Керамзитобетон, 600 кг/м30,16
Керамзитобетон, 800 кг/м30,21
Керамзитобетон, 1000 кг/м30,27
Керамзитобетон, 1200 кг/м30,36
Керамзитобетон, 1400 кг/м30,47
Керамзитобетон, 1600 кг/м30,58
Керамзитобетон, 1800 кг/м30,66
ладка из керамического полнотелого кирпича на ЦПР0,560,70,81
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3)0,350,470,52
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1300 кг/м3)0,410,520,58
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1400 кг/м3)0,470,580,64
Кладка из полнотелого силикатного кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3)0,70,760,87
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 11 пустот0,640,70,81
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 14 пустот0,520,640,76
Известняк 1400 кг/м30,490,560,58
Известняк 1+600 кг/м30,580,730,81
Известняк 1800 кг/м30,70,931,05
Известняк 2000 кг/м30,931,161,28
Песок строительный, 1600 кг/м30,35
Гранит3,49
Мрамор2,91
Керамзит, гравий, 250 кг/м30,10,110,12
Керамзит, гравий, 300 кг/м30,1080,120,13
Керамзит, гравий, 350 кг/м30,115-0,120,1250,14
Керамзит, гравий, 400 кг/м30,120,130,145
Керамзит, гравий, 450 кг/м30,130,140,155
Керамзит, гравий, 500 кг/м30,140,150,165
Керамзит, гравий, 600 кг/м30,140,170,19
Керамзит, гравий, 800 кг/м30,18
Гипсовые плиты, 1100 кг/м30,350,500,56
Гипсовые плиты, 1350 кг/м30,230,350,41
Глина, 1600-2900 кг/м30,7-0,9
Глина огнеупорная, 1800 кг/м31,4
Керамзит, 200-800 кг/м30,1-0,18
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м30,23-0,41
Керамзитобетон, 500-1800 кг/м30,16-0,66
Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м30,22-0,28
Кирпич клинкерный, 1800 - 2000 кг/м30,8-0,16
Кирпич облицовочный керамический, 1800 кг/м30,93
Бутовая кладка средней плотности, 2000 кг/м31,35
Листы гипсокартона, 800 кг/м30,150,190,21
Листы гипсокартона, 1050 кг/м30,150,340,36
Фанера клеенная0,120,150,18
ДВП, ДСП, 200 кг/м30,060,070,08
ДВП, ДСП, 400 кг/м30,080,110,13
ДВП, ДСП, 600 кг/м30,110,130,16
ДВП, ДСП, 800 кг/м30,130,190,23
ДВП, ДСП, 1000 кг/м30,150,230,29
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1600 кг/м30,33
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1800 кг/м30,38
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м30,20,290,29
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м30,290,350,35
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м30,35
Листы асбоцементные плоские, 1600-1800 кг/м30,23-0,35
Ковровое покрытие, 630 кг/м30,2
Поликарбонат (листы), 1200 кг/м30,16
Полистиролбетон, 200-500 кг/м30,075-0,085
Ракушечник, 1000-1800 кг/м30,27-0,63
Стеклопластик, 1800 кг/м30,23
Черепица бетонная, 2100 кг/м31,1
Черепица керамическая, 1900 кг/м30,85
Черепица ПВХ, 2000 кг/м30,85
Известковая штукатурка, 1600 кг/м30,7
Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м31,2

Древесина — один из строительных материалов с относительно невысокой теплопроводностью. В таблице даны ориентировочные данные по разным породам. При покупке обязательно смотрите плотность и коэффициент теплопроводности. Далеко не у всех они такие, как прописаны в нормативных документах.

НаименованиеКоэффициент теплопроводности
В сухом состоянииПри нормальной влажностиПри повышенной влажности
Сосна, ель поперек волокон0,090,140,18
Сосна, ель вдоль волокон0,180,290,35
Дуб вдоль волокон0,230,350,41
Дуб поперек волокон0,100,180,23
Пробковое дерево0,035
Береза0,15
Кедр0,095
Каучук натуральный0,18
Клен0,19
Липа (15% влажности)0,15
Лиственница0,13
Опилки0,07-0,093
Пакля0,05
Паркет дубовый0,42
Паркет штучный0,23
Паркет щитовой0,17
Пихта0,1-0,26
Тополь0,17

Металлы очень хорошо проводят тепло. Именно они часто являются мостиком холода в конструкции. И это тоже надо учитывать, исключать прямой контакт используя теплоизолирующие прослойки и прокладки, которые называются термическим разрывом. Теплопроводность металлов сведена в другую таблицу.

НазваниеКоэффициент теплопроводности НазваниеКоэффициент теплопроводности
Бронза22-105Алюминий202-236
Медь282-390Латунь97-111
Серебро429Железо92
Олово67Сталь47
Золото318

Как рассчитать толщину стен

Для того чтобы зимой в доме было тепло, а летом прохладно, необходимо чтобы ограждающие конструкции (стены, пол, потолок/кровля) должны иметь определенное тепловое сопротивление. Для каждого региона эта величина своя. Зависит она от средних температур и влажности в конкретной области.

Термическое сопротивление ограждающих
конструкций для регионов России

Для того чтобы счета за отопление не были слишком большими, подбирать строительные материалы и их толщину надо так, чтобы их суммарное тепловое сопротивление было не меньше указанного в таблице.

Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

Для современного строительства характерна ситуация, когда стена имеет несколько слоев. Кроме несущей конструкции есть утепление, отделочные материалы. Каждый из слоев имеет свою толщину. Как определить толщину утеплителя? Расчет несложен. Исходят из формулы:

Формула расчета теплового сопротивления

R — термическое сопротивление;

p — толщина слоя в метрах;

k — коэффициент теплопроводности.

Предварительно надо определиться с материалами, которые вы будете использовать при строительстве. Причем, надо знать точно, какого вида будет материал стен, утепление, отделка и т.д. Ведь каждый из них вносит свою лепту в теплоизоляцию, и теплопроводность строительных материалов учитывается в расчете.

Сначала считается термическое сопротивление конструкционного материала (из которого будет строится стена, перекрытие и т.д.), затем «по остаточному» принципу подбирается толщина выбранного утеплителя. Можно еще принять в расчет теплоизоляционных характеристики отделочных материалов, но обычно они идут «плюсом» к основным. Так закладывается определенный запас «на всякий случай». Этот запас позволяет экономить на отоплении, что впоследствии положительно сказывается на бюджете.

Пример расчета толщины утеплителя

Разберем на примере. Собираемся строить стену из кирпича — в полтора кирпича, утеплять будем минеральной ватой. По таблице тепловое сопротивление стен для региона должно быть не меньше 3,5. Расчет для этой ситуации приведен ниже.

  1. Для начала просчитаем тепловое сопротивление стены из кирпича. Полтора кирпича это 38 см или 0,38 метра, коэффициент теплопроводности кладки из кирпича 0,56. Считаем по приведенной выше формуле: 0,38/0,56 = 0,68. Такое тепловое сопротивление имеет стена в 1,5  кирпича.
  2. Эту величину отнимаем от общего теплового сопротивления для региона: 3,5-0,68 = 2,82. Эту величину необходимо «добрать» теплоизоляцией и отделочными материалами.

    Рассчитывать придется все ограждающие конструкции

  3. Считаем толщину минеральной ваты. Ее коэффициент теплопроводности 0,045. Толщина слоя будет: 2,82*0,045 = 0,1269 м или 12,7 см. То есть, чтобы обеспечить требуемый уровень утепления, толщина слоя минеральной ваты должна быть не меньше 13 см.

Если бюджет ограничен, минеральной ваты можно взять 10 см, а недостающее покроется отделочными материалами. Они ведь будут изнутри и снаружи. Но, если хотите, чтобы счета за отопление были минимальными, лучше отделку пускать «плюсом» к расчетной величине. Это ваш запас на время самых низких температур, так как нормы теплового сопротивления для ограждающих конструкций считаются по средней температуре за несколько лет, а зимы бывают аномально холодными. Потому теплопроводность строительных материалов, используемых для отделки просто не принимают во внимание.

Время строительства трех типов стен из местных материалов: сравнительное исследование

Как и в любой другой отрасли, строительный сектор делает упор на инновационность, нестандартное мышление и альтернативные идеи. В настоящее время, когда важность устойчивого развития, экологии и осознания воздействия людей на окружающую среду возрастает, здания с низким уровнем воздействия могут стать инновационной альтернативной строительной технологией для высокоиндустриального строительного сектора.В статье представлено сравнительное исследование трех стен из доступных материалов, используемых на местном уровне, которые с точки зрения времени строительства могут быть классифицированы как материалы из биологических источников. Сравнение времени, необходимого для изготовления 1 м 2 стены, позволяет нам решить, какая строительная технология более выгодна с точки зрения продолжительности строительства. Более короткое время строительства означает меньшие затраты на рабочую силу и меньшие затраты на строительную технику. Чтобы получить ответы на поставленные вопросы, авторы провели обширный поиск исходных данных о трудоемких строительных работах с использованием материалов местного производства.Ссылка сделана на «Временные принципы возведения глиняных зданий», изданные Институтом жилищного строительства в Варшаве (Польша). Были изучены три типа стен из местных материалов: стена из глиняных блоков, утепленных плитами из минеральной ваты, стена из глины, уплотненная в опалубке, и одна, утепленная плитами из минеральной ваты и деревянной рамной конструкцией, заполненной тюками соломы и облицованной. с древесноволокнистыми плитами. Слои подобраны таким образом, чтобы значения коэффициентов теплоотдачи для исследуемых вариантов были по возможности равными (0.2 Вт / м 2 K), что позволяет провести надежное сравнительное исследование.

1. Введение

Современные материалы и технологические решения - бетон, сталь, стекло и интеллектуальные системы - стали синонимами современности и роскоши [1]. Здания, построенные из местных материалов, представляют собой другую крайность современного строительства. Эти решения основаны в первую очередь на традициях и местном недорогом сырье, не требующем специальной обработки, которое легко доступно, например, почве, глине, соломе и песке.Человеческие руки являются главной строительной силой, в то время как использование сложных методов или дорогостоящих знаний ограничено. В зданиях с низкой ударопрочностью избегают сложных технических решений и используются общедоступные материалы. Строительный рынок, на котором доминируют строительные компании-гиганты, не поддерживает разработку таких решений, поскольку они нерентабельны. Это затрудняет популяризацию такого метода строительства в больших масштабах. Несмотря на это, здания из местных материалов становятся все более распространенными и прекрасно вписываются в идею устойчивого развития.

Наиболее важные характеристики здания, характеризующиеся устойчивым развитием, можно описать с помощью четырех принципов: сокращение, повторное использование, переработка и восстановление [2]. Для строительства такого здания используется меньше материалов и энергии по сравнению с традиционным строительством. Используемые материалы должны быть переработаны и должны допускать повторное использование после окончания срока службы здания. В зданиях с низкой ударопрочностью материалы извлекаются из окружающей среды. Это поддерживает местное развитие и культурную независимость региона.Производство материалов не требует высокой энергии и высокой температуры обработки и не производит CO 2 , поэтому он потребляет меньше энергии, необходимой для строительства здания, чем при традиционном строительстве. Транспортировка материалов осуществляется только на месте [3]. А сама конструкция полностью биоразлагаема, и по окончании срока службы не оставляет вредных отходов, которые трудно разрушить окружающей средой. Здание из местных материалов позволяет выполнять большую часть работ своими силами.Он доступен всем и создает рабочие места на местах [4].

Исследования в области естественных строительных технологий немногочисленны. Среди них в статье [5] представлено сравнение механических характеристик структурных элементов, построенных по трем основным технологиям: кирпичная кладка из земляных блоков, утрамбованная земля и глыба. На сегодняшний день существует мало исследований, касающихся механического поведения тюков соломы в зданиях. Такое исследование представлено в [6] и направлено на изучение поведения тюков соломы и приводит к рекомендациям по требуемой плотности тюков.В [7] недавно исследовалась жизнеспособность конструкции из тюков соломы, в частности, ее устойчивость к влаге. Аналогичным образом в [8] два варианта использования соломы для заполнения ограждающих стен были исследованы в Андском регионе Патагонии: прямое использование тюков соломы, целиком или пополам, и производство соломенно-глиняных блоков. Все проанализированные варианты соломы приводят к значительно лучшим тепловым характеристикам, чем нынешние варианты обожженных кирпичей или бетонных блоков, которые обычно используются в этом регионе.В свою очередь, в [9] был оценен дом из соломенных тюков, расположенный в Баварии, Германия. Экспериментальная работа включала испытания на сжатие, содержание влаги, термическую стабильность тюков и pH. В [10] исследуется использование и точность датчика влажности, используемого в стенах здания из тюков соломы. Представлены результаты измерений ряда датчиков влажности, размещенных в стенах здания из соломенных тюков, построенного по конкретному случаю, за двухлетний период. Аналогичным образом [11] завершает результаты исследования по мониторингу влажности при строительстве тюков соломы и включает разработку эмпирического уравнения, которое связывает влажность соломы с относительной влажностью и температурой окружающего микроклимата.В [12] представлены результаты исследования теплопроводности некоторых гипсовых материалов, которые могут использоваться для строительства зданий из тюков соломы. Стены, построенные по технологии тюков соломы, обладают отличными оздоровительными качествами, которые трудно получить при использовании традиционных технологий [13].

На сегодняшний день существует мало исследований, касающихся времени возведения стен из местных материалов. В данной работе изучалось время строительства 1 м 2 трех типов стен, построенных по этим технологиям.Слои стен были выбраны таким образом, чтобы значения коэффициента теплопередачи для исследуемых вариантов были по возможности равными (0,2 Вт / м 2 K), что позволило провести надежное сравнительное исследование: (i) Стена сделана из глиняных блоков, утепленных плитами из минеральной ваты (ii) Стена из глины, утрамбованная в опалубку, утепленная плитами из минеральной ваты (iii) Деревянная каркасная конструкция, заполненная тюками соломы и облицованная древесноватными плитами

Время строительства позволяет нам сказать, какая технология более выгодно.Чтобы получить ответы на поставленные вопросы, авторы провели обширный поиск исходных данных о сроках проведения строительных работ с использованием местных материалов. Литература фактически не представляет никаких стандартов времени. Исключение составляют «Временные принципы возведения глиняных домов», изданные Институтом жилищного строительства в Варшаве (Польша), которые использовались при сравнении.

2. Характеристики и технические параметры исследуемых стен
2.1. Стена из глиняных блоков, утепленная плитами из минеральной ваты

Первой исследованной конструкцией была стена из глиняных блоков 10 × 25 × 38 см, утепленная плитами из минеральной ваты.Конструкционный слой стены составляет 38 см (рис. 1). Снаружи стена будет утеплена минераловатными плитами толщиной 16 см и покрыта известковой штукатуркой. С внутренней стороны стена будет покрыта двухслойной глиняной штукатуркой. Древесноволокнистые плиты также считались более экологически чистыми в качестве утеплителей, но в настоящее время это решение слишком дорогое по сравнению с доступным по цене EPS (пенополистиролом).


2.2. Стена из глины, уплотненная в опалубке, изолирована плитами из минеральной ваты

Другим исследованным решением была стена из глины, уплотненная в опалубке, структурная толщина которой составляла 30 см (Рисунок 2).Опалубка представляла собой съемные панели. Остальные слои стены были такими же, как и в стене из глиняных блоков.


2.3. Деревянная каркасная конструкция, заполненная соломенными тюками и облицованная древесноволокнистыми плитами

Третий вариант представлял собой стену из небольших тюков соломы 31 × 41 × 70 см, помещенных в деревянную рамную конструкцию (рис. 3). Каркасная конструкция будет возведена по технологии каркасного дома, где стойки выполнены в виде каркасов, так называемых лестниц. Каркас деревянного каркаса будет с двух сторон облицован древесноволокнистыми плитами толщиной 12 мм для обеспечения хорошей адгезии и улучшенной теплоизоляции.Стены будут покрыты известковой штукатуркой снаружи и двухслойной глиняной штукатуркой внутри.


3. Теплопроводность λ и коэффициент теплопередачи U

Теплопроводность λ (Вт / м · К) - это мера того, насколько хорошо материал изолирует поток тепла. Пористые материалы с низкой плотностью имеют низкую теплопроводность и, следовательно, являются лучшими изоляторами по сравнению с более плотными материалами.

Хотя получить информацию о физических свойствах типичных строительных материалов довольно просто, получение такой информации о материалах из местных источников может оказаться сложной задачей.

Теплопроводность тюка соломы и любого другого материала зависит от его плотности и влажности. Значения для тюков соломы в таблице 1 основаны на исследованиях, проведенных в ноябре 2015 г. Институтом строительных исследований в Варшаве (Польша) [15]. Исследование включало оценку тюка соломы размером 600 × 600 × 200 мм и плотностью около 100 кг / м 3 .


Тип материала Плотность (кг / м 3 ) Теплопроводность λ (Вт / м K)

Изоляция материалы Соломенные тюки 100 0.073
Пористая древесноволокнистая плита 300 0,060
Плиты из минеральной ваты 160 0,037
Конструкционные материалы Глина и глиняные блоки 1800 0,900
Сосна дерево 450 0.200
Материалы Известковая штукатурка 1700 0,700
Глиняная штукатурка 900 0.300

Источник: собственное исследование на основе [14].

Теплопроводность уплотненной глины, глиняных блоков и глиняной штукатурки зависит от состава глины и используемых добавок. В таблице 1 приведены значения для сильно уплотненной (уплотненная глина и глиняные блоки) и средней плотности (глиняная штукатурка).

Коэффициент теплопередачи « U » - это показатель того, насколько хорошо ограждение здания передает тепло.«Значение U » выражается и обозначает, сколько ватт тепловой энергии проходит через 1 м 2 шкафа, когда разница температур внутри и снаружи равна 1 К. Чем ниже коэффициент теплопередачи , тем лучше изоляционные свойства конкретного корпуса.

Коэффициент теплопередачи выражается формулой [3] где - полное тепловое сопротивление строительной перегородки, а общее тепловое сопротивление однородных перегородок описывается формулой: где - сопротивление теплопередаче на внутренней поверхности, - расчетное тепловое сопротивление каждого слоя, а - сопротивление теплопередаче на внешней поверхности.

Тепловое сопротивление однородного слоя толщиной d получается из следующего уравнения: где - толщина материала, а - расчетная теплопроводность материала.

В таблицах 2–4 представлены расчеты коэффициента теплоотдачи исследуемых стен. Слои были выбраны таким образом, чтобы значения « U » для исследуемых вариантов были как можно более равными, что позволяет провести надежное сравнительное исследование.


Слои d (м) (Вт / м K) R 2 K / W) U (W / м 2 K)

R si 0.13
Двухслойная глиняная штукатурка 0,020 0,300 0,06666667
Глиняные блоки 0,380 0,900 0,42222222
Изоляция: минеральная вата 0,160 0,037 4,32432432
Известковая штукатурка 0,020 0,700 0,02857143
R se 0.04
Всего d 0,580 RT 5,012 0.200

Источник: собственное исследование.


Слои d (м) (Вт / м K) R 2 K / W) U (Вт / м 2 K)

R si 0.13
Двухслойная глиняная штукатурка 0,020 0,300 0,06666667
Глина уплотненная 0,300 0,900 0,33333333
Изоляция: минеральная вата 0,160 0,037 4,32432432
Известковая штукатурка 0,020 0,700 0,02857143
R se 0.04
Всего d 0,500 RT 4,923 0,203

Источник: собственное исследование.


Слои d (м) (Вт / м K) R 2 K / W) U (Вт / м 2 K)

R si 0.130
Двухслойная глиняная штукатурка 0,020 0,300 0,067
ДВП 0,012 0,060 0.200
Тюки соломы в рамной конструкции 0,310 0,073 4,247
ДВП 0,012 0,060 0.200
Известковая штукатурка 0.020 0,700 0,029
R se 0,040
Всего d 0,374 RT 4.912 0.204

Источник: собственное исследование.

4. Сезонность строительных работ и зависимость от погодных условий

В умеренном климате строительные работы и их эффективность зависят от сезона и погоды.Глина и солома особенно чувствительны к погодным условиям и должны быть защищены от воды и минусовых температур. После помещения в конструкцию солома будет защищена штукатуркой, а глину необходимо постоянно защищать от воды.

Строительные работы из местных материалов должны выполняться в теплый и относительно сухой период, обычно с конца весны до начала осени. При соблюдении соответствующих мер предосторожности работы с обычными материалами можно проводить в течение всего года, за исключением действительно низких температур ниже нуля.Исключением среди материалов местного производства являются высушенные глиняные блоки, которые также можно устанавливать в течение всего года, если будут приняты соответствующие меры.

В этой области традиционные материалы имеют явное преимущество перед альтернативными материалами, хотя обычные материалы должны быть защищены от длительного воздействия воды и отрицательных температур. Однако такая защита намного проще, чем в случае материалов местного производства.

Солома при укладке не должна быть влажной, так как она долго сохнет.Пенополистирол, с другой стороны, не впитывает воду и легко и быстро сохнет. Во время строительных работ глину необходимо защищать от атмосферных осадков специальной кровлей и карнизами во время эксплуатации здания. Зависимость исследуемых технологий от сезона и погодных условий приведена в таблице 5.


Тип стены Работы могут выполняться круглый год Работы сильно зависят от погодных условий

Глиняные блоки Да Да
Уплотненная глина Нет Да
Тюк соломы Нет Да

Источник : собственное исследование по материалам [14, 16, 17].
5. Время изготовления 1 м 2 стены
5.1. Стена из глиняных блоков

Исследование времени, необходимого для выполнения работ в случае стен из глиняных блоков, относится к «Временным принципам возведения глиняных зданий» Института жилищного строительства [16]. Стандартное время выражено в м-ч / м. 3 - человеко-часы на кубический метр стены из глиняного блока.

Стандартные сроки изготовления глиняных блоков (Таблица 6) включают техническое обслуживание склада готовых блоков, техническое обслуживание оборудования, инструментов и приспособлений, а также выравнивание блоков и установку их на эстакады.Однако они не включают планировку складских площадок, устройство защитной кровли и рытье дренажных канав.


Сложность подготовки глины Подготовка компаунда Изготовление элементов Квадрат элементов Установка козлов Общее время Общее время

Средняя когезия 801–1400 г / 5 см 2 mh / 100 шт. mh / m 2
2.52 5,82 0,42 0,50 9,26 8,99 × 0,38 = 3,42
мх / м 3
2,45 5,65 0,41 0,49 8,99

Источник: собственное исследование.

Стены из глиняных блоков возводятся так же, как и кирпичные (таблицы 7 и 8). Стандартные сроки включают возведение стен с использованием глиняного раствора, транспортировку блоков и раствора на расстояние до 20 м и дополнительное перемешивание раствора.Стены из глиняных блоков измеряются в м 3 , а отверстия, превышающие 1 м 2 , вычитаются из объема стены.


Каменные работы Транспорт Изготовление раствора Вспомогательные работы Общее время
Блоки Раствор
мч / м 3
Первый этаж 3.37 1,24 0,15 0,467 0,2 5,427
1-й этаж 3,37 1,88 0,20 0,467 0,21 6,127

Источник: собственное исследование.


Работа Единица Время

Дополнительно к стене для выполнения углов м-в / мб 0.23
Дополнительно для изготовления оконных проемов м-ч / мб 0,23

Источник: собственное исследование.

Глиняный раствор должен иметь тот же состав, что и глиняные блоки (Таблица 9). Стандартное время изготовления глиняного раствора включает перемещение вспомогательных материалов на расстоянии 10 м, смешивание раствора с водой, а также эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования. Стандартное время не включает изготовление ящика для приготовления раствора и размещение и перемещение машин, используемых для приготовления раствора.В предпоследнем столбце Таблицы 5 указано время приготовления раствора, необходимое для возведения 1 м 3 последней стены из глиняных блоков. В последнем столбце указано время приготовления раствора, необходимое для изготовления 1 м 2 штукатурки толщиной 1 см.


Приготовление раствора на машине Ручное просеивание Общее время Общее время (на м 3 стены) Общее время (штукатурка)
Песок Глина

mh / m 3 mh / m 3 mh / m 2
1.5 0,9 1,0 3,4 0,317 0,034

Источник: собственное исследование.

Стандартные сроки штукатурки глиной включают в себя дополнительные работы: смачивание основания с помощью шланга, царапание поверхности граблями, нанесение штукатурных полос и снятия слоя и затирка, и другие (подготовка и очистка основания) (Таблица 10). Глиняная штукатурка изготавливается слоями по 1 см каждый.


Приготовление раствора Штукатурка Транспорт Дополнительные работы Строительные леса Дополнительно Общее время

мч / м4 9 2
0,034 0,284 0,022 0,013 0,061 0,038 0,452

Источник: собственное исследование.

Время изготовления 1 м 2 теплоизоляции с использованием плит из минеральной ваты было взято из Оценщика Подрядчика KNR 33/2/4. Стандартное время для нанесения внешнего пастера было взято из Оценщика подрядчика KNR 202/906/2.

Время изготовления 1 м стены из глиняных блоков (таблица 11 и рисунок 4) было усреднено из-за различных единиц измерения для промежуточных операций (например, сборные перемычки выражаются в м-ч / м).


Эксплуатация Стандартное время
мч / м 2 %

Изготовление глиняных блоков 3.416 40
Изготовление внутри глиняных штукатурок 0,904 11
Возведение стены из глиняных блоков 2,339 28
Теплоизоляция: плиты из минеральной ваты 1.154 14
Изготовление наружных известковых штукатурок 0,640 8
Всего 8,453 100

Источник: собственное исследование.


5.2. Уплотненные глиняные стены

При исследовании времени, необходимого для изготовления уплотненных глиняных стен, также используются «Временные принципы возведения глиняных зданий» Института жилищного строительства [16].Стандартное время выражено в м-ч / м. 3 - человеко-часы на кубический метр уплотненной глиняной стены.

Время подготовки глины (таблица 12) к уплотнению включает ее перемешивание с добавками, предотвращающими растрескивание, и заливку в формы после смешивания. В нее не входит резка волокнистых материалов и защита материалов от атмосферных осадков. Количество приготовленной глиняной смеси измеряется в кубических метрах. 1 м 3 уплотненной стены эквивалентен примерно 1.55 м 3 сыпучей смеси.


Сложность подготовки глины Размещение глины для смешивания Транспортировка добавок Обработка на фрезерном станке Заливка в формы Общее время

Средняя когезия 801–1400 г / 5 см 2 mh / m 3
0,51 0.52 0,08 0,35 1,46

Источник: собственное исследование.

Нормативные сроки изготовления уплотненных глиняных стен (Таблица 13) включают транспортировку смеси к подъемнику на расстояние не более 20 м, транспортировку на лесах на расстояние не более 20 м, заливку в опалубку, выравнивание заливки, уплотнение, укладка оконных и дверных шаблонов, изготовление известковых реек или установка керамических вставок.Стандартные сроки, однако, не включают в себя защиту стен от погодных условий, изоляцию, обработку оконных и дверных шаблонов и изготовление выравнивающего слоя в качестве покрытия для перемычек (Таблица 14).


Опалубка Погрузка, транспортировка и разгрузка опалубки Выравнивание загрузки Уплотнение Общее время Общее время

мч / м 3 мх / м 2
Первый этаж 3.10 2,88 0,72 0,95 7,65 2,295
1-й этаж 3,38 2,92 0,75 0,95 8,00 2,40

Источник: собственное исследование.


Разные работы Единица измерения Количество

Укладка выравнивающего слоя под балками перекрытия для несущих наружных стен плюс доп. для более сложной опалубки и уплотнения мч / м 1.00
Укладка выравнивающего слоя под балки перекрытия для несущих внутренних стен плюс доп. Для более сложной опалубки и уплотнения мх / м 2,00
Укладка оконных шаблонов, завершение работ по снятию, плюс доп. для более сложной опалубки и уплотнения
Оконные шаблоны выше 0,5 м 2 mh / pc 0.55
Оконные шаблоны ниже 0.5 м 2 мh / шт. 0,40
Шаблоны дверей более 0,5 м 2 мh / шт. 0,55

Источник: собственное исследование .

Единица измерения стен толщиной более 24 см - 3 м, толщиной до 24 см - 2 м. Проемы больше 1 м 2 следует вычесть из объема стены.

Время изготовления глиняного раствора (таблица 15 и рисунок 5) для внутренней штукатурки, минеральной изоляции стен и внешней штукатурки такие же, как и в случае стены из глиняных блоков. Время изготовления 1 м 2 уплотненной глиняной стены было усреднено из-за различных единиц измерения для промежуточных операций (например, сборные перемычки выражаются в м-ч / м).


Эксплуатация Стандартное время
м-ч / м 2 %

Изготовление внутренних глиняных штукатурок 0.904 15
Изготовление уплотненной стены в опалубке 3,248 55
Теплоизоляция: плиты из минеральной ваты 1,154 19
Изготовление известковых штукатурок снаружи 0,604 11
Всего 5,946 100

Источник: собственное исследование.


5.3. Стены из соломенных тюков

Стандартные сроки возведения стен при использовании технологии соломенных тюков (Таблица 16 и Рисунок 6) были взяты из Оценщика Подрядчика. Объем работ, необходимых для заполнения деревянной конструкции тюками соломы, был определен аналогично пункту 202/613/6 Оценщика Подрядчика. Стандартные сроки изготовления глиняной штукатурки внутри такие же, как и для глиняных стен.

.

Коэффициент теплопередачи в сочетании с повторно используемым бетонным кирпичом и стеной из теплоизоляционных плит из пенополистирола

Четыре образца тектонических форм были взяты для проверки их коэффициентов теплопередачи. Путем анализа и сравнения тестовых значений и теоретических значений коэффициента теплопередачи был предложен метод расчета скорректированного значения для определения коэффициента теплопередачи; предложенный метод оказался достаточно корректным. Результаты показали, что коэффициент теплопередачи кирпичной стены из переработанного бетона выше, чем у стены из глиняного кирпича, коэффициент теплопередачи кирпичной стены из переработанного бетона может быть эффективно снижен в сочетании с изоляционной панелью из пенополистирола, а тип теплоизоляции сэндвич был лучше. чем у типа внешней теплоизоляции.

1. Введение

По мере того, как урбанизация постепенно расширяется, увеличиваются также высокие темпы строительства зданий и выдающиеся достижения в области энергосбережения [1]. Энергосбережение играет важную роль в национальных энергетических стратегиях, снижая значительную нагрузку на ресурсы и окружающую среду [2, 3]. В элементах частокола здания площадь внешней стены занимает большую долю по сравнению с крышей здания, дверями, окнами и т. Д. [4, 5].Тепловая консервация наружных стен является ключом к достижению энергоэффективности в зданиях [5, 6]. Наружные стены различаются в зависимости от строительных материалов, типов конструкций и условий окружающей среды. Глиняный кирпич, широко используемый во многих существующих зданиях, привел к огромным разрушениям земельных ресурсов. Его производственный процесс с использованием высокотемпературного обжига также привел к увеличению выбросов парниковых газов. Таким образом, возникла растущая потребность в исследованиях строительных материалов для зеленых стен и их термоконсервации и теплоизоляционных характеристик.Переработанный бетонный кирпич, изготовленный из измельченных отходов бетона, широко используется в кирпичных конструкциях в качестве экологически чистых строительных материалов. Было проведено множество исследований его механических свойств, но лишь несколько измерений его теплоизоляционных свойств [7]. Кроме того, наиболее распространенным типом теплоизоляции было добавление теплосохраняющих материалов снаружи наружной стены, с самым большим ограничением, заключающимся в более коротком сроке службы [8, 9]. Вспениваемый полистирол (EPS), используемый для теплоизоляции, продемонстрировал очевидные свойства сохранения тепла и теплоизоляции.Тем не менее, различные материалы для наружных стен с различными формами структурных типов для сохранения тепла из пенополистирола, независимо от того, сильно ли отличаются вариации их теплоизоляционных свойств, традиционно не были в центре внимания в контексте сохранения тепла стен и энергосбережения.

Коэффициент теплопередачи () обычно использовался в качестве показателя для измерения термоконсервации и теплоизоляции стен корпуса и в основном определялся коэффициентом теплопроводности () материалов.Считается, что тепловая и влажная среда влияет на характеристики теплообмена стенок корпуса [10–12]. Коэффициент теплопроводности изменяется в зависимости от температуры и влажности воздуха, что приводит к отклонению между фактическим и теоретическим значением. Однако во многих исследованиях предполагалось, что характеристики материала не изменятся или коэффициент теплопроводности () материалов выражен как постоянный. Поэтому существует растущая потребность в изучении скорректированного коэффициента теплопроводности материала в различных средах и его расширенном применении в энергосберегающих конструкциях.

Кирпичи из вторичного бетона имеют все больший потенциал развития и использования. Его различное сочетание с изоляционной плитой EPS имеет как эффект экологической защиты окружающей среды, так и энергосбережение. Понимание характеристик теплопередачи вторичного бетонного кирпича в сочетании с изоляционной плитой из пенополистирола становится все более необходимым для количественной оценки их вклада в энергосбережение.

Целями данного исследования было испытание коэффициента теплопередачи () кирпичной стены из вторичного бетона, прямое сравнение теплового поведения различных строительных решений стен и предложение скорректированного метода расчета коэффициента теплопередачи при оптимизации энергопотребления здания. .

2. Тест коэффициента теплопередачи

В настоящее время не существует официального стандарта для методов испытаний, которые непосредственно касаются динамических характеристик стен: основные справочные нормы [13] включают измерение стационарных характеристик одинарных материалов и многослойных конструкций. при стандартных граничных условиях. В этом исследовании был проведен экспериментальный анализ с климатической камерой для сравнения влияния коэффициента теплопередачи элементов оболочки, которые характеризуются эквивалентными характеристиками в установившемся режиме.

2.1. Типы стен и свойства материалов

В этом исследовании были изготовлены четыре различных образца для количественной оценки их тепловых характеристик. Четыре образца, которые были отобраны среди типологий стен, подробно описаны на рисунке 1 и в таблице 1.

0,020 0,020

Типы образцов Слои Толщина
(м)
Электропроводность
( Вт м −1 K −1 )
Плотность
(кг · м −3 )

SJ0 Стенка из глиняного кирпича 0.240 0,508 1662

SJ1 Стена из вторичного бетона 0,240 0,708 1887

SJ2 0,930 [16] 1990
2 Изоляционная плита EPS 0,060 0,042 [16] 29,50
3 кирпича из вторичного бетона стена 0.240 0,708 1887

SJ3 1 кирпичная стена из вторичного бетона 0,115 0,708 1887
2 цементный раствор 0,010 0,930 [16] 1990
3 Изоляционная плита EPS 0,060 0,042 [16] 29,50
4 цементный раствор 0,010 0.930 [16] 1990
5 стеновых кирпичей из переработанного бетона 0,115 0,708 1887

SJ0 была стеной из глиняных кирпичей; SJ1 была переработана бетонная кирпичная стена; SJ2 добавлен односторонний шаблон EPS на базе SJ1; SJ3 был добавлен в шаблон EPS в середине SJ1.

2.2. Устройство для испытаний

В соответствии со стандартами и исследованиями, относящимися к этому типу испытаний [14, 15], в экспериментальном исследовании использовался прибор для измерения стационарной теплопередачи (CD-WTFl515, Шэньян, Китай).Условия теплопередачи тестируемой оболочки здания моделируются на основе стандарта GB / T 13475-2008 и однонаправленного устойчивого принципа теплопередачи для измерения и анализа коэффициента теплопередачи. Климатическая установка с контролем окружающей среды состоит из двух камер с кондиционированием воздуха, в которых температура регулируется с помощью термостойких проводов и систем охлаждения (рисунки 2 и 3). Одна камера используется для создания микроклимата на открытом воздухе. Температура дозирующего резервуара установлена ​​на -10 ° C (при допустимом перепаде температур ± 0.2 ° С). Другая камера имитирует внутреннюю среду, в которой температура установлена ​​на 35 ° C (с допустимой разностью температур ± 0,1 ° C). Образцы были изготовлены в соответствии с предусмотренными размерами испытательного оборудования. Размеры установки и образцов составляют 2600 × 2160 × 2140 мм в высоту и 1500 × (≤400) × 1500 мм соответственно (рисунок 4). После 28 дней естественной сушки в испытательном устройстве поверхность раздела между образцами и испытательным устройством была герметизирована пенополиуретаном.




Все образцы были испытаны в Пекинском центре испытаний строительных материалов. Перед обработкой образцов стен в аппарате сначала была проведена калибровка установки. Образцы стен внутри и снаружи должны соответствовать горячей и холодной камерам соответственно. Для каждого образца были измерены шесть групп данных связанных параметров окружающей среды, таких как температура горячего поля () и холодного поля (), влажность горячего поля () и холодного поля (), а также общая входная мощность (). уменьшить погрешность измерения.С каждой стороны образцов симметрично подключалось по девять датчиков температуры. Допустимый перепад температуры поверхности образца составлял ± 0,5 ° С, интервал сбора данных - 10 мин. Измерения проводились в соответствии с настройками параметров в соответствии с положениями стандарта GB / T 13475-2008. Когда допустимый перепад температур был в пределах диапазона значений после трех часов непрерывного климат-контроля, испытания были прекращены.

3. Модель расчета коэффициента теплопередачи

Теплопередача через стену проходила в трех фазах: теплообмен внутренней поверхности; теплопроводность внутренней стены; теплообмен внешней поверхности.Методы расчета теплообмена на каждом этапе различны [17], с точки зрения решения процесса уравнения Фурье с помощью метода испытаний и метода теории, граничных условий.

3.1. Принципы расчета испытательных значений

Принцип испытания устройства для испытания теплопередачи в установившемся режиме (CD-WTFl515, Шэньян, Китай) основан на одномерном установившемся теплопереносе. Образцы были помещены между двумя различными температурными полями для имитации теплопередачи стен в реальных условиях.По обе стороны от образца температура поверхности и температура воздуха измерялись датчиками температуры. Также были измерены поверхностные температуры с обеих сторон направляющей пластины. Были проверены внутренняя и внешняя температура поверхности измерительной коробки и входная мощность. По измеренным данным можно рассчитать коэффициент теплоотдачи стенок образцов [13], учтите, где - тепловой поток через стенку измерительной коробки (Вт · м −2 ), - коэффициент теплопередачи измерительной стенки (Вт м −2 K −1 ), является температурой внутренней поверхности измерительной камеры (K) и является температурой внешней поверхности измерительной камеры (K).

Тогда коэффициент теплопередачи конструкции ограждения можно рассчитать по следующей формуле: где - общая потребляемая мощность (Вт · м -2 ), - расчетная площадь измерения, - температура горячего поля (K), и - температура холодного поля (К).

3.2. Теоретическая расчетная модель

В условиях установившейся теплопередачи, когда весь процесс теплопередачи не изменяет общее количество тепла, закон Фурье может быть выражен как где - теплопередача плотности теплового потока конструкции, - теплота Коэффициент передачи оболочки здания (Вт · м -2 K -1 ) - это сопротивление теплопередаче внутренней поверхности, равное 0.11 м 2 K Вт −1 , сопротивление теплопередаче внешней поверхности, которое составляет 0,04 м 2 K Вт −1 , сопротивление теплопередаче каждого материала (м 2 K W -1 ), представляет собой сопротивление теплопередаче оболочки здания, представляет собой толщину материалов (м) и представляет собой коэффициент теплопроводности каждого материала (Вт м -1 K -1 ).

3.3. Модель расчета скорректированного значения

Коэффициент теплопроводности материала является постоянным в существующих теоретических расчетах и ​​численных расчетах, приведенных в литературе, без учета коэффициента теплопроводности материала при изменении температуры и влажности.Мы должны исследовать расчет истинного значения коэффициента теплопередачи и применить его к теоретическому расчету.

3.3.1. Расчет коэффициента теплопроводности в реальных условиях эксплуатации

Механизм теплопередачи строительных материалов стен аналогичен жидкостному, который основан на упругих волнах. Теплопроводность увеличивалась с увеличением температуры, а также на нее влияла влажность. Общее уравнение в случае реальных рабочих условий обычно выражается следующим образом: где - испытательное значение теплопроводности материала, - изменение теплопроводности, вызванное температурой, - изменение теплопроводности, вызванное влажностью веса, и - изменение теплопроводности. пробужденный от холода.

Были рассчитаны материалы, вызванные перепадом температуры, весом, влажностью и замерзанием, соответственно. Затем материалы были рассчитаны в рабочей среде на влияние теплопроводности на температуру и влажность.

Модель, используемая для описания влияния температуры и влажности на коэффициент теплопроводности неорганических вяжущих материалов, была [18]

Испытания на теплопроводность проводились на основе стандартов испытаний теплопроводности цементного раствора и повторно используемого бетонного кирпича [16].Затем можно было бы рассчитать колебания теплопроводности материалов, вызванные температурой, весом, влажностью и замерзанием. Коэффициенты теплопроводности () (относительное изменение при изменении на 0 ° C) цементного раствора и повторно используемых бетонных кирпичей были рассчитаны как 0,7526 Вт · м −1 K −1 и 0,6160 Вт · м −1 K −1. соответственно.

Влияние влажности на коэффициент теплопроводности шаблона EPS можно игнорировать [19]. Модель, использованная для описания влияния температуры на коэффициент теплопроводности шаблонов EPS, была [20] где - коэффициент теплопроводности неорганических связующих материалов при средней температуре, - коэффициент теплопроводности при 20 ° C, - коэффициент теплопроводности при 0 ° C. , - средняя температура материала, - коэффициент теплопроводности пенополистирола при 10 ° C,

.

Теплопроводность выбранных материалов и газов

Теплопроводность - это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло. Теплопроводность может быть определена как

«количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала в направлении, нормальном к поверхности единицы площади - из-за градиента единичной температуры в условиях устойчивого состояния»

Теплопроводность единицами являются [Вт / (м · К)] в системе СИ и [БТЕ / (час фут ° F)] в британской системе мер.

См. Также изменения теплопроводности в зависимости от температуры и давления , для: воздуха, аммиака, двуокиси углерода и воды

Теплопроводность для обычных материалов и продуктов:

900 900 78 0,1 - 0,22 0,606
Теплопроводность
- k -
Вт / (м · К)

Материал / вещество Температура
25 o C
(77 o F)
125 o C
(257 o F)
225 o C
(437 o F)
Ацетали 0.23
Ацетон 0,16
Ацетилен (газ) 0,018
Акрил 0,2
Воздух, атмосфера (газ) 0,0262 0,0333 0,0398
Воздух, высота над уровнем моря 10000 м 0,020
Агат 10,9
Спирт 0.17
Глинозем 36 26
Алюминий
Алюминий Латунь 121
Оксид алюминия 30
Аммиак (газ) 0,0249 0,0369 0,0528
Сурьма 18,5
Яблоко (85.6% влажности) 0,39
Аргон (газ) 0,016
Асбоцементная плита 1) 0,744
Асбестоцементные листы 1) 0,166
Асбестоцемент 1) 2,07
Асбест в рыхлой упаковке 1) 0.15
Асбестовая плита 1) 0,14
Асфальт 0,75
Бальсовое дерево 0,048
Битум
Слои битума / войлока 0,5
Говядина постная (влажность 78,9%) 0.43 - 0,48
Бензол 0,16
Бериллий
Висмут 8,1
Битум 0,17
Доменный газ (газ) 0,02
Шкала котла 1,2 - 3,5
Бор 25
Латунь
Бризовый блок 0.10 - 0,20
Кирпич плотный 1,31
Кирпич огневой 0,47
Кирпич изоляционный 0,15
Кирпич обыкновенный (Строительный кирпич ) 0,6 -1,0
Кирпичная кладка плотная 1,6
Бром (газ) 0,004
Бронза
Руда коричневого железа 0.58
Масло (влажность 15%) 0,20
Кадмий
Силикат кальция 0,05
Углерод 1,7
Двуокись углерода (газ) 0,0146
Окись углерода 0,0232
Чугун
Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированная 0.23

Ацетат целлюлозы, формованный, лист

0,17 - 0,33
Нитрат целлюлозы, целлулоид 0,12 - 0,21
Цемент, Портленд 0,29
Цемент, строительный раствор 1,73
Керамические материалы
Мел 0.09
Древесный уголь 0,084
Хлорированный полиэфир 0,13
Хлор (газ) 0,0081
Хром никелевая сталь 16,3
Хром
Оксид хрома 0,42
Глина, от сухой до влажной 0.15 - 1,8
Глина насыщенная 0,6 - 2,5
Уголь 0,2
Кобальт
Треск (влажность 83% содержание) 0,54
Кокс 0,184
Бетон, легкий 0,1 - 0,3
Бетон, средний 0.4 - 0,7
Бетон, плотный 1,0 - 1,8
Бетон, камень 1,7
Константан 23,3
Медь
Кориан (керамический наполнитель) 1,06
Пробковая плита 0,043
Пробка, повторно гранулированная 0.044
Пробка 0,07
Хлопок 0,04
Вата 0,029
Углеродистая сталь
Утеплитель из шерсти 0,029
Купроникель 30% 30
Алмаз 1000
Диатомовая земля (Sil-o-cel) 0.06
Диатомит 0,12
Дуралий
Земля, сухая 1,5
Эбонит 0,17 11,6
Моторное масло 0,15
Этан (газ) 0.018
Эфир 0,14
Этилен (газ) 0,017
Эпоксидный 0,35
Этиленгликоль 0,25
Перья 0,034
Войлок 0,04
Стекловолокно 0.04
Волокнистая изоляционная плита 0,048
Древесноволокнистая плита 0,2
Огнеупорный кирпич 500 o C 1,4
Фтор (газ) 0,0254
Пеностекло 0,045
Дихлордифторметан R-12 (газ) 0.007
Дихлордифторметан R-12 (жидкость) 0,09
Бензин 0,15
Стекло 1,05
Стекло, Жемчуг, жемчуг 0,18
Стекло, жемчуг, насыщенное 0,76
Стекло, окно 0.96
Стекло-вата Изоляция 0,04
Глицерин 0,28
Золото
Гранит 1,7 - 4,0
Графит 168
Гравий 0,7
Земля или почва, очень влажная зона 1.4
Земля или почва, влажная зона 1,0
Земля или почва, сухая зона 0,5
Земля или почва, очень сухая зона 0,33
Гипсокартон 0,17
Волос 0,05
ДВП высокой плотности 0.15
Лиственных пород (дуб, клен ..) 0,16
Hastelloy C 12
Гелий (газ) 0,142
Мед ( 12,6% влажности) 0,5
Соляная кислота (газ) 0,013
Водород (газ) 0,168
Сероводород (газ) 0.013
Лед (0 o C, 32 o F) 2,18
Инконель 15
Чугун 47-58
Изоляционные материалы 0,035 - 0,16
Йод 0,44
Иридий 147
Железо
Оксид железа 0 .58
Капок изоляция 0,034
Керосин 0,15
Криптон (газ) 0,0088
Свинец
, сухой 0,14
Известняк 1,26 - 1,33
Литий
Магнезиальная изоляция (85%) 0.07
Магнезит 4,15
Магний
Магниевый сплав 70-145
Мрамор 2,08 - 2,94
Ртуть, жидкость
Метан (газ) 0,030
Метанол 0.21
Слюда 0,71
Молоко 0,53
Изоляционные материалы из минеральной ваты, шерстяные одеяла .. 0,04
Молибден
Монель
Неон (газ) 0,046
Неопрен 0.05
Никель
Оксид азота (газ) 0,0238
Азот (газ) 0,024
Закись азота (газ) 0,0151
Нейлон 6, Нейлон 6/6 0,25
Масло машинное смазочное SAE 50 0,15
Оливковое масло 0.17
Кислород (газ) 0,024
Палладий 70,9
Бумага 0,05
Парафиновый воск 0,25
Торф 0,08
Перлит, атмосферное давление 0,031
Перлит, вакуум 0.00137
Фенольные литые смолы 0,15
Формовочные смеси фенолформальдегид 0,13 - 0,25
Фосфорбронза 110 Pinchbe20 159
Шаг 0,13
Карьерный уголь 0.24
Гипс светлый 0,2
Гипс, металлическая планка 0,47
Гипс песочный 0,71
Гипс, деревянная планка 0,28
Пластилин 0,65 - 0,8
Пластмассы вспененные (изоляционные материалы) 0.03
Платина
Плутоний
Фанера 0,13
Поликарбонат 0,19
Полиэстер
Полиэтилен низкой плотности, PEL 0,33
Полиэтилен высокой плотности, PEH 0.42 - 0,51
Полиизопреновый каучук 0,13
Полиизопреновый каучук 0,16
Полиметилметакрилат 0,17 - 0,25
Полипропилен
Полистирол вспененный 0,03
Полистирол 0.043
Пенополиуретан 0,03
Фарфор 1,5
Калий 1
Картофель, сырое мясо 0,55
Пропан (газ) 0,015
Политетрафторэтилен (ПТФЭ) 0,25
Поливинилхлорид, ПВХ 0.19
Стекло Pyrex 1,005
Кварц минеральный 3
Радон (газ) 0,0033
Красный металл
Рений
Родий
Порода, твердая 2-7
Порода, пористая вулканическая (туф) 0.5 - 2,5
Изоляция из каменной ваты 0,045
Канифоль 0,32
Резина, ячеистая 0,045
Резина натуральная 0,13
Рубидий
Лосось (влажность 73%) 0,50
Песок сухой 0.15 - 0,25
Песок влажный 0,25 - 2
Песок насыщенный 2-4
Песчаник 1,7
Опилки 0,08
Селен
Овечья шерсть 0,039
Аэрогель кремнезема 0.02
Кремниевая литая смола 0,15 - 0,32
Карбид кремния 120
Кремниевое масло 0,1
Серебро
Шлаковая вата 0,042
Сланец 2,01
Снег (температура <0 o C) 0.05 - 0,25
Натрий
Хвойные породы (пихта, сосна ..) 0,12
Почва, глина 1,1
Почва, с органическими вещество 0,15 - 2
Грунт насыщенный 0,6 - 4

Припой 50-50

50

Сажа

0.07

Насыщенный пар

0,0184
Пар низкого давления 0,0188
Стеатит 2
Сталь углеродистая
Сталь, нержавеющая
Изоляция из соломенных плит, сжатая 0,09
Пенополистирол 0.033
Диоксид серы (газ) 0,0086
Сера кристаллическая 0,2
Сахара 0,087 - 0,22
Тантал
Смола 0,19
Теллур 4,9
Торий
Древесина, ольха 0.17
Древесина, ясень 0,16
Древесина, береза ​​ 0,14
Лес, лиственница 0,12
Древесина, клен 0,16
Древесина дубовая 0,17
Древесина осина 0,14
Древесина оспа 0.19
Древесина, бук красный 0,14
Древесина, сосна красная 0,15
Древесина, сосна белая 0,15
Древесина ореха 0,15
Олово
Титан
Вольфрам
Уран
Пенополиуретан 0.021
Вакуум 0
Гранулы вермикулита 0,065
Виниловый эфир 0,25
Вода, пар (пар) 0,0267 0,0359
Пшеничная мука 0.45
Белый металл 35-70
Древесина поперек волокон, белая сосна 0,12
Древесина поперек волокон, бальза 0,055
Древесина поперек волокон, сосна желтая, древесина 0,147
Дерево, дуб 0,17
Шерсть, войлок 0.07
Древесная вата, плита 0,1 - 0,15
Ксенон (газ) 0,0051
Цинк

1) Асбест плохо для здоровья человека, когда крошечные абразивные волокна попадают в легкие, где они могут повредить легочную ткань. Это, по-видимому, усугубляется курением сигарет, в результате чего возникают мезотелиома и рак легких.

Пример - кондуктивная теплопередача через алюминиевый бак по сравнению с баком из нержавеющей стали

Кондуктивная теплопередача через стенку кастрюли может быть рассчитана как

q = (k / s) A dT (1)

или альтернативно

q / A = (к / с) dT

где

q = теплопередача (Вт, БТЕ / ч)

A = площадь поверхности ( м 2 , фут 2 )

q / A = теплопередача на единицу площади (Вт / м 2 , БТЕ / (ч фут 2 ))

k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

dT = t 1 - t 2 = разница температур ( o C, o F)

s = толщина стенки (м, фут)
9000 8

Калькулятор теплопроводности

k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

с = толщина стенки (м, фут)

A = площадь поверхности (м 2 , фут 2 )

dT = t 1 - t 2 = разница температур ( o C, o F)

Примечание! - общая теплопередача через поверхность определяется « общим коэффициентом теплопередачи », который в дополнение к кондуктивной теплопередаче зависит от

Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку горшка толщиной 2 мм - разность температур 80 o C

Коэффициент теплопроводности для алюминия составляет 215 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

q / A = [(215 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м)] (80 o C)

= 8600000 (Вт / м 2 )

= 8600 (кВт / м 2 )

Кондуктивная теплопередача через стенку горшка из нержавеющей стали толщиной 2 мм - разница температур 80 o C

Теплопроводность нержавеющей стали составляет 17 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

q / A = [(17 Вт / (м · K)) / (2 10 -3 м) ] (80 o C)

= 680000 (Вт / м 2 )

= 680 (кВт / м 2 )

.

% PDF-1.5 % 876 0 объект > endobj xref 876 35 0000000015 00000 н. 0000001020 00000 н. 0000002258 00000 н. 0000002612 00000 н. 0000003444 00000 н. 0000004038 00000 н. 0000004884 00000 н. 0000005681 00000 п. 0000006454 00000 п. 0000007142 00000 п. 0000007843 00000 п. 0000008237 00000 н. 0000008423 00000 н. 0000009138 00000 п. 0000009237 00000 п. 0000009847 00000 н. 0000014736 00000 п. 0000015357 00000 п. 0000016001 00000 п. 0000016638 00000 п. 0000021648 00000 п. 0000022282 00000 п. 0000023025 00000 п. 0000023156 00000 п. 0000023844 00000 п. 0000034354 00000 п. 0000035024 00000 п. 0000035760 00000 п. 0000036329 00000 п. 0000045182 00000 п. 0000045784 00000 п. 0000045886 00000 п. 0000045990 00000 п. 0000046090 00000 н. 0000001265 00000 н. трейлер > startxref 0 %% EOF 877 0 объект > / PieceInfo> >> >> >> endobj 910 0 объект > поток xc``f``xADzXb @ a6 Ss H! && FF

.

15 удивительных вещей, сделанных из переработанных материалов

Спустя более 50 лет с момента его премьеры на канале CBS 9 декабря 1965 года Рождество Чарли Брауна остается одним из самых любимых праздничных деликатесов всех времен. Как и у самого Чарли Брауна, недостатки - скрипучие записи голоса, суетливая анимация - оказались милыми. Взгляните на некоторые факты, стоящие за сериалом, в котором погибли алюминиевые деревья, на попытки оживить круглую башку Чака и на то, почему Уилли Мейс - невоспетый герой Peanuts .

1. Чарльз Шульц не особо интересовался анимацией.

С момента дебюта Peanuts в 1955 году Чарльз Шульц и United Press Syndicate (распространявший комикс) получили постоянный поток предложений адаптировать персонажей для кино и телевидения; к художнику напрямую обращались молодые читатели, которые писали Шульцу, спрашивая, когда Снупи войдет в какую-то оживленную жизнь. Его стандартный ответ: «В мире есть нечто большее, чем мультфильмы по телевидению.”

Он уступил Ford Motors - он когда-либо водил только Ford - и позволил Чарли Брауну сняться в серии рекламных роликов Ford Falcon в начале 1960-х. Анимация роликов была сделана Биллом Мелендесом, который снискал расположение Шульца, сохранив простоту искусства и не используя преувеличенные движения фильмов Диснея - Бэмби , Дамбо , - над которыми Мелендес работал ранее.

2. Уилли Мэйс сыграл свою роль в его создании.

Шульц капитулировал перед полнометражным специальным фильмом, основываясь на профессиональной репутации двух своих сотрудников.Карикатурист видел и наслаждался документальным фильмом исполнительного продюсера Ли Мендельсона о бейсболисте Уилли Мэйсе, Человек по имени Мэйс ; Когда Мендельсон предложил аналогичный проект по Шульцу и его полосе, он согласился, но только если они зачислили Мелендеса из рекламы Ford. Законченный документальный фильм и его краткий анимационный фрагмент закрепили рабочие отношения Шульца с этими двумя и заставили Шульца согласиться, когда Мендельсон позвонил ему по поводу рождественского особенного события.

3. CBS и Coca-Cola дали им только 76 000 долларов на его производство.

Когда руководители Coke посмотрели документальный фильм Шульца и увидели Чарли Брауна на обложке апрельского номера журнала Time 1965 года, они поинтересовались возможностью спонсировать часовой анимационный праздничный спецвыпуск. Мелендес чувствовал, что короткие сроки - всего шесть месяцев - сделали это невозможным. Вместо этого он предложил полчаса, но понятия не имел, сколько должно быть предусмотрено в бюджете шоу; когда он позвонил своему коллеге Биллу Ханне (известного как Ханна-Барбера) за советом, Ханна отказалась раскрыть какие-либо коммерческие секреты.В итоге Мелендес получил мизерные 76000 долларов на покрытие производственных затрат. (Ситуация выровнялась: Шульц, Мендельсон и Мелендес в итоге заработали около 5 миллионов долларов на специальном мероприятии до 2000 года.)

4. Рождество Чарли Брауна собиралось посмеяться.

В 60-е годы было стандартной процедурой наложить смех практически на любую получасовую комедию, даже если исполнители были привлечены: Флинтстоуны были среди сериалов, в которых использовалась консервированная «студийная аудитория», чтобы помочь понять зрителей для шуток.Когда Мендельсон сказал Шульцу, что он не видит особенных отличий в «Арахисе», художник встал и вышел из комнаты на несколько минут, а затем вошел и продолжил, как ни в чем не бывало. Мендельсон понял намек.

5. Голос Снупи - наигранная чушь.

В ранних выпусках «Арахиса» участвовали как неподготовленные дети, так и профессиональные актеры: Питер Роббинс (Чарли Браун) и Кристофер Ши (Линус) были рабочими детьми-исполнителями, в то время как остальной актерский состав состоял из «обычных» детей, которых Мелендес тренировал в студии.Когда Шульц сказал Мелендесу, что у Снупи не может быть никаких реплик в шоу - он собака, а собаки Шульца не разговаривают, - аниматор решил сам лаять и пыхтеть в микрофон, а затем ускорить запись, чтобы придать ей больше силы. эмоциональное качество.

6. Чарльз Шульц ненавидел джаз.

Свежая инструментальная партитура композитора Винса Гуаральди впоследствии стала синонимом анимации Peanuts, но это было не до Шульца. Он оставил музыкальные решения Мендельсону, сказав репортеру вскоре после выхода специального эфира, что он считает джаз «ужасным».”

7. Голова Чарли Брауна была кошмаром, который нужно было оживить.

Поскольку Мелендес не хотел отклоняться от характерных черт характера Шульца, которые никогда не предназначались для анимации, он оказался в напряженной битве с головорезом Чарли Брауна. Его круглая форма мешала изобразить оборачивающийся Чарли; как и у большинства персонажей, его руки были слишком крошечными, чтобы почесать голову. Снупи, напротив, не имел шарообразной черепной коробки и стал самой простой фигурой в шоу для анимации.

8. Чарльза Шульца смутила одна сцена.

Тщательный (или повторный) просмотр специального выпуска обнаруживает ошибку непрерывности: в сценах, где Чарли Браун стоит возле своего дерева, кажется, что ветви время от времени растут. Этот дурак рассердил Шульца, который обвинил в ошибке двух аниматоров, которые не знали, что делал другой.

9. «Рождество Чарли Брауна » почти было списано на слом.

Мендельсон недавно сообщил USA Today , что руководитель McCann-Erikson - рекламного агентства Coke - нанес ему импровизированный визит, когда он был на полпути к производству.Не слыша музыки и не видя готовой анимации, рекламщик подумал, что это выглядит ужасно, и предупредил, что, если он поделится своими мыслями с Coca-Cola, они отключат его. Мендельсон утверждал, что очарование персонажей Шульца проявится; старпом держал свое мнение при себе.

10. CBS ненавидела Рождество Чарли Брауна.

После шести месяцев работы над специальным выпуском Мелендес и Мендельсон показали его руководству CBS всего за три недели до того, как он был запущен в эфир.Настроение в комнате было менее чем восторженным: сеть сочла это медленным и неактивным, сказав Мелендесу, что они больше не заинтересованы в каких-либо специальных предложениях. Чтобы добавить оскорбления, кто-то неправильно написал Шульца в титрах, добавив букву «Т» к его фамилии. (Сам Шульц считал весь проект «катастрофой» из-за грубой анимации.)

11. Полстраны смотрели Рождество Чарли Брауна .

Зрители были не так циничны по поводу праздничных бед Чарли Брауна, как его корпоративные благотворители.Преодоление 19:30. EST эпизод The Munsters , Рождественский сериал Чарли Брауна собрал 50 акций, то есть половина всех домашних хозяйств с включенным телевизором смотрела его. (Это составило примерно 15 миллионов человек, за исключением Bonanza ). CBS, наконец, признал, что это победитель, но не без того, чтобы один из руководителей сделал последний раскоп и сказал Мендельсону, что его «тете из Нью-Джерси не нравится Это."

12. Рождество Чарли Брауна убило продажи алюминиевых деревьев.

Алюминиевые новогодние елки начали продаваться с 1958 года и пользовались довольно высокими продажами за счет устранения надоедливых игл и древесного сока. Но ежегодные показы «Рождество Чарли Брауна » повлияли на общественное мнение: в специальном выпуске Чарли Браун отказывается покупать поддельное дерево. Зрители начали делать то же самое, и к 1969 году продукт был фактически прекращен. Остатки теперь являются предметами коллекционирования.

13. Есть игровая версия «Рождество Чарли Брауна ».

Вплоть до 2013 года все, кто устраивал живую постановку «Рождество Чарли Брауна » для своей местной школы или театра, имели одну общую черту: они нарушали авторские права. Официальные права на сюжет и персонажей до недавнего времени не предлагались. Тамс-Уитмарк подает заявку на лицензирование пьесы, которая включает в себя разрешение исполнять оригинальные песни и рекламировать персонажей Арахиса - костюм Снупи не включен.

14. В 2015 году голос Чарли Брауна был арестован.

Питер Роббинс продолжал озвучивать Чарли Брауна до тех пор, пока ему не исполнилось 13 лет, после чего период полового созревания не позволил ему продолжать. В ноябре 2015 года 59-летний Роббинс признал себя виновным в преступных угрозах в адрес управляющего парком на колесах и шерифа. Согласно CBS News, обеспокоенный бывший актер утверждал, что шизофрения и биполярное расстройство привели его к угрозам. Он был приговорен к четырем годам и восьми месяцам лишения свободы.

Дополнительные источники:
Искусство и изготовление арахиса Анимация
Шульц и арахис
Рождество Чарли Брауна: создание традиции

.

Смотрите также