Теплопроводность кирпича: Теплопроводность кирпича в сравнении с другими материалами

Теплопроводность кирпича

Мы продолжаем разбирать технические характеристики кирпича. Мы уже рассмотрели такие характеристики как морозостойкость и марка прочности . Сегодня речь о теплопроводности.

Итак, разберёмся сначала с тем, что говорит нам действующий кирпичный ГОСТ 530-2012. Теплопроводность обозначают буквой лямбда, а измеряют Вт/(мС). Не будем вдаваться в технические тонкости, по сути, нам надо знать только цифры. Мы приведём их в самом начале, а после разберём, что они значат.

Самый тёплый кирпич называется высокоэффективным, и его лямбда менее 0,20. Есть также кирпич повышенной эффективности с лямбдой: от 0,20 до 0,24. Показатель эффективного кирпича 0,24-0,36; условно-эффективного 0,36-0,46; малоэффективного (обычного) 0,46 и выше. Как Вы уже поняли, чем меньше цифра, тем теплее кирпич. Это понятно, но везде ли и всегда нужно учитывать этот показатель? Нет, не везде. О том, где этот показатель важен, а где можно им пренебречь, речь и пойдёт ниже.

 

Теплопроводность строительного кирпича и блоков. 

Для стеновых материалов теплопроводность – ключевой показатель. Ведь в современных домах задачу сохранения тепла берёт на себя строительный кирпич и утеплитель, и они должны в паре работать на удержание тепла и поддержание комфортного микроклимата в Вашем доме. Самым продвинутым материалом в России и Европе по праву считается крупноформатный керамический блок (подробнее о нём смотрите отдельную статью). Давайте посмотрим, что могут нам предложить ведущие производители. 

Блоки BRAER. Высокоэффективный кирпич, один из самых современных и тёплых в России. Теплопроводность блоков 0,166, у некоторых позиций и того ниже – 0,134. Кроме того, высокая марка прочности, отличная геометрия и специальный тёплый раствор, который производят именно для этого кирпича. Удачное решение! 

ЛСР. Один из брендов крупнейшей группы «ЛСР». Кирпич с заслуженно хорошей репутацией.

Кирпич с отличной геометрией и теплопроводностью 0,18. То есть, высокоэффективный. 

Porotherm. Его производит подмосковный завод концерна Wienerberger. «Винербергер» – это широко известный и популярный кирпичный бренд. Он популярен не зря, зачастую, само по себе производство под этим брендом говорит о должном качестве кирпича. Теплопроводность блоков колеблется в зависимости от конкретной позиции от 0,134 до 0,144, то есть, любой крупноформатный строительный кирпич «Поротерм» явно относится к высокоэффективным.

Теплопроводность лицевого кирпича

У лицевого кирпича множество важных характеристик, которые Вам обязательно нужно учесть при выборе. О них у нас есть отдельные статьи (морозостойкость, марка прочности и несколько общих обзоров разных видов лицевого кирпича). Но вот теплопроводность лицевого кирпича не должна Вас волновать. Проектировщики и архитекторы давно пришли к пониманию того, что разные функции должны выполнять разные материалы.

Теплопроводность строительного кирпича

Строительный кирпич (речь о современном) отлично сохраняет микроклимат и тепло в доме. Но посмотрите на его характеристики. Шикарная теплопроводность, но относительно низкая прочность и большое водопоглощение. Малая прочность блоков (М100 и ниже, чаще всего М50 и М75) не проблема благодаря специально разработанной форме: кирпич хорошо держит нагрузку сверху, но не сбоку. Водопоглощение строительного кирпича имеет право быть высоким: он будет закрыт лицевой стеной и не соприкоснётся с дождями. Лицевой же кирпич должен обладать высокой прочностью (М150 это самый минимум, который Вы можете применить) и водопоглощением чем ниже, тем лучше. 

Соединить эти показатели с низкой теплопроводностью просто невозможно. Поэтому позвольте лицевому кирпичу выполнять его функции: защищать Ваш дом и радовать глаз. А согревают дом пусть те, кто был для этого создан: крупноформатный блок и утеплитель.

Также вы можете Заказать обратный звонок нашего специалиста

Предыдущая статья Следующая статья

Теплопроводность кирпича керамического (полнотелого и пустотелого) и силикатного

Физические характеристики строительного материала определяют сферу его применения. Теплопроводность кирпича является важным параметром, который принимается в расчет при сооружении фундамента, перекрытий, внешних стен.

Содержание

• 1 Коэффициент теплопроводности кирпичей
• 2 Теплопроводность кладки
• 3 Расчет
• 4 Уменьшение коэффициента теплоотдачи стены
• 5 Технологии укладки
• 6 Утепление здания
• 7 Что обозначает показатель
• 8 Свойства различных типов
  • 8.1 Красный керамический
  • 8.2 Клинкерный
  • 8.3 Характеристика шамотного
  • 8.4 Силикатный
• 9 Какая теплопроводность изделий
• 10 Что влияет на показатели

Коэффициент теплопроводности кирпичей

В экономике страны строительная отрасль выделяется как наиболее энергоемкая:

• 10% энергии потребляют гражданские объекты;
• 35-45% расходуют сооружения промышленного назначения;
• 50-55% энергопотребления относится к жилым зданиям.

При проектировании зданий важное значение для строительных конструкций имеют теплоизоляция и тепловая защита. От этого во многом зависят человеческие условия труда и жизни, энергоэффективность строящихся объектов.

Возведение сооружений различного назначения нуждается в правильной оценке влажностного, воздушного и теплового режимов.

Это позволяют разработать специальные методики определения теплофизических параметров стройматериалов и готовых конструкций. Эти методики будут разными для отличающихся материалов изделий.

Теплотехнические показатели по техническим и нормативным документам характеризуются коэффициентом теплопроводности (λ). Для кирпича параметр является показателем того, как изделие передает тепло.

Чем выше значение, тем меньше теплоизолирующая способность. При выборе утеплителя для дома значение λ должно быть как можно меньше.

Коэффициент определяют экспериментальным путем. Это физический показатель, который зависит от давления воздуха, температуры, влажности среды и вещества изделия, плотности и структуры последнего.

Существует формула для определения теплопроводности. В соответствии с ней коэффициент λ прямо пропорционален толщине слоя (в метрах) и обратно пропорционален сопротивлению теплопередаче слоя.

Величина, которую получают при расчетах, используются в проектировании, чтобы сопоставить значение проводимости тепла разных материалов.

Для ограждающих конструкций сопротивление теплопередаче (R0) определяется для зданий и сооружений в соответствии с ГОСТ 26254-84. Для термически однородной зоны оно зависит от:

1. Сопротивлений передачи тепла наружной и внутренней поверхностей.
2. Температуры воздуха снаружи и внутри помещения, взятой как среднее значение измерений за расчетный период.
3. От средней фактической плотности потока тепла за период измерений.

Теплопроводность кладки

По ГОСТ 26254 определяют λ для кирпичных и блочных кладок. Для этого действуют следующим образом:

1. За время наблюдений определяют показания (средние арифметические) для всех термопар и типломеров.
2. Для поверхностей кладок, которые находятся внутри и снаружи зданий и сооружений, вычисляется средневзвешенная температура по результатам испытаний. Принимается в расчет площадь растворных швов горизонтального и вертикального участков, а также площадь тычкового и ложкового участков.
3. Определяют для кладки термическое сопротивление.
4. Коэффициент теплопроводности кладки вычисляется по значению термического сопротивления.

Расчет

Теплопроводность кладки прямо пропорциональна ее толщине и обратно пропорциональна термическому сопротивлению.

После проведения испытаний и установления точных значений сопротивления теплопередачи нетрудно рассчитать величину теплопроводности стены, состоящий из несколько слоев.

Для этого нужно определить λ для каждого слоя отдельно и суммировать полученные значения.

Уменьшение коэффициента теплоотдачи стены

Существует несколько способов, которые позволяют снизить тепловые потери.

Технологии укладки

Воздушные зазоры делаются в кирпичной кладке для уменьшения накопления влаги в стенах и снижения коэффициента теплоотдачи.

Прослойку воздуха в стенах правильно обеспечивают следующим образом:

1. Раствором не заполняют воздушные зазоры толщиной до 10 мм между изделиями начиная с 1 ряда. 1 метр — распространенный шаг между зазорами.
2. По типу фасада с вентиляцией зазор воздуха толщиной 25-30 мм оставляют по всей высоте кладки между теплоизолятором и кирпичом. При работе зимой отопительной системы температура в доме будет оставаться постоянной. Свойства стены сохранять тепло обеспечат постоянные воздушные потоки, которые будут проходить по предусмотренным воздушным каналам.

Постоянная циркуляция по каналам воздуха внутри кладки возможна, если она на последнем ряду не закрывается перекрытием из любых стройматериалов или стяжкой из раствора.

Для частного строительства важно, чтобы, не понеся больших расходов, добиться от кирпичной стены существенного снижения коэффициента λ.

Утепление здания

Дополнительная теплоизоляция строительных объектов способствует повышению их энергоэффективности.

Утеплитель может располагаться изнутри и снаружи зданий.

Материал теплоизолятора крепится к стенам дюбелями и клеем, скобами и шурупами с использованием обрешетки и без. Полимерные штукатурные и пеновые смеси могут наноситься с применением армирующей сетки.

Для наружного утепления производятся сборные изделия: термоблоки, вентилируемые фасады, закрепляющиеся к стенам с помощью специальных конструкций.

Недостатки теплоизоляции штукатуркой снаружи:

1. При частой смене температуры воздуха на границе сред, образуемых элементами утеплителя и стеной, создается зона повышенной влажности. Это важно учитывать для недостаточно толстых слоев штукатурки, сделанной по металлической, стеклотканевой или полимерной сетке.
2. На 3-4 году эксплуатации отделка фасада начинает разрушаться. Раствор выдерживает в среднем около 50 циклов смены тепло-холод.
3. На здоровье проживающих в доме может плохо влиять поражение конструкций грибком и плесенью.

Разные системы теплоизоляции способны нарушить паропроницаемость конструкции. Это часто вызывает образование между слоями фасада, штукатуркой и утеплителями конденсата. Он снижает срок службы изоляции и отделки, приводит к разложению пенополистиролов с выделением ядовитых веществ.

Что обозначает показатель

Холодная область материала постоянно получает тепло из более теплых частей. Их этот процесс движения тепла осуществляется через электромагнитные взаимодействие на уровне квазичастиц, электронов и атомов.

Физический смысл показателя теплопроводности — какое за единичный интервал времени через единицу площади сечения проходит количество теплоты.

В зависимости от коэффициента теплопроводности ГОСТ 530-2012 разделяет эффективность складки на следующее виды:

• малоэффективная (обыкновенная) — от 0,46 и выше;
• условно-эффективная — 0,36-0,46;
• эффективная — 0,24-0,36;
• повышенная — 0,2-0,24;
• высокая — меньше 0,2.

Исходя из состава для кладочных смесей величину теплопроводности в инженерных расчетах выбирает от 0,47 и выше.

Нужный температурный режим лучше поддерживается при использовании стройматериалов с высокой теплоемкостью. Этот параметр характеризует, сколько нужно количества тепла, чтобы за единицу времени нагреть объект до заданной температуры. Единицами измерения показателя являются Дж/0С, Дж/К.

Свойства различных типов

Разные строительные материалы отличаются способностью проводить тепло, которая зависит от следующих параметров:

1. Влажность. 0,6 — значение λ для воды. Влажный насыщенный воздух или капли жидкости замещают сухой воздух в порох утеплителя и стеновых конструкциях при их намокании. Это приводит к росту показателей теплопроводности.
2. Плотность. Тепловая энергия лучше передается, если частицы в теле расположены более тесно и в большем количестве. Опытным путем или на основе справочных данных определяется зависимость плотности и теплопроводности материала.
3. Пористость. Однородность структуры изделий нарушается из-за наличия в ее составе пор. Заполненный воздухом объем, занятый порами, передает часть энергии теплового потока. Для сухого воздуха принимает значение λ отсечной точки 0,02. Теплопроводность стройматериалов будет меньше, если воздушными порами будет занят больший объем.
4. Структура пор. Тепловой поток снижает скорость при наличии в изделиях небольших пор замкнутого характера. Тепловая конвекция будет участвовать в передаче тепла, когда имеются относительно большие сообщающиеся между собой поры.

Красный керамический

Мелкозернистая глина является при производстве керамического кирпича основным компонентом. В готовую продукцию также входят вода, песок и улучшающие начальное качество сырья присадки.

Изделия меньше растрескиваются, когда в их состав входит более эластичный раствор, качество которого модифицируют с помощью пластификаторов.

Для керамического кирпича хорошая морозостойкость является основным достоинством. Он способен выдерживать 250-300 циклов замораживания и оттаивания.

Красный кирпич из керамики российского производства имеет толщину 6,5 см и 25 см в длину. Для двойного толщина составляет 13,8 см, 8,8 см — для полуторного.

У пустотелых и полнотелых изделий будет разная величина объемного веса. Построенная из кирпича конструкции будут характеризоваться теплопроводностью тем ниже, чем более пористый материал был использован при строительстве. Для полнотелого кирпича показатель пустотности не может составлять более 30%.

Чтобы внутри изделия образовались пустоты, используется «шихта» — торф, крошки угля, опилки, солома мелко порубленная. Ее добавляют в массу глины. Пустоты образуются, когда добавки выгорают при спекании глины в печах с 1000°С температурой.

По показателю плотности кирпич делится на 7 категорий — от 2,4 до 0,7. Каждый класс изделия обладает собственной теплопроводностью.

0,6-0,7 — коэффициент теплопроводности для изделий с цельной структурой. Для пустотелых — 0,5-0,25 Вт/м*0С.

Несущие стены не делают из пустотелых материалов, поэтому чаще всего они нуждаются в дополнительном утеплении.

Клинкерный

Этот тип кирпича получают из смеси силикатов и минералов, воды, тугоплавкой измельченной глины, которую обрабатывают после формовки при высокой температуре (до 13000). Для этого используют тоннельные печи.

При соблюдении технологии производства получается продукт без мелкодисперсионных пор с высокой прочностью, натуральных оттенков. Параметры готовых изделий определяются ГОСТ 530-2012.

Клинкерный кирпич чаще всего получается с точной геометрией. Для повышения теплоизоляционных качеств и облегчения веса конечной конструкции он выполняется пустотелым.

Характеристики материала:

1. Морозостойкость более 100 циклов.
2. Минимальная марка прочности М250.
3. 1500 кг/см3 — наименьший показатель плотности.
4. Высокая огнестойкость, устойчивость к биологическим угрозам, воздействию ультрафиолета.
5. 6% — максимальное водопоглощение.
6. Коэффициент теплопроводности — 1,15Вт/м*0С.

Характеристика шамотного

Этот вид кирпича делают из специальной глины — желтого шамота. Получаемые изделия являются жаростойким материалом, который в сложных условиях высоких температур даже под высоким давлением способен сопротивляться деформациям. Длительный контакт с открытым огнем спокойно им переносится.

Оксид алюминия является главным веществом, которое входит в огнеупорную смесь. Он обеспечивает кирпичу устойчивость к агрессивным средам и высокую прочность при механических воздействиях.

Материал делят на 8 групп по показателям пустотности. Максимальное значение — 85%, минимальное — 3%. Чем меньше удельный вес изделия, тем ниже прочностные характеристики.

Изготовленный в соответствии с государственными стандартами стройматериал обладают следующими показателями:

• 7% — водопоглощение;
• высокая устойчивость к кислотам и щелочам;
• 3,7 кг — средний вес;
• 1350°С — рабочая температура, 1750° — максимальная;
• 15-23 Н/мм2 — значение прочности на сжатие;
• 0,84-1,28 Вт/м*0С — коэффициент теплопроводности.

Силикатный

Материал получают под давлением 12 атм. и температуре 200°С автоклавным методом. В его состав входят, кроме модифицирующих добавок, извести, кварцевый песок в соотношении 1 к 9.

Стойкие к щелочи пигменты, которые добавляют в сырье на этапе прессования, помогают сделать цветные варианты изделий.

ГОСТ379-95, 379-2015 определяют требования к силикатному кирпичу. 15-31% составляет показатель пустотности. Вес изделий — от 3,2 до 5,8 кг.

Характеристики плотности:

• 1450 кг/м3 — для пустотелого кирпича марки М150;
• 1700-2100 кг/м3 — для полнотелого М150-200.

Теплопроводность пустотелых силикатных изделий составляет 0,56-0,81 Вт/м*0С, и 0,65-0,88 — для полнотелых.

Какая теплопроводность изделий

Для анализа теплопроводности изделий из кирпича принимается во внимание закон Фурье. Разница температур оказывает влияние на показатели, которые определяет тепловой поток.

Применяемые для отделки фасадов силикатные кирпичи имеют тепловые параметры ниже керамических. Поэтому изделия из силикатных материалов более теплые при одинаковых размерах конструкций.

Изделия из красного пустотелого керамического кирпича имеют коэффициент теплопроводности 0,56.

На показатели готовых зданий сооружений и влияет качество кладки. Важно, чтобы применяемые кладочные растворы были нежирными. Плотность слоя должна быть не больше 1800кг/м3 и минимальной толщины.

Теплотехнические расчеты и требуемая несущая способность определяют то, какая толщина несущей стены будет в здании. Чтобы удовлетворять современным требованиям при реконструкции домов, построенных в советское время, толщину их стен нужно сделать около 1 м. Это не может быть рентабельным, поэтому используют различные системы утепления.

Если утепляющая часть стены и сочетается с каменной, конструкция получается слоистой, то такую укладку называют эффективной. Ее часто применяют в малоэтажном строительстве, для увеличения полезной площади помещений и снижения затрат на материалы.

Что влияет на показатели

Теплопроводность стройматериала — способность сквозь свою толщину передавать тепло и стационарные внутренние процессы, происходящие внутри него при этом. Тесный контакт является обязательным условием для передачи теплоты от 1 объекта к другому, поэтому в чистом виде теплопроводность имеют только твердые тела.

На показатель λ оказывает влияние:

• влажность;
• температура;
• пористость;
• формы и структура пор;
• фазовый состав влаги;
• плотность.

Сильно снижает теплопроводность наличие замкнутых и мелких пор. Снижают эффективную теплоизоляцию конвективные потоки воздуха, которые возникают в сообщающихся между собой крупных порах. Ориентация, размер и форма пор важны для теплопередачи.

Входящие в состав материала вещества своей химической природой определяют способность удерживать тепловую энергию. Величина λ тем меньше, чем слабее связаны между собой образующие кристаллическую решетку вещества атомные группы или тяжелые атомы.

 

[Решено] Теплопроводность кирпича и древесины сосны составляет, соответственно,

Этот вопрос ранее задавался в

UP TGT Science 2019 Official Paper

View all UP TGT Papers >

1. 23 cm
9 0009 4,6 см
2. 30 см
3. 5 см

Вариант 1: 23 см

Бесплатно

Существительное и местоимение: заполните пропуски (наиболее важные правила)

96,9 тыс. пользователей

15 вопросов

15 баллов

12 минут

Понятие:

• Теплопроводность: при нагревании металла, стержня тепло передается от горячего конца к холодному, этот процесс называется теплопроводностью .
  • В этом процессе каждое поперечное сечение стержня получает некоторое количество тепла от соседнего поперечного сечения по направлению к горячему концу.
  • Найдено, что количество тепла Q, перетекающего от горячей поверхности к холодной в установившемся режиме –
  • Прямо пропорциональна площади поперечного сечения А,
  • Прямо пропорциональна разнице температур (T1 – T2) между противоположными гранями,
  • Прямо пропорциональна времени t за которое течет теплота,
  • обратно пропорциональна толщине блока x , а
  • Зависит от материала блока.

\(Q \propto \frac{A(T_1 – T_2)}{x} => Q \propto \frac{A(T_1 – T_2)t}{x}\)

, где K = коэффициент теплопроводности материала.

Коэффициент проводимости тепловой энергии равен

\(\frac{dQ}{t} = \frac{KA(T_1 – T_2)}{x} = KA \frac{\Delta T}{x}\)

Расчет:

Для одинакового утепления кирпичом и цементом Q, A(T ₁  – T ₂ ) и t не меняются.

Следовательно, \(K\over{L}\) останется постоянным.

Если K ₁  и K ₂  быть теплопроводностью кирпича и цемента соответственно L ₁  и L ₂  будут требуемой толщиной, тогда

\({{K_1}\over{L_1}} = {{K_2}\over{L_2}}\)

\(\Rightarrow {{0.6 }\over{L_1}} = {{0,13}\over{5}} \Rightarrow {L_1}=23,07\ см\)

Следовательно, правильный вариант 23 см.

Скачать решение PDF Поделиться в WhatsApp

Последние обновления Navik GD береговой охраны Индии

Последнее обновление: 25 мая 2023 г.

Береговая охрана Индии Навик Г.Д. Результат готов! Это для CGEPT 02/2023. Всего было освобождено 225 вакансий. Онлайн-заявка была подана с 6 февраля 2023 года по 19 февраля 2023 года. Плата за подачу заявки на вакансию составляет рупий. 300. Кандидаты должны пройти программу ICG Navik GD Syllabus и схему экзамена, чтобы подготовиться к экзамену в правильном направлении. Ожидается, что даты экзаменов будут объявлены в ближайшее время. Вскоре после объявления даты экзамена на официальном сайте будет размещена допускная карточка. Кандидаты должны пройти документы береговой охраны Индии Navik GD за предыдущий год.

Предлагаемые исследования

Теплопроводность глиняного кирпича

Теплопроводность глиняного кирпича

Скачать PDF

Скачать PDF

• Опубликовано: 05 ноября 1938 г.

• M. K. NAHAS ¹ и
• F. H. CONSTABLE ¹  

Природа том 142 , страница 837 (1938)Цитировать эту статью

• 904 доступа

• 4 Цитаты

• Сведения о показателях

Abstract

ИССЛЕДОВАНИЯ теплопроводности сырцового кирпича, методы изготовления которого из глины и соломы, по-видимому, практически не изменились на протяжении тысячелетий, были проведены с помощью малых и больших приборов.

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Исследовательская лаборатория теплопередачи, Инженерный факультет, Гиза

   М. К. НАХАС и Ф. Х. КОНСТЭБЛ

Авторы

1. М. К. НАХАС

   Просмотр публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

2. F. H. CONSTABLE

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия

Права и разрешения

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Эта статья цитируется

• Теплоаккумулирующая керамика, реагирующая на низкое давление, для автомобилей

  • Син-ити Окоши
  • Хироко Токоро
  • Аска Намаи

  Научные отчеты (2019)

• Керамика, аккумулирующая тепло, управляемая внешней стимуляцией

  • Хироко Токоро
  • Мари Йошикио
  • Шин-ити Окоши

  Nature Communications (2015)

• Блеф по предсказанию затмения

  • С.