Теплопроводность дерева и металла

Теплопроводность чистых металлов. Таблица теплопроводности металлов

Теплопроводность металлов в зависимости от температуры

В таблице представлена теплопроводность металлов в зависимости от температуры при отрицательных и положительных температурах (в интервале от -200 до 2400°C).

Таблица теплопроводности металлов содержит значения теплопроводности следующих чистых металлов: алюминий Al, кадмий Cd, натрий Na, серебро Ag, калий K, никель Ni, свинец Pb, кобальт Co, бериллий Be, литий Li, сурьма Sb, висмут Bi, магний Mg, цинк Zn, вольфрам W, олово Sn, уран U, железо Fe, палладий Pd, цирконий Zr, марганец Mn, платина Pt, золото Au, медь Cu, родий Rh, таллий Tl, молибден Mo, тантал Ta, иридий Ir.

Следует отметить, что теплопроводность металлов изменяется в широких пределах и может отличаться в десятки раз в одних и тех же условиях. Например, из приведенных в таблице металлов, наибольшей теплопроводностью обладает такой металл, как серебро Ag — его коэффициент теплопроводности равен 392 Вт/(м·град) при 100°С и это самый теплопроводный металл. Наименьшее значение теплопроводности при этой же температуре соответствует металлу висмут Bi с теплопроводностью всего 7,7 Вт/(м·град).

Теплопроводность большинства металлов при нагревании снижается. Их максимальная теплопроводность достигается при низких отрицательных температурах. Например, при температуре минус 100°С серебро имеет теплопроводность 419,8, а висмут — 11,9 Вт/(м·град).

Примечание: В таблице также даны значения теплопроводности металлов сверх-высокой чистоты (до 99,999%). Значение коэффициента теплопроводности в таблице указано в размерности Вт/(м·град).

Источник:
Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.

Мифы и реальность. Какой дом лучше: каменный или деревянный?

Итак, на сегодня существует два основных конструкционных материала для строительства домов: дерево и камень. Мы готовы помочь Вам разобраться – какой же дом лучше: каменный или деревянный. Но, прежде чем начать разбираться, мы хотим постараться разрушить несколько мифов относительно деревянных и каменных (в основном конечно деревянных) домов.

Мифы.

1. Дерево горит, а камень не горит.

Да, действительно, бетон и кирпич обладают более высокой огнестойкостью, чем дерево, но под воздействием высоких температур разрушаются и они, трескаются и становятся крайне хрупкими. Разница лишь в том, что после пожара деревянные дома приходится строить заново, а каменные нужно сначала разобрать и вывезти (т.к. для дальнейшего использования стены и перекрытия перенесшие пожар не пригодны), а потом уж строить заново.

Современные огнезащитные покрытия позволяют значительно снизить воспламеняемость дерева вплоть до полного исключения возможности возгорания. А специальные пропитки уменьшают способность дерева поддерживать горение, оно лишь обугливается в зоне воздействия высоких температур, но не горит.

2. Дерево гниёт и в нем заводятся жучки.

Опасность потенциальная и практически не реальная для тех, кто изначально использует качественное сырье и зарекомендовавшие себя на рынке средства для защиты древесины.

3. Деревянный дом недолговечен.

Деревянный дом, построенный из качественного материала и в полном соответствии со всеми нормативными требованиями, послужит не только Вам, но и Вашим детям, и внукам.

Вот несколько примеров «вечных» деревянных строений:

Церковь Воскрешения Лазаря

Кижи, Россия

Точная дата постройки церкви неизвестна, однако считается, что она построена раньше 1391 года.





Ставкирка Хопперстад

Vikøyri, Норвегия

Ставкирка построена в 1140 году.




4. Деревянный дом дает усадку и прежде чем начинать отделку дом должен «отстояться».

Полной усадки деревянного дома можно ждать до трех лет, но делать внутреннюю отделку, вставлять окна и двери и т.д. можно сразу после возведения стен и крыши, если строго соблюдать технологию строительства деревянных домов, связанную с осадочными процессами.

5. Деревянные стены растрескиваются.

Да, действительно стены из массива дерева (бревно, профилированный брус) подвержены образованию трещин. Связано это с напряженностью в дереве и усушкой. В меньшей степени подвержены растрескиванию клееные конструкции (клееный брус и бревно), т.к. ламели, из которых склеивается брус, высушены и напряженность там минимальна. И совсем свести к нулю растрескивание возможно, соблюдая правильный температурно-влажностный режим эксплуатации здания в первые месяцы после постройки, а также используя специальные средства для древесины, препятствующие интенсивному высыханию деревянных стен.

6. Фасад деревянного дома требует постоянного ухода.

Бытует мнение, что фасад деревянного дома раз в 3-4 года нужно обновлять (подкрашивать или перекрашивать). Это не так. При правильном выборе лакокрасочного материала для наружной отделки фасада (тип материала, его производитель, наличие УФ фильтров и пр.) деревянный дом проживет 8, а то и 12 лет без обновления.

7. Деревянный дом дороже каменного.

Действительно, куб древесины стоит гораздо дороже куба любого каменного материала (кирпич, бетон, каменные блоки т.п.). Но стена из камня требует последующей дорогостоящей отделки с обеих сторон и утепления, а деревянная стена практически не нуждается в отделке. И потом, из куба древесины можно построить стену большей площади, чем из любого камня, т.к. толщина стены из дерева редко превышает 0,2 м, а каменные стены гораздо толще.

8. В деревянных домах однообразная (деревянная) внутренняя отделка.

При строгом соблюдении технологий строительства деревянных домов компаньонами дерева в отделке с успехом выступают и камень, и плитка, и металл, и стекло, и все, что позволяет дизайнерам фантазия.

Сравнение каменного дома и деревянного.

1. Экологичность.

Конечно, неоспоримым и главным преимуществом деревянных домов перед каменными является их экологичность, т.к. дерево само по себе экологически чистый материал, так еще и современные масла и пропитки применяемые в отделках изготавливаются на основе натуральных материалов (льняное масло, воск и т.п.). Конечно, кирпич, например, тоже натуральный материал, но дело в том, что стены из кирпича, как и из любого другого искусственного камня, нуждаются во внутренней отделке. Как правило, это штукатурка с последующей шпаклевкой и оклейкой обоями, либо покраской. А все эти слои не назовешь натуральными и экологически чистыми.

2. Способность «дышать».

Замечательная способность дерева осуществлять воздухо- и влагообмен внутренней среды дома с наружной способствует легкому дыханию и спокойному сну, положительно влияя на здоровье жителей деревянного дома. Единственный материал, сравнимый с деревом по способности «дышать» – пенобетон, но поддерживать оптимальный режим воздухо- и влагообмена не может и он, т.к. стены из пенобетона требуют отделки как снаружи так и изнутри. Все эти слои отделочных материалов служат препятствиями для эффективного влагообмена.

3. Тепло- и звукоизоляция. Толщина стен.

Приступая к проектированию дома, будущий его владелец всегда задается вопросом – какой же толщины нужно делать стены? Попытаемся проанализировать основные требования, предъявляемые к толщине стен и ответить на этот вопрос.

Какие стены вам хотелось бы иметь? Разумеется, прочные и теплые. Именно эти два свойства и определяют границы вашего выбора.

С прочностью все более или менее понятно – кирпичные стены прочнее бревенчатого сруба, а тот, в свою очередь, крепче каркасных стен.

Произведя расчеты на основе формул, приведенных в СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника», получаем следующие значения требуемой толщины стен из различных материалов для климатических условий Москвы и Московской области:

НАИМЕНОВАНИЕ МАТЕРИАЛА СТЕНЫ	ТОЛЩИНА СТЕНЫ И СООТВЕТСТВУЮЩЕЕ ЕЙ ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ	ТОЛЩИНА СТЕНЫ ДЛЯ УДОВЛЕТВОРЕНИЯ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ И КОМФОРТНЫХ УСЛОВИЙ	ТОЛЩИНА СТЕНЫ ДЛЯ УДОВЛЕТВОРЕНИЯ УСЛОВИЙ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ
Полнотелый керамический кирпич	510 мм, R=1,1 °С·м. кв./Вт	510 мм	1550 мм
Керамзитобетон (плотность 1200 кг/куб.м.)	300 мм, R=0,8 °С·м. кв./Вт	415 мм	1250 мм
Деревянный брус	150 мм, R=1,0 °С·м. кв./Вт	165 мм	500 мм
Деревянный щит с заполнением минеральной ватой М 100	100 мм, R=1,33 °С·м. кв./Вт	85 мм	250 мм

Из приведенных в таблице значений следует, что для удовлетворения требований к санитарно-гигиеническим и комфортным условиям проживания стены дома из бруса должны иметь толщину не менее 165 мм. На практике же обычно стены дома круглогодичного проживания в нашей климатической зоне делают толщиной 200 мм.

Что касается звукоизоляции. Кирпичная кладка толщиной 380 мм снижает уровень шума на 6,5 дБа (силикатный), 7 дБа (керамический), а клееный брус такой же толщины из сосны – на 65 дБа. То есть, снижает уровень шума примерно в 10 раз эффективнее кирпича.

Сводная сравнительная таблица материалов:

Параметр / материал	Дерево	Кирпич силикатный	Кирпич керамический	Ячеистые бетоны
Плотность, кг/м3	510	1850	1650	600
Теплопроводность, Вт/(м*ч*°С)	0,18	0,9	0,8	0,14
Звукоизоляция, дБА (при толщине стены 380 мм)	65	6,5	7	55
Морозоустойчивость, кол-во циклов	35	30	35	35

4. Архитектурное разнообразие.

В этом отношении деревянные дома считаются менее выразительными, чем кирпичные. Кирпич, имея небольшие размеры, позволяет специалистам решать любые эстетические задачи и создавать оригинальные архитектурные элементы.

5. Стоимость эксплуатации.

Как уже говорилось ранее, теплопроводность дерева намного ниже, чем у любых каменных материалов, следовательно, теплопотери тоже ниже. А это дает возможность экономить на отоплении деревянных домов.

6. Конструктивные особенности.

У каждого типа строений есть свои конструктивные особенности.

В деревянных домах, соответственно, деревянные перекрытия. Эти перекрытия имеют так называемый «палубный» эффект, который выражается в вибрации пола при ходьбе. Его, конечно, можно минимизировать за счет правильного расчета балок перекрытия на нагрузки, но такой стабильности как на плитах перекрытия в каменных домах мы все равно не добьемся.

Зато у деревянных перекрытий есть свои плюсы. И один из них в том, что клееная деревянная балка перекрытия может достигать в длину 14 м, что дает большие возможности для размеров и конфигураций помещений дома, нежели при использовании плит перекрытия.

Каменный дом прочен и надежен, но при этом каменные дома массивны, что делает необходимым возведение надежного фундамента, который является далеко не дешевым сооружением. Поэтому, если сравнивать стоимость фундамента для деревянного и каменного дома, то фундамент для каменного строения будет гораздо дороже.

Опять же, в силу тяжеловесности каменного дома не на любом грунте его можно будет построить, а деревянный дом понесёт практически любой грунт.

7. Сроки строительства.

Строительство кирпичного дома может продолжаться несколько лет. Дело в так называемых «мокрых» процессах: кладка, бетонирование, оштукатуривание и т.п., предполагающих технологические периоды высыхания. Заселиться в такой дом раньше, чем через полтора года с начала его возведения, нельзя. Деревянный дом можно построить и отделать (конечно, зависит от отделки) за один летний сезон, т.к. фундамент нужен гораздо проще (строится быстрее), стены возводятся быстрее, чем каменные, и отделки, как правило, требуется меньше.

О свойствах металлов

О свойствах металлов

Подробности

Категория: Металл

О свойствах металлов

 
С незапамятных времен человек познакомился с семеркой металлов: железом, медью, серебром, оловом, золотом, ртутью и свинцом. Два из них — золото и серебро — за красоту и стойкость стали называться благородными. К другим металлам отношение было не менее почтительное. Известны периоды в истории человечества, когда железо ценилось дороже золота. Но главное достоинство так называемых простых металлов в том, что эти великие труженики сыграли решающую роль в развитии цивилизации. В средневековой Европе каждому металлу, входящему в замечательную семерку, была посвящена одна из крупнейших планет.

Меди была посвящена Венера, железу — Марс, серебру — Селена (Луна), золоту — Гелиос (Солнце), олову — Юпитер, свинцу — Сатурн и ртути — Меркурий. История развития искусств и ремесел тесно связана именно с семью металлами. Пройдя долгий путь из глубокой древности до наших дней, они не утратили своего значения и сегодня. Хотя уже открыто почти 60 видов металлов, старые металлы по-прежнему остаются незаменимым материалом в скульптуре, декоративно прикладном искусстве и ювелирном деле. Из простых, сравнительно молодых металлов такое же большое значение имеют алюминий и цинк, ставшие популярными у современных мастеров, занимающихся художественной обработкой металла.

Каждый металл имеет свою биографию, в которой подчас подлинные исторические факты тесно переплетаются с мифами и легендами, а реальные свойства — с суеверными представлениями.

По мере освоения различных металлов человек пристально присматривался к ним, вольно или невольно изучая их свойства, которые учитывал при изготовлении орудий труда, оружия, посуды, культовой скульптуры, украшений и многого другого. Заблуждаясь или подчас делая открытия, люди создали сложную символику металлов. Металл вошел в народные пословицы и поговорки как символ твердости и красоты.

Постоянно имея в быту дело с предметами из металла, современный человек использует самые разнообразные их свойства: выдавить без особых усилий зубную пасту из тюбика можно только благодаря пластичности алюминия; заточить карандаш — благодаря твердости стали, из которой сделано лезвие перочинного ножа. Принцип работы английской булавки и канцелярской скрепки основан на упругости металла.

В быту довольно часто приходится сталкиваться и с коррозией металла. При влажном воздухе окисляются посуда, ювелирные украшения и другие металлические предметы. Не вольно приходится осваивать азы химической обработки металлов, учитывая их теплопроводность.
 
 
Топор, тесло, железко (резец рубанка) и полотно пилы, стамеска и токарный резец изготавливаются из инструментальной стали, которая при соответствующей обработке приобретает свойства, необходимые для каждого инструмента. Чтобы режущая часть инструментов долго оставалась острой, как можно меньше тупилась, сталь подбирают твердую, прочную, износостойкую. Мастеру-древоделу время от времени приходится заниматься заточкой инструментов, то есть обработкой металлов резанием. Дело в том, что каждая частица абразива с острым ребром представляет собой, по сути дела, маленький резец, который снимает с поверхности металлического инструмента очень тонкую стружку. Даже печник, имеющий дело, казалось бы, только с кирпичом и глиной, вынужден проделывать кое-какие операции с металлом. Когда дело доходит до того, чтобы крепить в печи приборы (дверцы, вьюшки, заслонки), требуется мягкая, но прочная проволока. И вот тогда печник, подобно кузнецу, отжигает на огне моток тонкой стальной проволоки, после чего она становится мягкой и податливой. Суть же отжига заключается в снятии внутрикристаллического напряжения, которое возникло в металле в процессе изготовления проволоки на заводе. И еще одну операцию проделывает с металлом печник. Затапливая только что сложенную печь, он обязательно сыплет на чугунную плиту поваренную соль. Это дает гарантию, что чугун не треснет от резкого перепада температуры.

Каждый специалист отбирает для своей работы металлы, имеющие определенные свойства. Машиностроитель стремится использовать для создания машин прочный, легкий, износостойкий металл. Специалист по радио- и электроаппаратуре обязательно обращает внимание на его электропроводность. Кузнецу необходимо, чтобы металл при ковке имел высокую пластичность. Литейщик прежде всего обращает внимание на жидкотекучесть и температуру плавления металла.

Художнику, использующему металл как материал для творчества, приходится учитывать многие его свойства. Вместе с тем он особое внимание уделяет цвету, отражательной особенности металла, декоративной отделке. Ведь от этого во многом зависит внешний вид художественного изделия.

Знание свойств металла позволяет художнику найти наиболее приемлемые способы его обработки, раскрывающие с наибольшей пол нотой заложенные в нем декоративные возможности. О таком художнике говорят, что он чувствует мате риал. Художник, работающий в области декоративно-прикладного искусства, преобразует в произведения искусств окружающий нас предметный мир.

Свойства металлов подразделяются на физические, механические, химические и технологические.

Основные физические свойства:

плотность
температура плавления
теплопроводность
тепловое расширение
удельная теплоемкость
электропроводность
отражательная способность

Основные механические свойства:

прочность
пластичность
вязкость
упругость
твердость

Основные технологические свойства:

ковкость
жидкотекучесть
свариваемость
обрабатываемость резанием
коррозийная стойкость
износостойкость

В повседневной жизни довольно часто встречаются выражения «стальной цвет», «бронзовый загар», «медная кожа», «свинцовые тучи». Они указывают на определенный цвет, присущий каждому металлу. В металлургии принято делить металлы на цветные и черные. Для художника все металлы цветные. Порой один металл отличается от другого еле уловимыми оттенками, как, например, сталь, цинк, алюминий, свинец.

В Древнем Египте железо называли небесным металлом, и не только потому, что приходилось использовать метеоритное железо, которое в буквальном смысле слова падало с неба. Глаз древнего художника хорошо различал синеватую окраску металла, окраску, напоминающую цвет неба. Поэтому железные предметы изображали синим цветом. В фольклоре русского народа железо и его сплав — сталь — тоже имеют синий цвет. В старинных загадках стальная игла «синенька, маленька по городу скачет, всех людей красит» или «синенька синичка весь белый свет одела».

В современном химическом энциклопедическом словаре в некоторых случаях подчеркиваются цветовые оттенки металлов. Если серебро — белый металл, то олово — серебристо-белый, свинец — синевато-серый. Глаз художника улавливает легкую зелень в окраске цинка и едва заметную желтизну алюминия, особенно в сравнении со сталью. Медь имеет четко выраженный розовато-красный цвет. Древние китайцы называли его «цветом осени». Чистое золото окрашено в яркий желтый цвет. Окраска эта преобладает в осеннем пейзаже России. Недаром один из самых живописных осенних периодов называют у нас «золотой осенью». Хотя сплавы на медной основе — латунь и бронза — тоже желтого цвета, но они быстро покрываются патиной, имеющей приятный буро-оливковый цвет. Так называемая благородная патина — одна из характерных особенностей бронзы.
 
Цвет металла имеет важное значение в декоративных изделиях.

В зависимости от художественных задач, которые собирается решить мастер, он иногда подчеркивает естественную окраску металла, полируя его и затем покрывая тонким слоем лака, предохраняющим металл от окисления. В иных случаях художник наносит патину на поверхность металла, выявляя его природный цвет лишь в отдельных местах. Так поступают при декоративной отделке литого и чеканного рельефа.

Выбирая металлы и их сплавы для работы, художник должен учитывать и характер изображения.

Известно, что медь, латунь и бронза имеют теплый оттенок, в то время как сталь, алюминий, цинк — холодный. Исходя из этого, скажем: чеканку по мотивам зимней природы пред почтительнее изготовить из металла с холодным оттенком, например алюминия. Умело подобранный цвет металла может намного усилить выразительность произведения декоративно-прикладного искусства.

На разнице, окраски металлов основывается инкрустация, апплике (аппликация) и наводка. При инкрустации в металл врезают кусочки другого металла, контрастного по цвету. Такова насечка золотом по железу. Сущность техники апплике заключается в накладывании на украшаемую поверхность разноцветных металлических накладок.

Наводка, по сути дела, — это аппликация на меди очень тонкими слоями золота и серебра, нанесенными с помощью амальгамы.

Если отлить кубики из различных металлов со стороной 1 см, а затем взвесить, то можно узнать плотность каждого из этих металлов. После такого взвешивания выяснится, что золотой кубик будет в два раза тяжелее медного, в три раза — оловянного, в семь раз — алюминиевого. Кубики из различных металлов уже давно взвешены с высокой точностью, и плотность любого металла можно узнать из справочной таблицы.

Плотность металла учитывается при самых различных обстоятельствах. Скажем, никому в голову не придет сделать рыболовное грузило из алюминия, имеющего, как известно, низкую плотность. В то же время легкий алюминиевый котелок в походе более удобен, чем сделанный из меди, чугуна, стали. По той же причине алюминий широко применяется в авиастроении. Сравнительно небольшой вес чеканных и литых рельефов из алюминия упрощает их монтаж при декоративном оформлении архитектурных сооружений.

Металл, представляющий собой кристаллическое вещество, при определенной температуре становится текучим, то есть плавится.

Одни металлы плавятся при низкой температуре. Их легко расплавить в обычной металлической ложке, расположив ее над горящей свечой. К таким металлам относятся олово и свинец. Другие металлы плавятся при высокой температуре в специальных печах. Высокая температура плавления у меди и особенно у железа.

При введении в тугоплавкие металлы определенных добавок температура плавления понижается.

Сталь, чугун, бронза, латунь — сплавы на железной и медной основе — плавятся при более низкой температуре, чем чистые металлы.

Чтобы нагреть медь до точки плавления, требуется в десять раз больше тепла, чем для того, чтобы расплавить свинец. Медь и свинец имеют различную удельную теплоемкость. Она определяется количеством теплоты, необходимой для нагревания на ГС одного кило грамма металла.

Все металлы имеют хорошую теплопроводность, но есть такие, у которых она особенно высока. Высокая теплопроводность у золота, серебра, меди и более низкая у железа, олова, алюминия. Высокая теплопроводность может играть как положительную, так и отрицательную роль.

Хорошая теплопроводность необходима металлической кухонной посуде, так как она способствует быстрому нагреву пищи. Но в то же время ручки посуды нагреваются настолько сильно, что до них невозможно дотронуться. Чтобы изолировать горячий металл, применяют материалы, имеющие низкую теплопроводность. По этой причине ручки чайников, самоваров, сковородников делают из древесины или специальной пластмассы.

Древесина применяется как изолирующий материал для рукояток различных инструментов, металлические части которых нагреваются в процессе работы (всевозможные кузнечные инструменты), а также для тех, которые требуют специального нагрева (паяльники, штампы и накатки для выжигания).

На одной из выставок в Берлине, проходившей в 1927 году, посетители могли увидеть и потрогать руками ручки кастрюли, в которой кипела обычная вода. На вид ручки были совершенно одинаковыми, но до одной нельзя было дотронуться, другая же была чуть-чуть теплой. Секрет заключался в том, что для их изготовления были использованы различные стальные сплавы: одна ручка вместе с кастрюлей была изготовлена из обычной стали, другая — из «деревянной». Такое название эта сталь получила за низкую теплопроводность. Деревянная сталь — это прецизионный сплав, то есть такой, в котором подобрано определенное процентное соотношение компонентов. В ней содержится 64% железа, 35% никеля и 1% хрома. Стоит хотя бы на один процент увеличить или уменьшить содержание одного из компонентов, как сталь приобретает обычную теплопроводность.

Есть еще одно свойство, которое обязательно учитывается мастерами, работающими с металлом, — тепловое расширение.

При нагревании металл расширяется, увеличивается в объеме, а при охлаждении уменьшается.

Учитывая тепловое расширение металлов, крышки кастрюль делают не вставными, а накладными; у чайника обязательно предусматривают зазор между горлышком и крышкой. В противном случае крышки сосудов при нагревании «заклинит» и их не возможно будет открыть.

Тепловое расширение обязательно учитывается при изготовлении на каток — инструментов для выжигания на дереве декоративных линий. Чтобы после нагрева на огне раскаленное колесико накатки свободно вращалось, мастера обязательно предусматривают достаточно большой зазор между втулкой колеса и осью.

Каждый металл по-своему отзывается на изменение температуры: одни увеличиваются в размерах больше, другие — меньше.

Чтобы получить величины, характеризующие тепловое расширение, был вычислен коэффициент для каждого металла. Он определяется нагреванием образца длиной 1 м на 1 °С.

Большой коэффициент теплового линейного расширения имеют цинк, свинец и олово. Намного ниже он у серебра и меди, еще ниже у золота и железа.

Учитывать степень расширения металлов приходится при выборе материалов для эмальерных работ. Эмаль только в тех случаях имеет прочное сцепление с основой, когда коэффициенты ее линейного расширения и металла близки. Эмаль, основу которой составляет стекло, имеет очень маленький коэффициент линейного расширения и держится лучше на золоте и железе, у которых этот показатель тоже относительно невысокий. На меди и се ребре эмаль держится менее прочно.

Способность некоторых металлов, а в особенности их сплавов, издавать громкие мелодичные звуки широко использовалась еще в глубокой древности. Подвешенные на городской площади набатная доска и колокол были самыми надежными глашатаями. Когда нападал враг или возникал пожар, тревожные звуки были слышны за много верст. Ликующим перезвоном наполнялось все вокруг, когда колокола воз вещали о победе над врагом, народных праздниках и торжествах. Со временем на колоколах научились исполнять да же мелодии известных песен.

Все металлы звучат по-разному: у одних — низкая звукопроводность, а у других — высокая. Если, скажем, сделать колокол из свинца, звучание его будет напоминать звуки пустой деревянной бочки: у свинца низкая звукопроводность.

Широко известны выражения «серебряный звон» и «серебряный голос». Казалось бы, что именно серебро имеет незаурядные музыкальные способности и нет металла звончее его. Но это не так: у серебра очень низкая звукопроводность. Его лишь изредка вводили в состав колокольного сплава, и то чисто символически. Истинными же способностями издавать мелодичные звуки обладает медь, вернее, сплав на ее основе — бронза (сплав меди с оловом).

Без металла невозможно представить многие музыкальные инструменты. Металл — это струна гитары и балалайки, раструб трубы и саксофона, трубы органа, детали электронных музыкальных инструментов. Для каждого инструмента используется только определенный металл. Лучшим материалом для органных труб исстари было олово.

Так же, как и музыкант, хороший мастер по металлу чутко различает ритм, размеры и высоту звуков. Скажем, граверу, наносящему углубления на металл с помощью зубильца, очень трудно на глаз добиться одинаковой глубины выборки. На помощь приходит звук, образующийся от ударов молотка по зубильцу. По ритму ударов и силе звуков, которые равно мерно повторяются, гравер может судить о глубине прорезаемой в металле канавки.

«Ржа ест железо...» — эта поговорка известна каждому. Все знают, что ржавчина — злейший враг железа. Попав во влажное место, оно начинает быстро разрушаться. Хотя более медленно, но также неуклонно разрушаются и другие металлы. В наше время придумано множество способов защиты металлов, однако коррозия ежегодно съедает одну десятую часть всего производимого металла.

Было установлено, что медь несовместима с железом и алюминием. Если железо не уживается с медью и ее сплавами, то оно более покладисто к алюминию, цинку и олову. Олово, в свою очередь, несовместимо с алюминием. С остальными металлами оно совместимо только при пайке. Цинк совместим со многими распространенными металлами, за исключением меди и ее сплавов. Мало того, он так же, как и олово, активно защищает железо от коррозии.

Тонкую, как струна, алюминиевую проволоку легко разорвать руками, но не так-то просто сделать это с медной, а тем более стальной. Стальные струны гитары и балалайки при натяжении выдерживают огромные нагрузки. Стальная проволока прочнее, чем медная и алюминиевая.

В технике прочность на растяжение измеряется в специальном приборе, на образцах, имеющих определенную форму и размеры. При этом с большой точностью определяется не только прочность, но и упругость, а также пластичность металлов и сплавов.

В практике высокую прочность на растяжение должны иметь струны музыкальных инструментов, тросы подъемных устройств, провода линий высоковольтных электропередач.

Кроме прочности на растяжение, различают прочность на сжатие, изгиб, кручение и др. Все эти характеристики прежде всего имеют большое значение в технике.

Если полотно пилы согнуть под небольшим углом, а затем отпустить, оно снова выпрямится. Это свойство металла называется упругостью. Если бы пила не обладала упругостью, то она довольно быстро бы согнулась и помялась настолько, что пилить ею было бы невозможно. Упругий металл необходим для изготовления всевозможных пружин (для часов, игрушек, механических бритв и т. п.), амортизаторов в автомобилях, пружинящих контактов в электротехнике, булавок и застежек в ювелирном деле.

Пластичность противоположна упругости. Если при неточном ударе молотка сгибается гвоздь, никто не надеется, что он выпрямится без посторонней помощи. От удара на консервной банке остаются глубокие вмятины. Все это проявления пластичности металла.

При художественной обработке металла имеет очень большое значение пластичность.

Высокую пластичность должен иметь металл, используемый для выколотки, чеканки, скани, инкрустации, басмы.

Алюминиевую проволоку можно легко строгать ножом, снимая тонкую стружку.

Алюминий мягче стали, из которой сделано лезвие ножа. В то же время, проведя алюминиевой проволокой по поверхности свинца, можно оставить на нем глубокую царапину. Свинец мягче алюминия и, разумеется, стали. Говоря иначе, сталь тверже алюминия, а алюминий тверже свинца.
Из металлов и сплавов, имеющих высокую твердость, изготавливают всевозможные инструменты: напильники, пилы, сверла, зубила, фрезы, стамески, рашпили, инструменты гравера и резчика по дереву. Инструменты из инструментальной стали обязательно закаляют, благодаря чему увеличивается твердость их рабочей части.
Прочность и твердость металла можно увеличить не только путем термической, но и химико-термической обработки: цементации и азотирования стали, цианирования и др.
Наиболее дешевым и производительным является упрочнение металлических изделий способом поверхностного наклепа. Сейчас разработаны методы упрочнения поверхности металлических изделий нейтральным потоком, но суть остается прежняя: на поверхности металла образуется плотный твердый слой. Его умели создавать еще в медном веке. Чтобы сделать прочным и твердым лезвие медного топора или ножа, их тщательно проковывали на наковальне. При увеличении прочности и твердости соответственно уменьшались пластичность и вязкость меди. Да и теперь такой способ упрочнения металла широко применяется в быту. В сенокосную пору по утрам и вечерам в деревнях слышен дробный перестук молотка. Это отбивают косы перед выходом на покос или же впрок, к следующему утру. Выражаясь техническим языком, крестьяне упрочняют жало косы «методом поверхностного наклепа».
Технологические свойства имеют очень важное значение при выборе металла и его последующей обработке. Найти металл, свойства которого были бы идеальными для какого-то конкретного изделия, не так-то просто. Взять хотя бы обычную кастрюлю. В старину ее делали из меди, так как медь является хорошим проводником тепла, но она быстро окислялась от приготавливаемой в ней пищи. На помощь меди еще в XVIII веке пришел другой металл, стойкий к воздействию слабых кислот, олово. Медную посуду, в том числе и знаменитые русские самовары, обязательно лудят изнутри. Таким образом, верхний слой посуды был медным, внутренний — оловянным.
 
 
 

Конспект НОД "Свойства дерева и металла"

Муниципальное автономное дошкольное образовательное учреждение

«Детский сад №3 комбинированного вида»

Конспект

познавательно-исследовательской деятельности

в старшей группе

Тема: «Свойства дерева и металла»

Подготовила и провела

Воспитатель:

Безменова О. Е

г. Петропавловск-Камчатский

2019 г.

Программное содержание.

Цель: Систематизировать знания детей о свойствах дерева и металла через организацию совместной деятельности.

Задачи:

Образовательные:

1. Расширять и закреплять знания детей о предметах, сделанных из разных материалов.

2. Уточнить и обобщить представления детей о свойствах и качествах дерева и металла: гладкий-шершавый, теплый-холодный, прочный-хрупкий, мягкий-твердый, тяжелый-легкий, металл нагревается, дерево горит.

3. Учить сравнивать предметы по характерным признакам.

4. Развивать умение изучать свойства материалов опытным путем.

5. Закрепить правила обращения с горячими предметами.

Развивающие:

1. Вырабатывать навыки полного ответа на вопрос воспитателя.

2. Продолжать развивать у детей внимание, память, логическое мышление, умения сравнивать, анализировать и делать выводы.

3. Способствовать обогащению словарного запаса воспитанников новыми словами.

4. Способствовать развитию познавательного интереса в процессе практической деятельности, развивать способность сравнения и классификации.

5. Продолжать развивать интерес к экспериментированию, учить высказывать свои предположения.

Воспитательные:

1. Воспитывать у детей стремление узнавать новое.

2. Воспитывать умение слушать взрослых и выслушивать ответы товарищей.

3. Воспитывать любознательность и самостоятельность детей. Повышать остроту зрения, зрительное внимание.

Виды детской деятельности: игровая, коммуникативная, познавательно – исследовательская, продуктивная.

Методические приемы: Сюрпризный момент, загадки, действия с предметами, дидактическая игра, элементарные опыты, наблюдение опыта, рассказ-беседа, рассматривание предметов, имитация действий, выполнение действий по словесной инструкции, объяснение педагога, оценка действий и деятельности детей.

Материалы и оборудование:

Демонстрационный: 2 коробки, большой гвоздь, карандаш, молоток, металлическая пластина, деревянный брусок, 2 гвоздя, таз с водой, металлическая ложка, деревянная ложка, миска с горячей водой.

Раздаточный: гвоздики и деревянные палочки, металлические пластины, деревянные бруски и миска с водой по количеству детей, картинки с изображением предметов сделанных из разных материалов.

1. Организационный момент.

Сегодня к нам пришли гости. Давайте их поприветствуем.

Придумано кем – то

Просто и мудро

При встрече здороваться!

- Доброе утро!

- Доброе утро

Солнцу и птицам!

- Доброе утро!

Приветливым лицам!

И каждый становится

Добрым, доверчивым!

Доброе утро длится до вечера!

- Ребята, сегодня утром я нашла в группе вот эти коробочки. Кто их сюда положил, я не знаю.

А вот и записка, наверное, это подсказка. Надо отгадать загадки, и мы узнаем, что в них лежит.

Цветной Ивашка

Деревянная рубашка,

Где носом проведёт

Там след кладёт. (Карандаш)

Металлический Антошка

На очень тонкой ножке,

По головке постучишь

Что-нибудь да смастеришь. (Гвоздь)

Молодцы ребята загадки отгадали.

Проблемная ситуация.

- А как нам узнать в какой коробке гвоздь, а в какой карандаш.

Если мы пошумим коробками, узнаем, в какой лежит гвоздь, а в какой карандаш.

Давайте откроем и посмотрим. (достаю по очереди)

- Из чего сделан гвоздь? (Ответ детей – Гвоздь сделан из металла)

- Если гвоздь из металла, про него можно сказать какой он? (Ответ детей – гвоздь металлический)

- Из чего сделан карандаш? (Ответ детей – Карандаш сделан из дерева)

- Если карандаш из дерева, про него можно сказать какой он? (Ответ детей – карандаш деревянный)

- Молодцы ребята. Сегодня мы познакомимся с металлом и деревом. И узнаем, чем они отличаются друг от друга. А сейчас предлагаю вам узнать немного важного и интересного о металле. Пройдите, пожалуйста, на стулья. Спина прямая, ноги вместе и слушайте внимательно.

Презентация

2 слайд. Когда- то давным-давно люди еще не знали, что такое металл. И многие нужные вещи делали из других материалов.

3 слайд. Например, иголки - из костей рыб, а топоры - из камня и дерева, но эти изделия были очень непрочные, часто ломались. Человеку нужен был новый материал.

4 слайд. Однажды человек увидел таинственную гору, которая извергала огонь и раскаленные камни. Как называются такие горы?

5 слайд. Когда извержение заканчивалось, камни остывали.

6 слайд. И тут человек понял, что существуют такие камни, которые при нагревании могут расплавиться, а затем, когда остынут, стать прочными и твердыми. И самые смелые люди стали искать такие камни.

7 слайд. Камни, которые находят глубоко под землей и приносят пользу человеку, называются полезными ископаемыми. (давайте повторим все вместе). И из таких полезных ископаемых добывают металл.

8 слайд. Металл не разрезать, как ткань ножницами, не распилить, как дерево. Если металл очень сильно разогреть, то он станет мягким и даже жидким, тогда его можно переливать, смешивать с другими металлами. А когда эта масса застынет – получится снова твердый сплав. Вот какое удивительное свойство у металла.

На заводах работают с металлом люди разных профессий.

9 слайд. Металлург – это специалист, который работает на металлургическом заводе, плавит металл. Сначала металл плавится в большой печи, затем из ковша выливается в специальные формы. Металлург берет пробу, чтобы узнать какого качества металл. После этого металл охлаждается. Металлург одет в специальную одежду: на голове защитная каска, толстая куртка и брюки, на ногах сапоги.

Как вы думаете, зачем металлургу каска? А зачем брюки и куртка? (Одежда сшита из специальной ткани, которая защищает от брызг и высокой температуры.

10 слайд. Токарь - специалист который на токарном станке занимается механической обработкой деталей из металла.

11 слайд. Сварщик - рабочий, который с помощью электричества соединяет металлические части предметов, как бы приваривая их к друг другу. Давайте повторим все вместе эту профессию.

Ребята, молодцы. Итак, скажите мне:

1. Где человек добывает полезные ископаемые (камни), для изготовления металла? (в природе)

2. Что нужно сделать, чтобы металл стал мягким и даже жидким? (сильно разогреть)

3. Кто такой металлург?

2. Основная часть

1. Дидактическая игра «Из чего сделано»

- Сейчас мы поиграем с вами в игру «Из чего сделано». Пройдите, пожалуйста к столу, встаньте вокруг него. Уберите салфетку и посмотрите, перед вами лежат предметы, сделанные из металла и дерева. Сейчас я проверю ваши знания. Будьте внимательны. Вы должны определить из дерева или металла сделан ваш предмет, и отнести (положить) его к соответствующей картинке, положить возле карандаша или гвоздя.

- Какой ты предмет принес? Из чего сделана ложка.

- Почему ты положила матрешку к карандашу?

- Назовите, а какие еще предметы делают из дерева? (Из дерева делают стол, стул, кровать, диван, дверь)

- А ты какие знаешь предметы, сделанные из металла. (Из металла делают ложка, вилка, кастрюля, плита)

- Из дерева и металла делают много очень нужных предметов.

2. Физкультминутка

- Давайте с вами поиграем.

Выросли деревья в поле. Хорошо расти на воле! (потягиваются, руки в стороны)

Каждое старается, к небу солнцу тянется. (руки вверх)

Вот подул веселый ветер, закачались тут же ветки (машут руками)

Даже толстые стволы наклонились до земли (наклоны вперед)

Вправо-влево, назад-вперед, так деревья ветер гнет (наклоны)

Он их вертит, он их крутит, да когда же отдых будет (вращение туловищем)

Ветер стих. Взошла луна. Наступила тишина.

3. - Я предлагаю провести исследования. Садитесь на свои места, спина прямая, ноги вместе. У вас на разносах – все необходимое для занятия.

Сравнение дерева и металла.

- Давайте узнаем, чем предметы из дерева отличаются от предметов, сделанных из металла?

Сначала сравним их на ощупь.

Возьмите металлическую гайку.

- Какая поверхность у гайки? (поверхность у металлической гайки гладкая)

- А какая поверхность у бруска? (Правильно, здесь гладкая, потому что покрыта специальным материалом, а с боку посмотрите. (сбоку поверхность у деревянного бруска шероховатая).

- Какой вывод можно сделать? (металл гладкий, дерево шероховатое).

Молодцы ребята.

4. - Теперь приложите к одной щеке гайку, а к другой брусок.

- Что ты чувствуешь? (Гайка – холодная, брусок – теплый)

- Какой вывод можно сделать? (металл – холодный, а дерево – теплое)

Все металлы обладают еще одним свойством, которое называется теплопроводность - от слов «проводить тепло».

- Сейчас вы убедитесь в этом.

Я очень осторожно положу в чашку с горячей водой деревянную и металлическую ложки.

- Как вы думаете, что произойдёт? (Металлическая ложка нагрелась, а деревянная нет).

- Правильно. (Дать потрогать каждому). Это свойство называется теплопроводность. Давайте повторим все вместе.

- Какой вывод можно сделать? (дети: вывод такой, что металл проводит тепло).

Опыт «Вбить гвоздь в дерево и металл» (показ воспитателя)

- Давайте определим, что тверже, а что мягче? Смотрите за моими действиями. Что это за инструмент? (дети: молоток). Я возьму гвоздь и попробую вбить его в металлическую пластину. Получается? Почему нет? (потому что металл твердый)

- Я попробую забить гвоздь в деревянный брусок. Что происходит? (гвоздь входит в деревянный брусок). Почему? (потому что дерево мягче).

- Какой вывод: дерево мягче металла. Или металл тверже дерева.

5. Определение «Тяжелое – легкое».

– Возьмите в правую руку брусок, а в левую гайку. Определите на вес, что легче, тяжелее? (дети: по весу металл тяжелый, а дерево легче).

- Вывод какой? Металл тяжелее дерева, или дерево легче металла.

7. - Посмотрите у вас на столе лежит гвоздь и ветка. Возьмите в руки гвоздь и попробуйте сломать его. Не получилось! Значит, он какой? (дети: гвоздь прочный) Теперь попробуйте сломать ветку. Что можно сказать? (ветка хрупкая).

- Какой можно сделать вывод? (дети: вывод такой, что дерево хрупкое, металл – прочный, металл прочнее дерева).

- Вот и хорошо.

8. Опыт «Тонет-плывет» (дети опускают в таз с водой гвоздь и палочку)

- А сейчас ребята в таз с водой кладем гайку и брусок.

-Какой можно сделать вывод? (дети: вывод металл тяжелее дерева (он тонет), дерево легче металла (не тонет).

9. Опыт «Что звонче»

-Давайте послушаем, как звучат деревянные и металлические предметы. Возьмите в руки деревянные ложки, и постучите одну ложку о другую. Возьмите металлические ложки и постучите. Какой можно сделать вывод? (вывод металл звонче, чем дерево).

3. Заключительная часть

- Я предлагаю подойти ко мне. Вам понравилось проводить исследования?

- У меня есть волшебная палочка. Передавая ее друг другу, назовите какие свойства дерева или металла вы сегодня узнали.

Дерево: шероховатое, легкое, теплое, мягкое, хрупкое, не нагревается.

Металл: гладкий, тяжелый, холодный, прочный, твердый, нагревается.

- За то, что вы активно работали, я вам вручаю медали знатоков. И хочу, чтобы вы помнили о свойствах дерева и металла.

Теплопроводность λ. От чего зависит теплопроводность материалов?

Добавить Автора Коэффициент теплопроводности λ (лямбда) является одной из важнейших характеристик изоляционных материалов.

Теплопроводность λ (лямбда) — физическое свойство любого материала, определяющее значение теплопроводности.В основном это поток тепла через различные материалы. Теплопроводность строительных материалов стала популярной темой в последние годы из-за ужесточения экологических норм. Эти ограничения направлены на снижение энергопотребления за счет использования материалов с минимально возможной теплопроводностью.

См. артикул

Теплопроводность λ (лямбда) – определение

Коэффициент теплопроводности λ (лямбда) представляет собой количество тепловой энергии, протекающей через определенную массу образца в результате внешней разности температур.Это одна из важнейших характеристик теплоизоляционных материалов. Чем ниже значение коэффициента λ (лямбда), тем менее проводящий материал и, следовательно, лучше изолирует от тепловых потерь. Это означает, что при одинаковых условиях через вещество с большей теплопроводностью пройдет больше тепла.

Согласно второму закону термодинамики тепло всегда течет в сторону области с более низкой температурой.

Софинансирование развития тепловых сетей и борьбы со смогом

Мы развиваем наш сайт, показывая рекламу.

Блокируя рекламу, вы не позволяете нам создавать ценный контент.

Отключить AdBlock и обновить страницу.

Теплопроводность λ (лямбда) - формула

Для теплопроводного кубовидного тела в стационарных условиях количество передаваемого тепла зависит от вещества, пропорционального поперечному сечению тела, разности температур и времени теплопередачи: Q = λ (S ΔTt/d)

то есть: λ = (Q/t) · (d/S ΔT)

где:

λ (лямбда) - теплопроводность

ΔQ - количество тепла, протекающего через тело

т - время течения

L - длина корпуса

S - площадь поперечного сечения корпуса

ΔT - разница температур в направлении теплопроводности

d - толщина перегородки

Единица измерения теплопроводности λ (лямбда)

Единицей теплопроводности в системе СИ является [Вт/(м · К)].Он выражает количество теплового потока через единицу поверхности материала данной толщины, если разница температур между двумя его сторонами составляет 1 Кельвин.

Проекты домов с тепловыми насосами - доверьтесь опыту Муратора

\u003Cp\u003RU За покупку и установку теплового насоса можно будет получить от 7 до 21 тыс. руб. Софинансирование в злотых по программе «Мое тепло».Старт программы на рубеже 1 и 2 квартала 2022 г. Условием является покупка устройства и его установка в новом доме с более высоким энергетическим стандартом.\U003C/p\u003E\u000D\u000A\u003Cp \ u003EW в нашем предложении вы найдете более 400 проектов этого типа. Наш приоритет – высокое качество. Собственная дизайн-студия и сотрудничество со многими выдающимися архитекторами со всей Польши позволяет нам создавать дома различных типов, как с точки зрения архитектуры, так и с точки зрения технологических решений. \ u003Cli \ u003E \ u003Cstrong \ u003EКоллекция домов с тепловыми насосами \ u003C / strong \ u003E → \ u003Ca href \ u003D \ u0022https: // проекты.muratordom.pl/domy/projekty\u002ddomow\u002djednorodzinnych/heating_type\u003d9\u0026AMP\U003BFILTERS\U003D1? u003E \ u003Cstrong \ u003E Совет архитектора и согласование дизайна \ u003C / strong \ u003ht3E →D \ u003ht3E / strong \ u003ht3E / strong \ u003ht3E : // мы найдем \ u002Dproject \ u002Dfor \ u002Dciebie.muratordom.pl/?jsource\u003dmuratorplus.pl\u0026amp\u003b .medium \ u003dramka_artykul_4 \ u0026AM U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U003 \ U002 \ U003D LI \ U003E \ U000D \ U000A \ U003C / UL \ U003E

'

От чего зависит теплопроводность?

Коэффициент теплопроводности λ (лямбда) характеризует интенсивность теплопередачи через данный материал.Вещества, которые лучше всего проводят тепло, - это металлы, наименее вероятно - газы. Обычно материалы, хорошо проводящие электричество, такие как медь, алюминий, золото или серебро, также являются хорошими теплопроводниками, в то время как электрические изоляторы (дерево, пластмасса, резина) плохо проводят тепло. Теплопроводность изоляционных материалов увеличивается с повышением температуры, а теплопроводность металлов уменьшается. Сплавы разнородных металлов, как правило, имеют более низкое значение теплопроводности, чем их легирующие компоненты. Теплопроводность разнородных веществ зависит от m.в на их структуру, пористость, но больше всего на их плотность. Если производитель заявляет низкое значение лямбда при малых плотностях, это должно вызвать много сомнений у инвестора.Читайте также: На что обратить внимание при выборе изоляционного материала?

Значения теплопроводности для различных материалов

Материал	Теплопроводность [Вт/(м·К)]
Пенополиуретан	0,025-0,045
Воздух	0,025
Минеральная вата	0,031-0,045
Пенопласт (пенополистирол, EPS)	0,032-0,045
Заглушка	0,045-0,07
Войлок, маты и плиты из минеральной ваты	0,042-0,045
Дерево	0,16-0,3 (сосна и ель), 0,22-0,4 (дуб)
Кирпич	0,15-1,31
Портландцемент	0,29
Вода	0,6
Гладкий бетон с каменным заполнителем	1-1,7
Железобетон	1,7
Оконное стекло	0,8
Армированное стекло	1,15
Полиэфирная смола	0,19
Гипсовая штукатурка	0,4-0,57
Мрамор	2,07-2,94
Нержавеющая сталь	17
Чугун	50

Значения коэффициента теплопроводности согласно PN-EN ISO 6946:1999 - «Строительные компоненты и строительные элементы.Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи. Метод расчета."

Значение коэффициента теплопроводности в строительстве

Коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов должны быть как можно ниже. Чем меньше значение λ (лямбда), тем меньшей должна быть толщина данного слоя изоляции, чтобы обеспечить определенное значение коэффициента теплопередачи через перегородку. В настоящее время производители теплоизоляционных материалов (пенополистирола, графитовых плит или минеральной ваты) стремятся минимизировать толщину изделия за счет уменьшения коэффициента λ (лямбда), т.е.для пенопласта 0,032-0,045, для сравнения для кирпича 0,15-1,31 См. также: Минеральная вата в строительстве >>

Автор: Виктор Грег Коэффициент теплопроводности λ (лямбда) для минеральной ваты от 0,031 до 0,045 Вт/(мК)

Что касается строительных материалов, то коэффициент теплопроводности имеет меньшее значение, но в настоящее время существует тенденция производить строительные материалы с низким значением λ (например,керамические блоки, керамзитобетонные блоки, блоки из ячеистого бетона). Такие материалы позволяют построить однослойную стену (без утепления) или с минимально возможной толщиной изоляционного слоя.

Важно : Коэффициент лямбда-теплопроводности зависит от плотности материала, поэтому при покупке, например, полистирола, обратите внимание на вес изделия. Если мы взвесим пакет с пенопластом, то проверим, не являются ли плиты малой плотности. Если вес слишком мал, значит, плиты не обладают заявленной теплоизоляцией.Добавим, что производитель обязан указывать заявленное значение коэффициента теплопроводности на каждой упаковке.

Как мы уже упоминали, наименьшее значение теплопроводности имеют газы. Будет ли в этом случае толстый слой воздушной изоляции лучшей изоляцией, чем такой же толстый слой изоляционного материала (например, полистирола)? Ну нет. В случае жидкостей и газов, кроме теплопроводности, важную роль играет также перенос тепла конвекцией.Более теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз. Таким образом, происходит непрерывное движение воздуха в воздушном пустотном слое. Аналогичное явление имеет место и в пористых материалах, поэтому они имеют более высокие значения теплопроводности, чем сплошные материалы. Обычно в зазорах таких материалов закрываются небольшие порции газа (воздух, углекислый газ). Когда эти пространства слишком велики, в них начнет происходить конвекция, что эффективно повысит значение коэффициента λ (лямбда).а также).

Автор: Анджей Шандомирски Коэффициент теплопроводности λ (лямбда) для полистирола составляет 0,032-0,045 Вт/(мК)

Разница между теплопроводностью и теплопередачей

Помимо коэффициента теплопроводности λ (лямбда), есть еще коэффициент теплопередачи U. Звучат они похоже, но означают совсем другое.Коэффициент теплопроводности является характеристикой данного материала, а коэффициент теплопередачи U определяет конкретную перегородку. Проще говоря - коэффициент теплопроводности влияет на значение коэффициента теплопередачи U.

10 красивых интерьеров гостиной

Мы развиваем наш сайт, показывая рекламу.

Блокируя рекламу, вы не позволяете нам создавать ценный контент.

Отключить AdBlock и обновить страницу.

Была ли эта статья интересной? Поделись! .

Значения коэффициента лямбда - коэффициент теплопроводности строительных материалов

ЗНАЧЕНИЕ ЛЯМБДА [λ]

Теплопроводность - это информация о потоке энергии, протекающем через единицу поверхности слоя материала толщиной 1м, при разности температур по обе стороны этого слоя 1К (1°С). Коэффициент теплопроводности материала λ [Вт/(м•К)] является характеристическим значением данного материала. Это зависит от его химического состава, пористости, а также от влажности.

Важно:

Чем ниже значение λ, тем лучше теплоизоляционные свойства.

таблица коэффициента λ для материалов (условия средней влажности)

Битум	λ [Вт/(м·К)]
Битум нефтяной	0,17
Асфальтовая мастика	0,75
Асфальтобетон	1,00
Битумный войлок	0,18

Бетон		λ [Вт/(м·К)]
Бетон из простого каменного заполнителя	плотность 2400 кг/м3	1,70
	плотность 2200 кг/м3	1,30
	плотность 1900 кг/м3	1,00
Бетон на известковом заполнителе	плотность 1600 кг/м3	0,72
	плотность 1400 кг/м3	0,60
	плотность 1200 кг/м3	0,50
Тощий бетон		1,05
Цементная стяжка		1,00
Железобетон напр.потолок		1,70

Древесина и древесные материалы		λ [Вт/(м·К)]
Сосна и ель	поперек волокон	0,16
	вдоль волокон	0,30
Бук и дуб	поперек волокон	0,22
	вдоль волокон	0,40
Фанера		0,16
Пористая древесноволокнистая плита		0,06
Твердая фибровая плита		0,18
Опилки древесные, рассыпные		0,09
Щепа древесная прессованная		0,09
Рассыпная древесная щепа		0,07

Гипс и изделия из гипса	λ [Вт/(м·К)]
Газогипс	0,19
Гипсокартон	0,23
Гипсовая стяжка, чистая	1,00
Гипсовая стяжка с песком	1,20
Гипсовые плиты и блоки	0,35

Природные камни	λ [Вт/(м·К)]
Мрамор, гранит	3,50
Песчаник	2,20
Известняк пористый	0,92
Известняк компактный	1,15
Стеновой щебень вкл.минометы 35% 9000 5	2,50

Материалы конструкции:	λ [Вт/(м·К)]
Стена из ячеистого бетона с тонкой противопожарной защитой (500)	0,17
Кладка бетонная ячеистаядля тонкой крышки (600)	0,21
Стена из ячеистого бетона с тонкой противопожарной защитой (700)	0,25
Стена из ячеистого бетона с тонкой противопожарной защитой (800)	0,29
Композитная бетонная стена для обшивки ce-wap (500)	0,25
Кладка бетонная ячеистаяпо приглашению ce-wap (600)	0,3
Композитная бетонная стена для ce-wap board (700)	0,35
Композитная бетонная стена для ce-wap board (800)	0,38
Стенка из керамического кирпича, отверстие	0,62
Стена из полнотелого керамического кирпича	0,77
Полая кирпичная стена	0,64
Кирпич клинкерный стеновой	1,05
Кирпичная стена в клетку	0,56
Полнотелая кирпичная стена	0,77
Пустотелый кирпич из силикатного кирпича	0,80
Полнотелая кирпичная стена из силикатного кирпича	0,90

Теплоизоляционные материалы:	λ [Вт/(м·К)]
Пенополистирол	0,031-0,045
Минеральная вата	0,033-0,045
Доски из вспененного пробкового дерева	0,045
Асфальтовые пробковые плиты	0,070
Соломенные доски	0,080
Тростниковые пластины	0,070
Цементно-стружечные плиты	0,15
Полиуретан (PUR/PIR)	0,023-0,029
Воздух (негазированный)	0,02
Белое пеностекло	0,12
Черное пеностекло	0,07

Экранирующие материалы	λ [Вт/(м·К)]
Цементная штукатурка	1
Известковая штукатурка	0,70
Цементно-известковая штукатурка	0,82
Штукатурка тонкослойная	0,70

Прочее	λ [Вт/(м·К)]
Алюминий	200
Цинк	110
Изоляционный войлок	0,060
Глина	0,85
Песчаная глина	0,70
Земля	0,90
Медь	370
Битумный войлок	0,18
Бумага	0,25
Средний песок	0,40
Облицовочная керамическая плитка, терракота	1,05
Картон	0,14
Конструкционная сталь	58
ACERMANA потолок 15см	0,9
ACERMANA потолок 18см	1
ACERMANA потолок 22см	1,14
Оконное стекло	0,80
Органическое стекло	0,19
Чугун	50
Печной шлак	0,28
Гравий	0,90
Напольное покрытие из ПВХ	0,20

.

Почему сталь холоднее дерева? 💫 Научно-популярный мультимедийный портал. 2022

Войдите в комнату, где вы найдете стальной стержень и деревянную палку, прикоснитесь к ним обоим, и вы обнаружите, что стальной стержень холоднее. На первый взгляд, это не имеет смысла, потому что и палка, и палка находятся в одной комнате, поэтому они должны иметь одинаковую температуру. Однако примите во внимание теплопроводность двух материалов, и явление не покажется таким уж загадочным.Сталь отводит тепло от пальцев примерно в 500 раз быстрее, чем дерево. Между прочим, если вы установите палку и будете держать ее на солнце, вы заметите, что сталь быстро становится слишком горячей для прикосновения, а дерево - нет. Опять же виновата разница в теплопроводности.

турецких лир; DR (Too Long; не читал)

Сталь имеет теплопроводность 50,2 Вт/мК, а древесина не более 0,12 Вт/мК. Вот почему сталь кажется холоднее дерева при той же температуре.

Пальцы интерпретируют потерю тепла как холод

Когда вы прикасаетесь к объекту, который холоднее ваших пальцев, этот объект становится холодным, потому что тепло проникает через пальцы в объект, а не потому, что холод проникает в ваше тело. Поток энергии всегда идет от более теплого объекта к более холодному. Это касается даже кондиционеров. Они не подают холодный воздух. Вместо этого они извлекают тепло из воздуха, циркулирующего вокруг испарительных змеевиков. Чем выше скорость теплопередачи, тем холоднее заготовка.

Каждый материал имеет характеристическую теплопроводность

Частицы материала при высокой температуре обладают большей кинетической энергией, чем частицы материала при низкой температуре, и когда материалы вступают в контакт, тело теряет энергию в виде тепла при более высокой температуре . Это называется теплопроводностью, и скорость, с которой она возникает, пропорциональна площади поперечного сечения и перепаду температур и обратно пропорциональна толщине материала. Он также пропорционален константе, называемой теплопроводностью (k), которая специфична для каждого материала.

Ученые измерили и составили данные о теплопроводности большинства повседневных материалов. В системе измерения МКС они выражаются в ваттах/Кельвинах (Вт/мК). Их также можно найти в других единицах, таких как Btu / (hr⋅ft ² ⋅F) (британские тепловые единицы / градусы Фаренгейта).

Теплопроводность связана с электропроводностью. Большинство материалов, хорошо проводящих тепло, одинаково хорошо проводят электричество, а теплоизоляторы также являются хорошими электроизоляторами.Исключение составляет алмаз, который имеет более высокую теплопроводность, чем любой металл, но из-за плотной структуры сетки не проводит электричество.

Теплопроводность стали и дерева

Теплопроводность стали 50,2 Вт/мК, а древесины от 0,12 до 0,04 Вт/мК в зависимости от породы древесины, а также ее плотности и влажности. Даже самая теплопроводная деревянная палка передает тепло примерно в 500 раз медленнее, чем сталь. Эта низкая скорость теплопередачи делает древесину хорошим теплоизолятором, сравнимым с изоляционным кирпичом и изоляцией из минеральной ваты и стекловолокна.

.

Определение коэффициента теплопередачи - Е-изоляция

Коэффициент теплопередачи является очень важным параметром строительных перегородок - на его основе можно определить тепловые потери для данной перегородки.

Значение коэффициента зависит от типа и толщины материала стены, а также от характера перегородки. В статье речь пойдет о внешней стене, не соприкасающейся с землей.

Для определения коэффициента теплопередачи необходимо знать коэффициенты теплопроводности для материалов, образующих стену и для слоев теплоизоляции, а также толщину отдельных слоев. Коэффициент теплопроводности обозначается как λ, а его единицей является Вт/(м²·К). Значения коэффициентов можно найти в стандарте PN-EN ISO 6946:1999. Строительные компоненты и строительные элементы. Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи. Метод расчета . Эти значения могут меняться по мере совершенствования методов испытаний.Кроме того, производители отдельных материалов проводят собственные исследования.

Примеры значений для популярных материалов согласно PN-EN ISO 6946:1999:

Строительные материалы Обшивочные и изоляционные материалы

материал	λ [Вт/(м² · К)]	материал	λ [Вт/(м² · К)]
Железобетон	1,70	Пенополистирол	0.040-0,045
Кирпичная стена Полная керамика	0,77	Минеральная вата гранулированная	0,050
Гипсовые плиты и блоки	0,35	Штукатурка или отделка Цемент	1,00
Древесина сосны или ели вдоль волокон	0,30	Гипсокартон -картон	0,23

Другие материалы Металлы

материал	λ [Вт/(м² · К)]	материал	λ [Вт/(м² · К)]
битумный толь	0,18	конструкционная сталь	58,00
оконное стекло	0,80	чугун	50,00
оргстекло	0,19	медь	370,00

Коэффициент теплопередачи для перегородки рассчитывается с учетом коэффициента термического сопротивления перегородки и поправок на протечки изоляции и тепловые мосты.

Расчет начинается с определения коэффициента термического сопротивления перегородки. На его основе определяется расчетный коэффициент теплопередачи, который затем следует скорректировать в зависимости от типа перегородки.

Расчет
Расчет коэффициента термического сопротивления.
Определяем коэффициент для каждого слоя, используя формулу:
R = d/λ
d - толщина слоя, указанная в м;
λ - коэффициент теплопроводности в Вт/(м²·К)

90 150

Стены из различных материалов.Каждая стена имеет одинаковое тепловое сопротивление (R = 0,25 Вт/(м²·К)): 1. пенопласт; 2. дерево; 3. полнотелый керамический кирпич; 4. железобетон; 5.каменная стена

Суммируем значения термического сопротивления для каждого слоя.
Р _р = Р ₁ + Р ₂ + Р ₃ + ...

Для расчета полного теплового сопротивления перегородки необходимо учесть сопротивления теплопередаче на внутренней стороне R _si и внешней стороне R _se перегородки. Значения этих сопротивлений зависят от типов перегородки.Для горизонтального потока (т.е. на практике для наружной стены):
R _{с и} = 0,13 Вт/(м²·К)
R _se = 0,04 Вт/(м²·К)

Суммарное значение сопротивления для передачи тепла, следовательно, составляет 0,17 Вт / (м² · К). Поэтому на практике это значение необходимо прибавить к расчетному значению теплового сопротивления перегородки.

Общее сопротивление R:
R = R _p + R _se + R _si

Расчет коэффициента теплопередачи
Значение коэффициента теплопередачи (ранее известное как k, теперь как U) рассчитывается по формуле:

U = 1 / R [Вт / (м²·K)]

.

Какова теплопроводность полиуретана?

Теплопроводность — это физическое свойство, присутствующее во всех материалах, включая полиуретан, которое измеряет теплопроводность материала . Другими словами, это транспорт тепловой энергии через данное физическое тело. Эта передача энергии приводит к из-за разницы температур . Так как согласно второму закону термодинамики тепло всегда передается более низкой температуре.

При утеплении квартиры важно знать теплопроводность используемых материалов, так как от этого будет зависеть энергоэффективность, температура и комфортность квартиры .. Например, металлы имеют более высокое значение теплопроводности, чем древесина, но изоляционные материалы, такие как стекловолокно и полиуретан, имеют самую низкую теплопроводность.

проводник

Сущность теплопроводности в строительной изоляции

Свойства теплоизоляторов являются ключом к достижению целей Европейского Союза по энергосбережению на 2020 год . Как в одноэтажных, так и в многоэтажных домах материалы, используемые для возведения внешней перегородки, определяют энергопотребление.По этой причине, если мы хотим улучшить энергетические характеристики зданий, одним из физических свойств, определяющих, является ли материал хорошим теплоизолятором, является его теплопроводность.

При сравнении теплопроводности основных материалов, используемых в конструкции , можно убедиться, что уровень теплопроводности напрямую влияет на теплоизоляцию квартиры в зависимости от выбора материалов.Например, традиционные материалы, такие как кирпич, древесная щепа или бетон, имеют более высокий уровень теплопроводности, чем изоляционные материалы, такие как полиуретан или полистирол.

90 130

Материал	Теплопроводность
Полиуретановые системы	0,022-0,028 км/Вт
Экструдированный полистирол	0,029-0,033 км/Вт
Минеральная вата	0,031-0,045 км/Вт
Пенополистирол	0,031-0,050 км/Вт
Бетонный блок	0,35-0,79 км/Вт
Древесная стружка	0,038-0,107 км/Вт
Вспученный перлит	0,040-0,060 км/Вт
Кирпич	0,49-0,87 км/Вт

Теплопроводность полиуретана

Полиуретановые системы

являются одним из материалов , предлагающих лучшую теплоизоляцию на рынке с при минимальной толщине .Это свойство стало возможным благодаря низкой теплопроводности полиуретана. Хотя различия в уровнях теплопроводности между экструдированным пенополистиролом и пенополистироловыми, минераловатными и полиуретановыми системами являются десятичными величинами, при использовании на месте эти десятичные различия могут составлять 3-4 см толщины при одинаковой энергоэффективности наружной перегородки.

Кроме того, полиуретановые системы (впрыскиваемые, формованные или панельные) являются идеальным решением для теплоизоляции зданий.Помимо низкой теплопроводности, они также достигают хорошего уплотняющего эффекта наружной перегородки, избегая воздушных потоков (т.е. ветрозащиты), возникающих в ее зазорах. Этот фактор очень важен, так как без создания барьера против ветра (движения воздуха) теплопроводность не была бы столь эффективной.

.

Корпус здания - Paroc.pl

а) Коэффициент теплопередачи

Коэффициент теплопередачи, более известный как коэффициент U, представляет собой количество теплопередачи (в ваттах) на квадратный метр конструкции (перегородки), деленное на разницу температур поперек конструкции (по обеим сторонам перегородки).

Когда две системы имеют одинаковую температуру, они находятся в тепловом равновесии и теплообмена не происходит. При наличии разницы температур тепло имеет тенденцию перемещаться из системы с более высокой температурой в систему с более низкой температурой до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие.Этот теплообмен в здании может происходить посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Таким образом, теплоизоляция направлена ​​на контроль различных элементов теплопередачи.

Проводка:	Возникает в твердых телах (материалах), когда частицы возбуждаются источником тепла на одной стороне материала. Эти частицы передают энергию (тепло) на холодную сторону материала. Проводимость происходит в основном в фундаментах и ​​конструктивных элементах стен и крыш.
Конвекция:	Нагретый воздух становится менее плотным и поднимается вверх, в то время как более холодный воздух втягивается и заполняет пространство, оставленное поднимающимся нагретым воздухом. Естественная конвекция может происходить, например, в теплоизоляции из минеральной ваты очень низкой плотности в очень холодные дни.
Радиация:	Объект передает тепло другому объекту, испуская тепловую волну.Примером может служить Солнце, генерирующее лучистую энергию, нагревающую Землю. Тепловое излучение проникает в здания в основном через окна и двери.

Большая часть теплопотерь происходит за счет теплопроводности через строительные материалы и утечки воздуха.

Для изделий из минеральной ваты теплопроводность представляет собой сумму четырех составляющих:

Теплопроводность статического воздуха в пустотах между волокнами каменной ваты Теплопроводность через волокна Естественная и/или принудительная конвекция за счет движения воздуха в шерсти Тепловое излучение

Шерсть низкой плотности имеет много места для излучения и движения воздуха. Увеличение плотности изоляции снижает конвекцию через изоляцию, особенно излучение внутри ваты. Увеличение плотности изоляции увеличивает проводимость через волокна, но лишь в незначительной степени.

Теплопроводность увеличивается с увеличением средней температуры При более высоких средних температурах оптимальная плотность изоляции увеличивается.

Все строительные материалы имеют индивидуальное значение коэффициента теплопроводности, выраженное в Вт/мК.Чем ниже значение теплопроводности данного материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства.

Материал	Теплопроводность, Вт/мК
Медь Алюминий Сталь Вода Дерево Каменная вата Воздух	401 237 60.5 0,613 0,04-0,4 0,036 0,0263

Таблица: Значения коэффициента теплопроводности отдельных материалов при комнатной температуре

Теплопроводность (значение λ) – это количество тепла, которое в стационарных условиях проходит через единицу поверхности материала заданной толщины в единицу времени при наличии разницы температур между противоположными поверхностями материала.

Теплопроводность материала измеряется в соответствии с европейскими стандартами. Это, безусловно, самый важный аспект изоляционного материала. Изоляция из минеральной ваты состоит на 95-98% из статического воздуха по объему, что делает ее отличным изолятором. Значения лямбда для теплоизоляционных строительных изделий декларируются, и такая декларация должна соответствовать условию «Лямбда 90/90», т.е. 90% измерений лямбда должны быть в пределах 90% от заявленного значения.Все теплоизоляционные продукты, изготовленные в соответствии с гармонизированными европейскими стандартами, проверяются и утверждаются значения лямбда на основе одной и той же методологии.

Термическое сопротивление (R) материала и коэффициент теплопередачи (U) строительной конструкции можно рассчитать, используя толщину материала и значение теплопроводности

Термическое сопротивление (значение R)

Термическое сопротивление материала определяется путем деления толщины (d), выраженной в метрах, на теплопроводность (λ), выраженную в Вт/мК:

Термическое сопротивление выражается в м2 К/Вт.Чем выше это значение, тем эффективнее теплоизоляционный материал. Термическое сопротивление зависит от типа и толщины материала, плотности и структуры пор, влажности и перепада температур.

Поверхностное сопротивление

Поверхностное сопротивление является мерой внутреннего сопротивления поверхности материала воздушному потоку и не зависит от физических размеров материала. Этому течению препятствует наличие тонкого слоя относительно неподвижного воздуха на поверхности рассматриваемого тела.Это вызывает сопротивление тепловому потоку и падение температуры во всем воздушном слое. Температура поверхности изменяется в зависимости от того, как передается тепло.

• R _se = внешнее сопротивление теплопередаче (движению воздуха)
• R _si = внутреннее сопротивление теплопередаче (статический воздух)

Чтобы рассчитать общее сопротивление (R) всех компонентов из нескольких материалов, рассчитайте значения R каждого компонента, включая внутренние и внешние поверхности.
R _всего = R _se + R1 + R2 + R3 + R _si

Коэффициент теплопередачи (U)

Коэффициент теплопередачи (U) характеризует способность элемента конструкции, состоящего из материала заданной толщины, воздушных зазоров и т. д., передавать тепло в стационарных условиях.

Это мера количества тепла, проходящего через единицу площади в единицу времени, деленная на разность температур отдельных сред, на которую они делятся данной структурой/сооружением.

Это значение получается как величина, обратная сумме всех индивидуальных тепловых сопротивлений (R) составляющих материалов и внутренних и внешних поверхностей:

Расчетные значения U оцениваются на соответствие целевому классу энергоэффективности или, по крайней мере, локально строительные нормы.

Значение коэффициента выражается в Вт/м 90 194 2 90 195 К

В каркасных системах зданий значительная часть теплопотерь происходит за счет теплопроводности через профильные элементы, имеющие меньшее термическое сопротивление, чем утеплитель (образование мостиков холода).

Термическое сопротивление конструкции может быть улучшено за счет уменьшения влияния тепловых мостов в элементах каркаса. Коррекция U-фактора не требуется, если:

• Стена в контакте с пустой вентиляционной нишей
• Стена, соприкасающаяся с деревянной рамой
• Теплопроводность механических крепежных изделий менее 1 Вт/(мК)

При анализе коэффициента теплопередачи следует учитывать влияние тепловых мостов, так как за счет увеличения теплоизоляции их относительное влияние увеличивается.Значительное снижение тепловых мостов достигается за счет оптимального определения размеров компонентов здания и тщательного планирования соединений.

Влияние геометрических тепловых мостов, таких как углы и подоконники, также следует оценивать и рассчитывать на этапе проектирования. За счет оптимизации несущих элементов можно уменьшить количество элементов каркасной конструкции и избежать эффекта мостика холода.

Рассчитайте значение U в соответствии со стандартом (например,EN ISO 6946 в ЕС). Стандарт содержит следующую информацию, влияющую на расчет коэффициента U:

• Сопротивление поверхностной теплопередаче (цвет, скорость ветра, изогнутые поверхности)
• Термическое сопротивление вентилируемого и невентилируемого слоев воздуха (эффект конвекции)
• Расчет полного термического сопротивления для однородных, неоднородных слоев (верхний R _{max 90 166 и нижний предел R 90 165 min сопротивление 90 166) и конических слоев}
• Поправки (ΔU) → воздушные зазоры ΔU _г + механические крепления ΔU _f + инверсионные крыши ΔU _r

Пассивные дома строятся с использованием различных строительных систем.Однако низкая потребность в тепле требует гораздо лучшего уровня теплоизоляции, чем обычно. Ориентировочные объективные значения суммарного коэффициента теплопередачи и параметров в наружной оболочке здания приведены ниже:

• Наружные стены 0,07–0,1 Вт/м ² К
• Пол на земле 0,08–0,1 Вт/м ² K
• Крыша 0,06–0,09 Вт/м ² К
• Окно 0,7–0,9 Вт/м ² К
• Фиксированное окно 0.6–0,8 Вт/м ² К
• Входная дверь 0,4-0,7 Вт/м ² К

90 153 Потери тепла

Рассчитайте тепловые потери конструкции, умножив площадь ее поверхности на значение U, а затем умножив на разницу температур (обычно обозначаемую греческой буквой «дельта») внутри и снаружи перегородки.

Q = A * U * (T _{внутренний} - T _{внешний} ) * h или Q = A * U * ΔT * h

стены, включающей окна и двери, рассчитать теплопотери от каждого компонента отдельно, а затем сложить их теплопотери, чтобы получить значение общих теплопотерь.

Q _стены = Q _{каркасные конструкции} + Q _окна + Q _двери

Чем больше разница температур, тем больше градиент силы за тепловым потоком и больше возможность потери тепла.

В пассивных домах экономия энергии связана с толщиной теплоизоляционного слоя.

• Конструктивная толщина стены может составлять 400-600 мм в зависимости от метода строительства и используемых материалов.
• В кровельных конструкциях, утепление которых относительно проще, толщина изоляции может достигать 700 мм.
• Толщина утеплителя в вентилируемых полах по грунту может быть 500 мм, но в конструкциях, возведенных непосредственно на грунте, именно защита от замерзания определяет безопасную теплоизоляцию таких полов.

Опыт Финляндии показывает, что на первых этажах достаточно 250-300 мм теплоизоляции. В текущих рекомендациях по защите от замерзания указана толщина изоляции до 200 мм. Риск промерзания фундамента зависит от условий строительной площадки и состояния грунта. Теплопотери хорошо утепленного пола/стяжки настолько малы, что не могут предотвратить промерзание грунта ниже уровня фундаментов, если не установлена ​​защита от замерзания конструкций мелкозаглубленного фундамента.

Предотвращение промерзания фундаментов обычно основано на изоляции фундаментов от замерзания и на потерях тепла с полов/полов, построенных непосредственно над землей. Теплоизоляция полов, построенных непосредственно на земле в пассивном доме, настолько хороша, что потери тепла не поддерживают защиту от замерзания. Риск промерзания строительной площадки должен определяться путем испытаний грунта, после чего по результатам замеров должна быть уложена морозостойкая изоляция фундаментов.

Потери тепла из-за оседания ветровой ваты

Вдуваемая теплоизоляция – это подготовленный к использованию на строительной площадке продукт на основе гранулированной минеральной ваты, которая специальным устройством задувается в подкровельное пространство. Вспененный утеплитель также можно использовать для утепления стен.

Выдутая изоляция имеет тенденцию к оседанию после определенного периода эксплуатации, поэтому по соображениям стабильности требуется, чтобы осадка не превышала проектных значений.Осадка вызвана как вибрацией, так и сезонными колебаниями температуры и влажности.

На рисунке ниже показано влияние осадки изоляции на практике. Оседание может вызвать щели и пустоты в изоляции чердака, так что холодный воздух может попасть в здание, что может привести к увеличению конденсации.

Исходя из многолетнего опыта, можно сделать вывод, что осадка каменной ваты PAROC составляет примерно 2-3%.Это означает, что утепление минеральной ватой не представляет опасности на чердаках из-за просадки. Paroc всегда укладывает изоляционный слой на 5 % толще, чем требуется.

б. Герметичность

Движение воздуха внутри оболочки здания вызвано разницей температуры или давления внутри и снаружи. Это связано со следующими эффектами:

1. Эффект ветра	Ветровое давление использует структурные утечки, нагнетая холодный воздух через внешние зазоры и нагнетая теплый воздух из остальной части здания наружу.
2. Эффект дымохода	Здание работает как дымоход; теплый воздух поднимается вверх и может выходить через отверстия в верхней части дома, а холодный втягивается в область пола и плинтусов, заменяя выходящий теплый воздух.
3. Вентиляционный эффект	Механические и пассивные системы вентиляции заменяют воздух в помещении «более свежим» наружным воздухом.Напорные системы вдувают воздух в здание, гравитационные системы помогают воздуху покидать здание, устойчивые системы впускают столько же воздуха, сколько выбрасывают.

Управление потоком воздуха через ограждающие конструкции здания является ключом к снижению потерь тепла и предотвращению накопления влаги. Воздух переносит тепло и влагу (в виде водяного пара) наружу. Водяной пар (в воздухе) может конденсироваться внутри ограждающих конструкций здания и быть основной причиной разрушения конструкции.

Герметичность ограждающей конструкции можно измерить в соответствии со стандартным испытанием давлением EN 13829, подав в нее воздух с избыточным давлением 50 Па и оценив эффективность воздухообмена в здании. Скорость притока воздуха из здания не должна превышать 1 смены в час.

Ниже приведены некоторые общие уровни расхода воздуха для различных зданий:

• Пассивное здание n50 = 0,6
• Герметичное здание n50 = 1
• Новостройки (Финляндия) n50 = 3 - 4 90 054
• Нормальная герметичность n50 = 5...10 (типичный старый финский дом)
• Негерметичная конструкция n50 = 15

Требуемый уровень воздухонепроницаемости гораздо более строгий, и степень, необходимая для пассивного здания (<0,6 л/ч), становится стандартной практикой. Воздушное уплотнение должно быть сконструировано так, чтобы обеспечить непрерывную установку через всю внешнюю оболочку.

Пароизоляция предотвращает проникновение воздуха/водяного пара внутрь ограждающей конструкции.Его всегда следует устанавливать на теплой стороне ограждающей конструкции. Ветрозащита с внешней стороны перегородки препятствует проникновению ветра через утеплитель и защищает перегородку от дождя и снега.

Пароизоляция

Пароизоляция устанавливается за внутренней перегородкой. Защитите пароизоляцию, уложив слой изоляции толщиной 45-70 мм непосредственно за внутренней перегородкой.Пароизоляция останавливает поступление воздуха и влаги внутрь строительной конструкции. Важно, чтобы пароизоляция была непрерывной и герметичной вокруг всех установок, проходящих через стены здания. Воздухопроницаемость пароизоляционного материала должна быть ² сПа. Если используется пластиковая пленка, необходимо обеспечить достаточный нахлест на стыках, а последовательность работ должна быть правильно спланирована, чтобы иметь достаточно материала для нахлеста в критических точках, таких как стыки стен.Поместите нахлест между двумя твердыми поверхностями, чтобы обеспечить компрессионную посадку.

Пароизоляция должна быть размещена сзади от внутренней поверхности, чтобы было место для электромонтажа.

Избегайте проникновения через пароизоляцию. Если это невозможно, заделайте проколы/проходы через большие конструктивные элементы герметиком и используйте фланцы или кольца там, где проколы проходят через фольгу.

Ветрозащита

Ветрозащита находится за внешней облицовкой и необходима, поскольку во многих случаях наружная облицовка не является воздухонепроницаемой. Используйте ветрозащитный барьер, чтобы ветер не дул через изоляцию или вокруг нее. Убедитесь, что ветрозащитный барьер не действует как барьер для водяного пара, удерживая влагу внутри внешней оболочки здания.Ветрозащита должна быть устойчива к ветру, но должна пропускать водяной пар. Паропроницаемость ветрозащиты должна быть не менее чем в пять раз ниже, чем у ветрозащиты. Требования к ветрозащите для энергоэффективных зданий не отличаются от требований для типовых зданий. Однако правильная защита от ветра играет важную роль в энергоэффективности здания. Следует проверить местные строительные нормы на максимальные значения воздухопроницаемости, включая все стыки.Например, в Финляндии максимальная воздухопроницаемость ветрозащиты составляет

.

Стандартный дом (ориентировочные значения)		Здание с низким энергопотреблением (ориентировочные значения) 90 105		Концепция пассивного дома Paroc (ориентировочные значения) 90 105
Коэффициент теплопередачи, Вт/м 2 К	Толщина изоляции	Значение U, Вт/м 2 К	Толщина изоляции	Значение U, Вт/м 2 К	Толщина изоляции
Изоляция крыши
0.15	260–310 мм	0,08 - 0,12	300–400 мм	0,06 - 0,09	> 450 мм
Наружная стена
0,24	150–175 мм	0,13 - 0,15	230–300 мм	0,07 - 0.1	> 300 мм
Этаж
0,2	100–150 мм	0,13 - 0,17	150–250 мм	0,08 - 0,1	> 300 мм
Windows
1,4		1.0 - 1,3		0,7 - 0,9
Установленные окна
				0,6 - 0,8
Двери
1,4		0.9 - 1.2		0,4 - 0,7
Класс герметичности
<4		<1,		<0,6
Годовая мощность рекуперации тепла от вентиляции
30%		> 60%		> 75%

Влияние плотности минеральной ваты на ее воздухопроницаемость

Способность минеральной ваты изолировать основана на статике воздуха между ее волокнами.Движение воздуха в изоляционном слое снижает эффективность изоляции. Увеличение плотности утеплителя уменьшает поток воздуха и улучшает его характеристики. Чем ниже плотность, тем лучше требуется ветрозащита.

С. Влага

Одним из ключевых элементов строительства прочных домов в условиях северного климата является контроль влажности во всех ее состояниях: твердом, жидком и газообразном.

Существует четыре основных механизма проникновения влаги в здание и выхода из него: Проницаемость для дождя (ветрозащита) Выпуск влажного воздуха (пароизоляция) Распространение Капиллярная аспирация из-под земли

Водяной пар попадает в воздух в помещении в результате обычного повседневного использования (см. таблицу ниже).Количество воды, производимой обычной бытовой деятельностью, может быть весьма значительным.

Источник пара (средний дом/день) 90 018 90 105	Приблизительное количество произведенной воды (в литрах в сутки)
4/5 спальных мест:	1,5
2 активных человека:	1,6
Стирка и сушка одежды	5,5
Кулинария	3
Душ	0,5

Относительная влажность

Воздух может содержать различное количество влаги в зависимости от температуры воздуха.Фактическое давление пара является мерой количества водяного пара в объеме воздуха, и оно увеличивается по мере увеличения количества водяного пара.

Воздух, достигший давления насыщенного водяного пара, находится в равновесии с плоской поверхностью воды. Это означает, что такое же количество молекул воды испаряется с поверхности воды в воздух, как и конденсируется из воздуха обратно в воду.

Количество водяного пара в воздухе обычно меньше, чем необходимо для насыщения воздуха.Относительная влажность – это процент насыщения влагой, обычно рассчитываемый по отношению к плотности насыщенного пара.

Относительная влажность = Фактическое давление водяного пара (плотность) / Давление насыщенного водяного пара (плотность)

Наиболее распространенной единицей измерения плотности пара является г/м ³ .

Например, если фактическая плотность пара составляет 10 г/м3 при 20 °С по сравнению с плотностью насыщения при этой температуре 17,3 г/м3, относительная влажность составляет:

Относительная влажность (RH 40%) означает, что при определенной температуре воздуха содержится 40% максимального количества водяного пара.

Точка росы

Точка росы – это температура, при которой водяной пар превращается в воду.Это функция как температуры, так и количества влаги в воздухе. Если точка росы составляет 10⁰C, любой предмет в помещении, достигший этой температуры, будет иметь на своей поверхности слой жидкой воды (росы). Чтобы предотвратить такую ​​конденсацию, мы можем либо повысить температуру поверхности объекта, либо понизить относительную влажность.

Водяной пар будет конденсироваться на данной поверхности, когда температура этой поверхности ниже температуры точки росы или когда точка равновесия водяного пара в воздухе превышена.

Самый простой способ контролировать повреждение водяным паром и влагой — уменьшить их количество.

Распространение

Диффузия происходит из-за разницы в давлении водяного пара, возникающей из-за разных уровней концентрации водяного пара между двумя областями. В отопительный сезон движение водяного пара заставляет его проходить через перегородки здания, где он может конденсироваться на холодных поверхностях.Пароизоляция используется на внутренней стороне ограждающих конструкций для предотвращения движения влаги.

Все материалы в некоторой степени пропускают водяной пар. Конденсат обычно не возникает, когда две трети толщины стенового утеплителя находятся за пароизоляцией. Однако в районах Крайнего Севера может потребоваться, чтобы до 80 % толщины утеплителя находилось за пределами пароизоляции.

Влага от капиллярного впитывания

Капиллярность (капиллярность) - это способность жидкости течь в узких пространствах без какой-либо помощи в направлении, противоположном внешним силам, например гравитации.Это явление происходит, например, в земле.

Точно так же вода движется вверх по трубе против силы тяжести; Вода также движется вверх в земле, проходя через ее поры или промежутки между частицами почвы. Высота, на которую может подняться вода, зависит от размера пор.

Обычными участками, где наблюдается капиллярный подъем воды, являются цоколя и стены фундамента, а также капиллярный подсос воды, происходящий за опалубкой/сайдингом боковых стен.Капиллярность можно контролировать, закрывая поры или увеличивая их до очень больших размеров. Негигроскопичная минеральная вата также служит барьером для капиллярного движения жидкости между грунтом и фундаментом.

Руководство по проектированию влагостойких ограждающих конструкций

Устойчивое замачивание, сушка и хранение

Практическая процедура:
- Обеспечить непрерывный контроль дождевой воды
- Обеспечьте непрерывную защиту от ветра / пара
- Используйте изоляцию для предотвращения образования конденсата
- Дайте высохнуть случайной и строительной влаге - будьте осторожны с материалами, которые замедляют высыхание

Также обратите внимание на эффективность высыхания отдельных конструкций.Во время проектирования необходимо убедиться, что любая влага, связанная в процессе строительства, имеет легкий путь для отвода во время процесса высыхания. Здание должно быть защищено от влаги путем проектирования дренажа поверхностных вод и капиллярной изоляции, чтобы фундамент оставался сухим. При проектировании конструктивных деталей, например, стыков парапетов, следует учитывать проливной дождь.

г. Windows

Окна являются частью ограждающей конструкции здания с наибольшей теплопроводностью.Поэтому при проектировании здания обращайте внимание на его эксплуатационные параметры, размеры и ориентацию. Окна способствуют притоку и потерям тепла следующими путями: прямой проводимостью через остекление и раму, тепловым излучением, поступающим в здание от солнечной энергии и выходящим из здания из помещений с комнатной температурой, а также утечкой воздуха и прилегающей территории.

Общий коэффициент теплопередачи, значение U (Вт/м²К), используется для определения количества солнечного тепла, проходящего через окно.Классификация U-фактора, установленная европейскими стандартами, определяет все эксплуатационные параметры окна, включая раму и заполняющий газ; Чем ниже значение U, тем энергоэффективнее окно.

Площадь окна обычно составляет 15-20% площади пола. Даже если окна имеют хороший уровень энергоэффективности (значение U <0,8 Вт/м2К), они не могут быть слишком высокими. Даже хорошее окно не может предотвратить ощущение сквозняка от высоких окон. Для надлежащих тепловых условий жилья предельной высотой окон можно считать 1,8 м.В холодном климате окна не должны быть вровень с полом, чтобы обеспечить надлежащие бытовые условия и герметичность деталей конструкции.

Расход воздуха, скорость прохождения воздуха вокруг окна при наличии определенного перепада давления, зависит от соединительных деталей между частями оконного узла.

Общий коэффициент пропускания солнечного излучения, коэффициент «g», представляет собой долю солнечного излучения, прошедшего через окно, которое передается непосредственно и/или поглощается, а затем выделяется в виде тепла внутри здания.Чем ниже значение «g», тем меньше солнечного тепла проходит через окно и тем больше его затеняющая способность. Окно с высоким коэффициентом «g» более эффективно собирает солнечное тепло зимой. Окно с низким значением «g» более эффективно снижает потребность в охлаждении летом, блокируя тепло солнечного излучения. Следовательно, значение коэффициента «g», необходимого для данного окна, должно зависеть от климата, ориентации и внешнего затенения.

Селективное покрытие представляет собой нанесенный тонкий слой металла или оксида металла, который избирательно пропускает или отражает различные частоты излучения. Селективное покрытие снижает степень пропускания излучения через стекло и повышает тепловую эффективность окна.

Заполнение пространства между стеклами газом, отличным от воздуха (аргоном, криптоном и ксеноном), может быть использовано для улучшения энергетических характеристик окна. Немаловажную роль играет и материал элементов перегородки.

Конденсация внешней влаги на внешней поверхности высококлассного окна – явление новое. Эта конденсация возникает из-за того, что температура наружной поверхности падает ниже точки росы наружного воздуха. Падение температуры является результатом обмена тепловым излучением в условиях ясного безоблачного неба. По сути, то же самое происходит и со стандартными окнами, но компенсируется утечкой тепла.

Затеняющие окна снижают солнечную тепловую нагрузку до 60%.Кроме того, затенение снижает количество конденсируемой влаги на внешней поверхности окон в безоблачные ночи. Эта конденсация вызвана охлаждением поверхности окна из-за теплового излучения; следовательно, это также признак хороших тепловых свойств окон.

.

Тепловое излучение - Разрешения на строительство

Тепловое излучение

Тепловое излучение означает, что тело с более высокой температурой излучает тепловые лучи, которые являются разновидностью электромагнитных волн. Когда он вступает в контакт с более холодным телом, энергия превращается обратно в тепловую энергию.
Обмен теплотой между газом или жидкостью (например, воздухом или водой) и твердым телом, или наоборот, называется захватом, а обмен между двумя средами, разделенными перегородкой, называется теплопередачей (программа лицензирования компьютерных зданий).

Отдельные тела лучше или хуже проводят тепло. Теплопроводность, удельная теплопроводность или теплопроводность – это способность тела проводить тепло. Коэффициент теплопроводности?. - количество теплоты, протекающее за 1 час через данный материал, через сечение 1 м2, при расстоянии противоположных стенок 1 м и разности температур 1°С; выражается в ккал/м ч С. Коэффициент теплопроводности является мерой теплопроводности данного материала (строительная лицензионная программа ANDROID).

Хорошие проводники тепла, например металлы, имеют высокие коэффициенты теплопроводности (например, железо - 50), пористые тела имеют во много раз меньшие коэффициенты теплопроводности (например, дерево 0,12-0,35). Плохие проводники тепла (например, пробка — 0,031, неподвижный воздух — 0,020) имеют теплопроводность в несколько сотен и более раз ниже, чем у металлов. Худшим проводником тепла и, следовательно, лучшим изолятором является вакуум. Коэффициент теплопроводности является одним из основных факторов, определяющих теплоизоляционные качества материала (строительные качества).

Обратная величина коэффициента теплопроводности, выраженная в м2·ч C/ккал, определяет термическое сопротивление теплопроводности через материал. Сопротивление теплопроводности стенки или слоя рассматриваемого материала прямо пропорционально толщине слоя и обратно пропорционально коэффициенту теплопроводности.
Числовые значения позволяют провести сравнительную оценку теплопроводности различных материалов (программа устного экзамена).

Влияние удельного веса

Эти цифры показывают, что теплопроводность металлов во много раз выше, чем у других материалов, и что с уменьшением удельного веса теплопроводность материалов уменьшается.
Древесина – пористый материал с каркасом из дерева и большим количеством пор диаметром от 10-1 до 10 см (отзывы о программе).

Эти поры заполняются в древесине частично влажной воздухом, частично водой, в древесине полностью сухой только воздухом, в древесине полностью насыщенной только водой. Тепло распространяется в древесине путем теплопроводности и конвекции, которая может происходить в воде или в воздухе, заполняющем поры.Теплопроводность древесного вещества около 0,35, неподвижного воздуха 0,02, воды 0,49 ккал/м·ч°С. Теплопередача воздуха (теплопроводность и конвекция) в значительной степени зависит от размеров воздушных полостей. ; в помещениях малого диаметра теплоотдача воздуха ниже, чем в помещениях большого диаметра.

Это связано с тем, что конвекция более интенсивна в больших помещениях (связующее законодательство).
Факторы, влияющие на теплопроводность древесины. Теплопроводность древесины зависит от породы и удельного веса древесины, от направления волокон, а также от ее влажности и температуры.

Древесина плохо проводит тепло; теплопроводность дерева намного ниже, чем у металлов, керамики, камня и бетона. Теплопроводность деревянной стены в направлении, перпендикулярном волокнам, в среднем в 4 раза ниже, чем у кирпичной стены, примерно в 5 раз ниже, чем у бетонной стены и примерно в 10 раз ниже, чем у каменной стены.Отсюда следует, что дерево является качественным строительным материалом, ведь с учетом его тепловых свойств деревянная стена может быть в несколько раз тоньше, чем равноценная стена из другого материала (акция 3 в 1).

.

---

Смотрите также

• 
  Как устанавливают рулонные шторы на пластиковые окна
• 
  Как выбрать цвет затирки для плитки в ванной правильно
• 
  Размеры духового шкафа встраиваемого электрического в кухонный гарнитур
• 
  Температура плавления стали ст3
• 
  Шланг для подключения газовой плиты
• 
  Стропила для бани
• 
  Облицовка стен декоративным камнем
• 
  Что делать если разбил ртутный градусник
• 
  Как стирает стиральная машина
• 
  Борфрезы для гравера по металлу
• 
  Паутинный клещ как выглядит