Коэффициент теплоизоляции: Что такое коэффициент проникновения тепла U, тепловое сопротивление R и коэффициент теплопроводности λ? — Technical Advices

Что такое коэффициент проникновения тепла U, тепловое сопротивление R и коэффициент теплопроводности λ? — Technical Advices

Коэффициент U это основной параметр позволяющий определить тепловую изоляцию здания. Определяет сколько тепла может проникнуть через перегородку. Данным коэффициентом пользуются Технические Условия, которые нам изменили требования с 1 января этого года, U для стен не может быть выше 0,25 Вт/м2K а для крыш 0,20 Вт/м2K.
Чем ниже коэффициент U тем стена теплее.
Коэффициент U зависит от теплового сопротивления и рассчитывается в зависимости:
U = 1/R
R – тепловое сопротивление

Тепловое сопротивление R зависит от вида материала и его толщины. Чем больше сопротивление тем стена теплее (является лучшим изолятором). Тепловое сопротивление рассчитываем с уравнения d/λ.
d – толщина стены (указываем в метрах)
λ – коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности λ это физическое свойство каждого материала и оно не зависит от его толщины.

Чем меньше λ тем материал будет лучшим изолятором.
λd – коэффициент теплопроводности декларированный. Это значение после проведения лабораторных исследований с учетом процесса старения.
Для строительства новых объектов, EuroPanels имеет в своем предложении энергосберегающее панели с основой PUR и EPS. Правильно запроектированное и установленное здание из сэндвич-панелей EuroPanels, значительно могут снизить затраты по его содержанию в дальнейшей эксплуатации. Чем ниже коэффициент U, тем пропорционально снижаются затраты на обогрев.

Для существующих объектов компания EuroPanels разработала специальные продукты для тепло модернизации. Рассчитывая коэффициент U для существующего здания можно рассчитать, на сколько возможно снизить затраты тепла используя дополнительную изоляцию наружных стен и кровли. Дополнительным преимуществом является увеличение акустической изоляции здания.

Необходимо помнить, что потери тепла через наружные стены к примеру жилого дома могут достигнуть даже 35%, а через крышу потери тепла оцениваются даже на 25%. Потому так важно использовать современные и энергосберегающие строительные материалы, среди которых одно из самых интересных предложений являются сэндвич-панели для стеновых и кровельных конструкций, а также изоляционные продукты из коллекции EuroPanels.

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов — Энциклопедия по машиностроению XXL

Устранение постоянного увлажнения, имеющего место в сушилке с плохой гидроизоляцией ограждений, сохранит малый коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов на длительное время и уменьшит потери тепла в окружающую среду.  [c.141]
Величина коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных материалов лежит между значениями коэффициентов, теплопроводности воздуха и твердого вещества, образующего скелет данного материала. Практически коэффициент теплопроводности применяемых теплоизоляционных материалов колеблется в пределах 0,03- 0,25 ккал/лг [c.25]

Укажите пределы изменения коэффициента теплопроводности газов, жидкостей и твердых тел. Как связана теплопроводность теплоизоляционных материалов с их объемной плотностью  [c.164]

Потери теплоты теплоизоляционных конструкций зависят от качества материалов, обеспечивающих тепловую изоляцию, и прежде всего от их теплопроводности. В табл. 3-4 [25] приведены коэффициенты теплопроводности термоизоляционных материалов в сухом состоянии, их плотность и допустимая температура эксплуатации.  [c.124]

Строительные и теплоизоляционные материалы. Коэффициент теплопроводности этих материалов изменяется в пределах от 0,02 до 2,5 ккал/м час°С. Многие строительные материалы имеют пористое строение. К таким материалам относятся, например, кирпич, бетон, керамика, огнеупорные материалы, асбест, шлак, торфяные плиты, шерсть, вата. Наличие пор в материале не позволяет рассматривать такие тела как сплошную среду. Некоторые материалы, как, например, дерево, имеют неодинаковое строение в различных направлениях, т. е. являются анизотропными телами.

При этом сложный  [c.269]

Для различных пористых материалов, применяемых в области повышенных и высоких температур (различные теплоизоляционные и огнеупорные материалы), с повышением температуры на коэффициент теплопроводности материала все в большей мере оказывает влияние лучистая теплопроводность (рис. 41). Однако сложный характер влияния температуры на перенос тепла в твердом скелете материала и в порах приводит к различной температурной зависимости коэффициента теплопроводности пористых материалов.  

[c.125]

Для изоляции промышленного оборудования и трубопроводов применяют, как правило, более эффективные материалы, имеющие меньший объемный вес и коэффициент теплопроводности, чем материалы для утепления строительных конструкций. Так, теплоизоляционно-монтажные материалы имеют объемный вес до 400 а теплоизоляционно-конструктивные больше  

[c.13]

Впервые такой подход к обобщению квазистационарных методов предложил О. А. Краев [80]. При теоретическом обосновании методов измерения коэффициента температуропроводности теплоизоляционных материалов и металлов он исходил из рещения нелинейного уравнения теплопроводности для неограниченного цилиндра при переменных теплофизических свойствах и скорости разогрева. Скорость разогрева Ь[г, т)  [c.44]


Плотность р, коэффициент теплопроводности X и теплоемкость с строительных, теплоизоляционных и других материалов [24]  
[c.257]

Неметаллические материалы имеют значительно меньшие величины к = 0,023—2,9 вт (м град). Среди них наибольший интерес представляют теплоизоляционные, керамические и строительные материалы. Большинство этих материалов имеет пористое строение, поэтому их коэффициент теплопроводности учитывает не только способность вещества проводить теплоту соприкосновением структурных частиц, но и радиационно-конвективный теплообмен в порах.  [c.271]

Коэффициент теплопроводности строительных и теплоизоляционных материалов имеет значения в пределах 0,023— 2,9 Вт/(м-К) и возрастает с увеличением температуры (рис.

14.9). Строительные и изоляционные материалы, как правило, представляют собой пористые, волокнистые или зернистые материалы, сухие или насыщенные влагой, т. е. являются такими телами, которые принято называть гетерогенными. Для таких тел в обычном определении коэффициент теплопроводности неприменим, так как X для этих тел зависит не только от свойств материала, составляющего основу — скелет , но и от пористости и влажности. Для гетерогенных тел применяется понятие эффективного коэффициента теплопроводности.  [c.206]

Коэффициенты теплопроводности строительных и теплоизоляционных материалов имеют значения, лежащие примерно в пределах от 0,023 до 2,9 Вт/(м-К).  

[c.17]

Материалы с низким значением коэффициента теплопроводности [меньше 0,25 Вт/(м-К)], обычно применяемые для тепловой изоляции, называются теплоизоляционными.  [c.17]

Для тепловой изоляции могут применяться любые материалы с низкой теплопроводностью. Однако собственно изоляционными обычно называют такие материалы, коэффициент теплопроводности которых при температуре 50—100° С меньше 0,2 Вт/(м-°С). Многие изоляционные материалы берутся в их естественном состоянии, например асбест, слюда, дерево, пробка, опилки, торф, земля и др., но большинство их получается в результате специальной обработки естественных материалов и представляет собой различные смеси. В зависимости от технологии обработки или процентного состава отдельных компонентов теплоизоляционные свойства материалов меняются. К сыпучим изоляционным материалам почти всегда добавляются связующие материалы, которые ухудшают изоляционные свойства.  

[c.200]

Вт/(м-°С). На это явление необходимо обращать особое внимание как при определении, так и при технических расчетах теплопроводности. Материалы с низким значением коэффициента теплопроводности [меньше 0,2 Вт/(м-°С)] обычно применяются для тепловой изоляции и называются теплоизоляционными.  

[c. 11]

Тепловая изоляция. Как правило, тепловая изоляция электрической печи состоит из двух-трех слоев. Первый (внутренний) слой образуют огнеупорные изделия, обладающие достаточной прочностью при рабочих температурах, способностью выдерживать значительные колебания температуры, малой теплопроводностью, теплоемкостью и электропроводностью. Второй (внешний) слой состоит из теплоизоляционных материалов, менее прочных и менее огнеупорных, но имеющих более высокие теплоизоляционные свойства, т. е. малый коэффициент теплопроводности. Основные характеристики огнеупорных и теплоизоляционных материалов приведены в табл. 3.  

[c.282]

Предельное значение коэффициента теплопроводности для отдельных классов теплоизоляционных материалов, ккал/ м ч град)  [c.314]

Вулканит является теплоизоляционным материалом, изготовляемым в виде плит, скорлуп и сегментов из смеси асбеста 15%, молотого диатомита ли трепела 65% и гашеной извести 20% применяется для теплоизоляции котельного оборудования. Объемный вес 400 кг/л , коэффициент теплопроводности 0,08 ккал/м ч град.  [c.107]

Низкие значения коэффициента теплопроводности газов объясняют то обстоятельство, что всякий теплоизоляционный материал представляет собой композицию твердого тела с воздухом. Именно воздух, находящийся в порах или в полостях, образуемых твердым скелетом , придает материалу свойства плохого проводника тепла с коэффициентом теплопроводности, не намного большим, чем для воздуха. Отсюда ясно, что величина л должна изменяться в одну сторону с так называемым объемным весом материала, т. е. весом единицы объема, фактически занимаемого материалом. Этот объемный вес всегда меньше удельного веса, который мог бы быть измерен в результате спрессовки материала и ликвидации включенных в него пор и полостей. Однако, с другой стороны, увеличение размеров воздушных включений в материал приостанавливает улучшение его теплоизоляционных свойств, поскольку в воздухе начинает формироваться организованное движение, и дополнительно к теплопроводности возникает также конвекция. Следует еще иметь в виду, что в передаче тепла по пористому материалу в большей или меньшей степени принимает участие и теплообмен излучением твердых стенок, замыкающих собой воздушные включения. Поэтому эффективный коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов не может быть непосредственно выражен  [c.16]


В последнее время за границей, как и в СССР, отмечается некоторый подъем теплоизоляционной промышленности. Повысился предел применения теплоизоляции до температур 1650° С (США — фирма Армстронг, Джонс-Менвил и др.), расширилась паучно-исслодовательская работа по теплоизоляции, достигнуто снижение коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов на 10—15%.  [c.351]

Низкие значения коэффициента теплопроводности газов объясняют то обстоятельство, что всякий теплоизоляционный материал представляет собой композицию твердого тела с воздухом. Именно воздух, находящийся в порах или в полостях, образуемых твердым скелетом , придает материалу свойства плохого проводника тепла с коэффициентом теплопроводности, не намного большим, чем для воздуха. Отсюда ясно, что величина X должна изменяться в одну сторону с так называемым объемным весом материала, т. е. весом единицы объема, фактически занимаемого материалом. Этот объемный вес всегда меньше удельного веса, который мог бы быть измерен в результате спрессовки материала и ликвидации включенных в него пор и полостей. Однако, с другой стороны, увеличение размеров воздушных включений в материал приостанавливает улучшение его теплоизоляционных свойств, поскольку в воздухе начинает формироваться организованное движение и дополнительно к теплопроводности возникает также конвекция. Следует еще иметь в виду, что в передаче тепла по пористому материалу Б большей или меньшей степени принимает участие и теплообмен излучением твердых стенок, замыкающих собой воздушные включения. Поэтому эффективный коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов не может быть непосредственно выражен через коэффициенты теплопроводности входящих в его композицию составных частей. Заметим также, что отсыревание волокнистого или порошкообразного материала ухудшает его теплоизоляционные качества, так как поры вместо воздуха заполняются водою, коэффициент же теплопроводности воды значительно больше, чем у воздуха. Ухудшение теплоизоляционных качеств сухих материалов наблюдается и по мере их разогревания, так как коэффициент теплопроводности заметно увеличивается при увеличении температуры.  [c.19]

В зависимости от коэффициента теплопроводности теплоизоляционные материалы и конструкции разделяются на три класса 1) высокоэффективные, 2) среднеэффективные и 3) низкоэффективные.  [c.18]

В зависимости от значения коэффициента теплопроводности теплоизоляционные материалы разделяются на три класса 1) высокоэффективные 2) среднеэффективные и 3) низкоэффективные в зависимости от назначения — на две группы 1) для стационарных установок и 2) для нестационарных установок.  [c.9]

Коэффициенты теплопроводности теплоизоляционных и строительных материалов, имеющих пористую структуру, при повышении температуры возрастают по линейному закону и изменяются в пределах от 0,02 до 3,0 вт м-град. Значительное влияние на коэффициенты теплопроводности пористых материалов оказывают газы, заполняющие поры и обладарощие весьма малыми коэффициентами теплопроводности по сравнению с X твердых компонентов. Увеличение X пористых материалов при повышении температуры объясняется значительным возрастанием лучистого теплообмена между поверхностями твердого скелета пор через разделяющие их во-  [c.350]

Материалы с X сплошную среду. Коэффициент теплопроводности пористых материалов — величина условная и характеризует перенос теплоты как теплопроводностью, так конвекцией и излучением через заполненные газом поры. Он уменьшается при увеличении объемной плотности материала, что объясняется низким значением коэффициента теплопроводности заполняющего поры воздуха [1 = 0,02 Вт/(м К)1. Однако увеличение размеров пор может привести к ухудшению теплоизоляционных свойств материала из-за появления конвективных токов. Коэффициент теплопроводности пористых материалов повышается с температурой, а также с увеличением их влажности.  [c.163]

Коэффициент теплопроводности газов увеличивается с повышением температуры, а от давления практически не зависит, за исключением очень высоких (больше 2 ООО кгс1см и очень низких (меньше 10 мм рт. ст.) давлений. Для смеси газов коэффициент теплопроводности может быть определен только опытным путем, закон аддитивности для X непригоден. Коэффициент теплопроводности жидкости лежит в пределах от 0,08 до 0,6 ккал/(м-ч-град). С повышением температуры у большинства жидкостей коэффициент теплопроводности уменьшается, исключение составляют вода и глицерин. Коэффициент теплопроводности неметаллических материалов изменяется в пределах от 0,02 до 2,5 ктл1 м -ч град), с повышением температуры он увеличивается примерно по линейному закону. Материалы с низким значением коэффициента теплопроводности (Я sg 0,2 ккал/ м-ч-град)) обычно называют теплоизоляционными материалами.  [c.127]

В зависимости от величины коэффициента теплопроводности применяемых материалов для основного теплоизоляционного слоя все конструкции тепловой изоляции подразделяются на кояструкции повышенной эффективности, высокоэффективные, среднеэффективные и низко-  [c.66]

Тепловой изоляцией называют любое покрытие теплоотдающеп поверхности, которое способствует необходимому уменьшению теплоотдачи от нее в окружающую среду или передачи Теплоты через данную поверхность. Теплоизоляционными считаются материалы, коэффициент теплопроводности которых меньше 0,2 Вт/(м- К). Так как теплопроводность теплоизоляционных материалов зависит от температуры и с повышением температуры повышается, то при расчете тепловой изоляции коэффициент ее теплопроводности должен определяться по среднему значению температуры слоя изоляции в рабочих условиях. Расчет тепловой изоляции обычно сводится к определению ее толщины и производится следующим образом.  [c.83]


Еще лучшими свойствами обладают вакуумно-многослойные и вакуумно-по-рошковые теплоизоляционные материалы. Перенос теплоты теплопроводностью через поры в таких теплоизоляторах уменьшается путем создания глубокого вакуума, а для уменьшения переноса теплоты излучением служит либо порошок, либо ряд слоев фольги с малой степенью черноты, выполняющих роль экранов. Вакуумно-многослойная теплоизоляция сосудов для хранения сжиженных газов имеет эффективный коэффициент теплопроводности Хэф  [c. 102]

Теплоизоляционные материалы обладают малой теплопроводностью, вследствие чего их применяют для защиты нагретых или холодных поверхностей оборудования и трубопроводов от потерь теплоты или холода. Они в болыш-шствс своем имеют пористую неоднородную структуру, которая характеризуется волокнистым, зернистым и ячеистым строением. Пригодность теплоизоляционного материала определяется объемной массой, коэффициентом теплопроводности, водопоглошением.  [c.140]

В табл. 11-1 приведены некоторые данные о значениях коэффициента теплопроводности для разных веществ. Из нее видно, что наихудшими проводникам тепла являются газы, для которых Я = 0,006 -f— 0,6 вт1 м-град). Некоторые чистые металлы, наоборот, отличаются высокими значениями X и для них величина его колеблется от 12 до 420 втЦм -град). Примеси к металлам вызывают значительное уменьшение коэффициента теплопроводности. Так, у чугуна X тем меньше, чем больше содержится в чугуне углерода. Для строительных материалов Я = 0,164-1,4 вт/ (м-град). Пористые материалы, плохо проводящие тепло, называют теплоизоляционными и для, них значения X находятся в пределах от 0,02 до 0,23 вт1 м-град). К этим материалам относят шлаковату, минеральную шерсть, диатомит, ньювель, совелит, асбест и др. Чем более порист материал, т. е- чем больше содержится в нем пузырьков малотеплопроводного воздуха, чем меньше его плотность, тем менее он теплопроводен. Очень широкое применение получил теплоизоляционный материал диатомит в 1 см которого содержится до 2-10 скорлупок, заполненных внутри воздухом.  [c.139]

При коэффициенте теплопроводности X, изменяющемся вместе с температурой, распределение последней не будет линейным. Действительно, стационарность процесса требует в каждом конкретном случае одинаковости количества теплоты, проходящей через все возможные изотермические плоскости внутри пластины. Но при этом согласно закону Фурье в местах, где л больше, значение dt/dx должно быть меньше. Если считать, как это обычно бывает для теплоизоляционных материалов, что I изменяется в одну сторону с температурой, то качественную сторону задачи будет отражать линия 2 на рис. 2-1. В практических расчетах чаще всего пользуются формулами, полученными при л = onst, но численное значение к определяют по средней температуре пластины.  [c.24]

Минеральная вата состоит из тончайших стекловидных волокон, получаемых из расплавленной массы некоторых горных пород глины, известняков, доломитов, пемзы и др. или доменных, мартеновских и топливных шлаков. Вследствие большого числа мелких межволокнистых пустот, заполняемых воздухом, минеральная вата является хорошим теплоизоляционным материалом. Она имеет объемный вес 120— 250 кг/м и коэффициент теплопроводности 0,04— 0,05 ккал1м ч — град, с очень большим водопоглощением. Для уменьшения водопоглощения минеральную вату пропитывают раствором хлористого кальция. Она является морозостойкой, не гниет, не горит, не портится грызунами и не подвергает металл коррозии.  [c.105]


Преимущества использования PIR-теплоизоляции с теплоотражающим покрытием

/ 09. 07.2018

Большинство застройщиков заинтересованы в повышении энергоэффективности загородного дома. Помимо уменьшения расходов на энергоносители, слой утеплителя повышает комфортность проживания в коттедже. Т.к. современный строительный рынок предлагает массу теплоизоляционных материалов, покупатели хотят выбрать наиболее эффективный продукт. Такая теплоизоляция должна иметь низкий коэффициент теплопроводности, долгий срок службы, устойчивость к влаге и отражать тепловой поток внутрь помещения. Это позволяет сократить теплопотери и, тем самым, увеличить теплоэффективность ограждающей конструкции.

Поэтому в рамках данной статьи мы ответим на следующие вопросы:
• Почему PIR-теплоизоляция это — энергоэффективный утеплитель.
• Как фольгированный слой, за счет отражения, дополнительно сохраняет тепло.
• Как рассчитать экономическую выгоду утепления PIR-теплоизоляцией.

С каждым годом увеличивается стоимость энергоносителей и не всем доступен магистральный газ. В связи с этим перед любым владельцем загородного дома возникает вопрос, как сократить затраты на отопление. Одним из вариантов может стать строительство энергоэффективного дома, где все потери тепла сведены к минимуму.

Это тем более актуально, т.к. в соответствии с приказом Минстроя России от 17.11.2017 №1550 «Об утверждении Требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений», в РФ взят курс на последовательное уменьшение удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию. Из приказа следует, что одним из методов снижения энергопотребления, т.е. сохранения энергии, является применение эффективной теплоизоляции.

Но, помимо самого слоя теплоизоляции, при утеплении стен изнутри, например, каркасных домов, лоджий, балконов, а также бань и саун, не следует забывать о роли в общем теплосопротивлении конструкции лучистого теплообмена.

Антон Борисов Специалист компании ТЕХНОНИКОЛЬ

Согласно классической теории теплопередачи, одной из её составляющих, наряду с теплопроводностью и конвекцией, является тепловое излучение (также называемое лучеиспускание, радиация, инфракрасные лучи и т. д.). Этот способ представляет собой теплоперенос в виде электромагнитных волн с двойным взаимным превращением тепловой энергии в лучистую на поверхности тела, излучающего тепло, и лучистой энергии в тепловую на поверхности тел, поглощающих лучистую теплоту. Т.е. часть тепла, которое стремится вырваться наружу, отражается блестящими, фольгированными поверхностями и остается внутри помещений.

Ограничение передачи лучистой энергии является существенным резервом повышения тепловой защиты строительных ограждающих конструкций.

О важности учета этой составляющей говорится в ГОСТ Р 56734-2015 «Национальный стандарт Российской Федерации. Здания и сооружения. Расчет показателя теплозащиты ограждающих конструкций с отражательной теплоизоляцией».

Важно: Настоящий стандарт устанавливает методы расчета сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций помещений жилых, общественных, административных, бытовых, сельскохозяйственных, производственных зданий и сооружений с отражательной теплоизоляцией (а также замкнутой воздушной прослойки), применение которой позволяет повысить их тепловую защиту.

Прежде чем разобраться в экономической целесообразности использования PIR-теплоизоляции с отражающей поверхностью, нужно понять, что это за материал.

belka605 Участник FORUMHOUSE

В интернете я увидел PIR-утеплитель на основе жесткого полиуретана — полиизоцианурата. Снаружи плит с двух сторон есть обкладка из фольги. Характеристики материала по теплопроводности лучше, чем у ППС и ЭППС. При воздействии огня утеплитель не горит, а обугливается его внешний слой и, тем самым, появляется защитный слой, препятствующий горению внутренних слоёв полимера. Так ли это на самом деле, и вообще, что это за материал, и для чего нужна фольга?


Антон Борисов

PIR-утеплитель — это современный теплоизоляционный материал, обладающий одним из самых низких коэффициентов теплопроводности λ= 0,021 (Вт/м∙К*). Материал практически не впитывает влагу, не гниёт, не подвержен биопоражениям и сохраняет свои теплоизоляционные свойства на протяжении всего срока службы – более 50 лет. Одним из достоинств PIR является то, что его можно отнести к классу отражательной теплоизоляции.

*Теплопроводность, измеренная в течение 24 часов с момента выпуска продукции

Эффективность PIR-теплоизоляции выражается в экономии внутреннего пространства за счет применения меньшей толщины теплоизоляционного материала (ТИМ). Так, разница в требуемых толщинах тепловой изоляции из разных материалов будет напрямую зависеть от коэффициентов теплопроводности. Т.е., чтобы хорошо утеплить балкон, потребуется меньший слой утеплителя, а это прямая экономическая выгода, за счет сохранения внутренней полезной площади.


Утепляя PIRом среднестатистический балкон, можно получить выигрыш в пространстве более 0,5 кв. м.

Еще одно отличие PIR — технологическое покрытие с обеих сторон специальной алюминиевой паро/гидронепроницаемой фольгой, обладающей низким коэффициентом излучения поверхности (менее 0,5 Вт/м2К4). По сравнению с большинством представленных на рынке заменителей фольги, выполненных из лавсана с нанесением металлического напыления, важным преимуществом полноценной алюминиевой фольги является низкая относительная степень черноты в инфракрасной области (коэффициент отражения 95-98%). Так как фактор эмиссивности материала, т.е. поглощения лучей, чрезвычайно мал, в строительных конструкциях, утепленных PIR, происходит существенное ограничение лучистой составляющей теплопереноса.

Такие конструкции обладают «тепловым эффектом термоса», приводящим к снижению теплопотерь и значительной экономии энергоресурсов. Еще одним достоинством материала являются наличие замковых соединений в виде L-кромок, что повышает герметичность стыкования плит и возможность использования внутреннего фольгированного слоя утеплителя как надежного пароизоляционного слоя.

Антон Борисов

Наибольшего эффекта от отражательной изоляции можно добиться в тех областях строительства, где есть внутреннее лучистое тепло, которое можно вернуть обратно в утепленное помещение. При этом важным условием является наличие воздушного зазора между утеплителем и внутренней отделкой.

Ключевой показатель повышения эффективности изоляции с фольгированием – повышение термического сопротивления воздушной прослойки, находящейся снаружи от фольгированного утеплителя.

Особенности расчета ограждающих конструкций, утеплённых PIR-теплоизоляцией

Чтобы разобраться в нюансах расчета термического сопротивления стены, имеющей воздушную прослойку и теплоотражающий слой PIR нужно понять, что теплообмен включает в себя три вида передачи тепла:

  • теплопроводность;
  • конвекцию;
  • излучение.

Теплопроводность — теплофизическая характеристика материала — т.е. свойство передавать теплоту за счет непосредственного соприкосновения между частицами материала и численно равная плотности теплового потока через поверхность, перпендикулярную тепловому потоку в материале при градиенте температуры 1 Вт/°C.

Конвекция — перенос теплоты движущимися частицами жидкости или газа, обусловленный разностью температур и разной плотностью среды.

Излучение — перенос энергии в виде электромагнитных волн между двумя взаимно излучающими поверхностями, обусловленный температурой и оптическими свойствами поверхностей, излучающих тел.

За основу для расчета принимаем конструкцию балкона, утепленного PIR-теплоизоляцией изнутри.



Номер слоя
изнутри
наружу

Наименование

Характеристики слоя

1

Обшивка с
внутренней
стороны
евровагонкой

Толщина — 13 мм λБ =0,18 Вт/(м°С) Коэффициент излучения поверхности — 4,44 Вт/(м2К4)

2

Замкнутая
воздушная
прослойка

Толщина 20(50) мм                Термическое сопротивление –           0,14 м2 °С/Вт

3

PIR

Толщина 40 мм
λБ =0,023 Вт/(м°С)
Коэффициент излучения поверхности —
0,37 Вт/(м2К4)

4

Экран
лоджии/балкона —
кладка из
полнотелого
кирпича

Толщина 1 кирпич или 250 мм
λБ =0,81 Вт/(м°С)

5

Температура
внутреннего
воздуха составляет
20 C

                                    — 

  Итого, чтобы вычислить термическое сопротивление строительной конструкции, включающей в состав отражательную изоляцию, следует найти теплосопротивление каждого слоя, включая термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки с фольгированным утеплителем.

Антон Борисов

Таким образом, на основе последовательного теплотехнического расчёта многослойной стены с учётом последовательного отражения и поглощения лучистого потока, можно вычислить фактическое термическое сопротивление воздушных прослоек, с одной стороны которых расположена фольгированная теплоизоляция.

Теплотехнический расчет воздушной прослойки определенной толщины следует проводить с учетом многократного отражения и поглощения тепловой энергии.

Данные расчетов и величины теплосопротивления приведены в таблице ниже.

Название конструкции

Термическое сопротивление воздушной прослойки

Соотношение

Стена утеплителем без фольги

0,140 м2 ·°C/Вт

100%

Стена с воздушной прослойкой 20мм

0,485 м2 ·°C/Вт

347%

Стена с воздушной прослойкой 50мм

0,571 м2 ·°C/Вт

408%


Вывод: наличие замкнутой воздушной прослойки, ограниченной с внутренней стороны фольгированным утеплителем, позволяет повысить термическое сопротивление всей конструкции стены.

https://www.forumhouse.ru/articles/house/8213

Коэффициент теплопроводности — гидроизоляция

вернуться в на страницу «Коэффициент теплопроводности»

Коэффициент теплопроводности — материалы кровельные, гидроизоляционные

Согласно: СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Приложение Т (справочное). Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий.

Материал Характеристики материалов в сухом состоянии Расчетные характеристики материалов при условиях эксплуатации конструкций А и Б
плот-
ность ρ0, кг/м3
удельная тепло-
емкость С0, кДж/
(кг·°С)
тепло-
провод-
ность λ0, Вт/
(м·°С)
влажность, w, % тепло-
проводность λ, Вт/(м·°С)
тепло-
усвоение  s (при периоде 24 ч) , Вт/(м2·°С)
паро-
прони-
цаемость μ, мг/(м·ч·Па)
А Б А Б А Б А, Б
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Материалы кровельные, гидроизоляционные, облицовочные и рулонные покрытия для полов
216 Листы асбестоцементные плоские 1800 0,84 0,35 2 3 0,47 0,52 7,55 8,12 0,03
217 То же 1600 0,84 0,23 2 3 0,35 0,41 6,14 6,8 0,03
218 Битумы нефтяные строительные и кровельные 1400 1,68 0,27 0 0 0,27 0,27 6,8 6,8 0,008
219 То же 1200 1,68 0,22 0 0 0,22 0,22 5,69 5,69 0,008
220 « 1000 1,68 0,17 0 0 0,17 0,17 4,56 4,56 0,008
221 Асфальтобетон 2100 1,68 1,05 0 0 1,05 1,05 16,43 16,43 0,008
222 Рубероид, пергамин, толь 600 1,68 0,17 0 0 0,17 0,17 3,53 3,53
223 Пенополиэтилен 26 2,0 0,048 1 2 0,049 0,050 0,44 0,44 0,001
224 То же 30 2,0 0,049 1 2 0,050 0,050 0,47 0,48 0,001
225 Линолеум поливинилхлоридный на теплоизолирующей подоснове 1800 1,47 0,38 0 0 0,38 0,38 8,56 8,56 0,002
226 То же 1600 1,47 0,33 0 0 0,33 0,33 7,52 7,52 0,002
227 Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе 1800 1,47 0,35 0 0 0,35 0,35 8,22 8,22 0,002
228 То же 1600 1,47 0,29 0 0 0,29 0,29 7,05 7,05 0,002
229 « 1400 1,47 0,2 0 0 0,23 0,23 5,87 5,87 0,002

Примечания

расчет стены, сравнение с другими материалами, характеристики

В течение многих десятилетий и даже веков в строительстве отдавалось предпочтение кирпичу, как самому износоустойчивому, прочному и долговечному кладочному материалу. Никто и не оспаривает его достоинств, но при строительстве малоэтажного жилья совсем другие приоритеты. Вряд ли кому-то нужна «крепость» в прямом смысле слова. Главное, чтобы ограждающие конструкции как можно лучше сопротивлялись теплопередаче, с чем успешно справляются ячеистые бетоны. Коэффициент теплопроводности газобетона позволяет строить теплые комфортные частные дома без дополнительного утепления. При этом стены получаются достаточно прочные и долговечные со сроком эксплуатации от 100 лет и выше, срок эксплуатации до первого ремонта от 50 лет.

Активное использование газоблоков в отечественном строительстве началось с середины 20 века, после того, как в Европе смогли создать бетонные панели с плотностью, сниженной до 300 кг/м³. При этом в нашей стране была наработана прогрессивная научно-техническая база по производству и применению газобетона. С началом перестройки была даже принята программа по созданию систем эффективного строительства из автоклавных ячеистых бетонов, и увеличения объёмов их производства путём строительства новых заводов-изготовителей.

В то время выпускали блоки только плотностью 600-700 кг/м³, но девиз программы гласил, что при 7-кратном увеличении количества выпускаемой продукции нужно стремиться к 2-х кратному снижению плотности, что автоматически влекло и снижение теплопроводности газоблока.

С развалом Советского Союза и закрытия многих производственных площадок весь опыт наших инженеров остался на бумаге. Уже в 2000х годах начинают открываться на территории России коммерческие производства с патентами и оборудованием западных компаний. Их число продолжает расти, а это значит, что продукция пользуется спросом и качество построенного из газобетона жилья оказалось на высоте. Именно поэтому теплопроводность и другие характеристики газоблока так интересуют потенциальных застройщиков.

Технология его производства несколько схожа с получением силикатного кирпича: компоненты те же — только к цементу, песку и извести добавляются ещё ингредиенты, провоцирующие процесс порообразования. Это алюминиевая пыль или паста, а также сульфат и гидроксид натрия, взаимодействие которых запускает химическую реакцию с высвобождающимся кислородом.

При этом блоки не подвергаются прессованию, так как требуется получить не максимально плотные, а наоборот, воздухонаполненные изделия. Созревание бетона происходит в автоклавах – камерах, где он в течение 12 часов обрабатывается подаваемым под давлением высокотемпературным паром. Это обеспечивает ускоренное твердение камня и более высокую, чем при естественной гидратации прочность.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

На заметку: В процессе автоклавирования в бетоне образуется новый минерал под названием тоберморит (силикат кальция), который встречается в составе камня базальтовых пород и портландцементе. При реакции с водой он принимает участие в связывании цемента, что позволяет получить более высокую прочность.

По этой причине преимущество на стороне автоклавного газобетона, и обсуждая его характеристики, мы по умолчанию будем вести речь именно о нём.

Проекты от архитектурной студии FHDom:

Общая площадь:

90 м²

Общая площадь:

114 м²

Общая площадь:

115 м²

Представляем таблицу с перечнем положительных свойств газобетона и его недостатков:

Достоинства Недостатки
Низкий коэффициент теплопроводности газоблока. Зависит от марки изделия по плотности, но в среднем составляет 0,14 Вт/м*С, что втрое меньше, чем у керамзитобетона и в 6 раз – чем у полнотелого кирпича. Применяемость. Характеристики, безусловно являющиеся достоинствами материала, можно рассматривать и как недостатки. В частности, из-за относительно невысокой прочности ограничена применяемость поризованного бетона в многоэтажном строительстве. Здесь их используют только для заполнения пролётов несущих каркасов из железобетона.
Теплоемкость газобетона. Цифра характеризует количество тепла, необходимого, чтобы нагреть материал на 1 градус. При условии влажности, не превышающей 5-6%, теплоемкость газобетона d400 составляет не более 1,10 кДж/кг, в абсолютно сухом состоянии — до 0,84, как и у кирпича. Повышенная чувствительность к влаге. Наличие открытых пор делает камень гигроскопичным, а это требует принятия мер для защиты стен от воздействия паров и насыщения водой. Этот недостаток легко нивелируется за счёт правильного структурирования стенового пирога.
Сопротивление теплопередаче газобетона d500 (среднее значение). Чем выше цифра, тем лучше слои материала сопротивляются отдаче тепла. Составляет 2,67 м²*С/Вт при толщине стены 300 мм. Для примера, у кирпичной стены в два кирпича эта цифра составляет всего 1,09 м²*С/Вт. Трещиностойкость. Газобетон – материал довольно хрупкий, и сильно реагирует на перепады температуры и влажности. В результате возникающих напряжений появляются трещины, которые хоть и не ослабляют прочность кладки, но портят её внешний вид. Именно поэтому для ячеистобетонной кладки предусматривают наружное утепление – а не потому, что теплоизоляционные свойства газобетона не позволяют без него обойтись. Примечание: Однако трещины могут появляться и из-за недостаточно жёсткого основания. Поэтому фундаменты для газобетонных домов всегда нужно проектировать в монолите.
Геометрия блоков на самом высоком уровне. Погрешности в параметрах составляют не более 2 мм, что позволяет производить монтаж на тонкий слой клея. При наличии у блоков пазогребневых соединений, вертикальные клеевые швы и вовсе отсутствуют. Морозостойкость. Чем ниже прочность бетонного камня, тем меньше циклов заморозки и оттайки он выдерживает. Газобетон D600 соответствует классу прочности В2,5, что обеспечивает только 25 циклов. Но это распространяется только на незащищённый от увлажнения материал — а в таких условиях даже и кирпич не всегда служит дольше.
Трудоёмкость и скорость возведения стен. Благодаря малому весу и крупному формату блоков, в процессе кладки не приходится пользоваться грузоподъёмными механизмами. Работа продвигается быстро, 1 м² кладки в час – это в 4 раза быстрее, чем с использованием кирпича. Ограничения по выбору материалов для утепления и внешней отделки. Чтобы дать пару беспрепятственно проходить через кладку, не конденсируясь в её толще, коэффициент паропроницаемости каждого следующего слоя в направлении от стены к улице должен быть более высоким.
Экологичность. Больше всего поборников экологичности волнует радиоактивность материала, которая в общепринятой норме составляет 370 Бк/кг. Фон газобетона далеко не дотягивает до этой цифры и составляет чуть больше 50 Бк/кг. У того же кирпича в зависимости от вида глины он варьируется в пределах 126-840 Бк/кг. Необходимость в специальном крепеже. Стены из пористого бетона имеют слабую устойчивость к вырывающим нагрузкам. По этой причине повесить тяжёлый предмет на обычные дюбель-гвозди невозможно. Нужны более дорогие спиральные, распорные или забивные дюбели.
Огнестойкость. Поризованный бетон имеет класс пожарной устойчивости К0 – как не представляющий опасности. Показатель REI (предел огнестойкости) составляет 4 часа при толщине стен более 20 см. Именно столько времени они выдержат воздействие открытого огня без деформации. При этом газобетон не выделяет токсичных веществ. Слабая адгезия. Очень гладкая поверхность блоков снижает сцепляемость бетона со штукатуркой. Делать насечки бучардой, как в случае с тяжёлым бетоном, здесь нежелательно, проще всего использовать грунтовки с кварцевым наполнителем.
Затраты на фундамент. Достаточно высокие, если учесть, что кладка из ячеистого материала чувствительна к подвижкам основания, и надо обязательно заливать монолит. Но высокое сопротивление теплопередаче газобетона позволяет уменьшать толщину стен — а это реальная экономия на количестве бетона.  
Затраты на кладочный материал. Несмотря на то, что клеевая смесь обходится вдвое дороже аналогичного количества обычного ЦПС, за счёт более низкого расхода (в 5-6 раз) получается немалая экономия.  
Простота обработки. С газобетонными блоками легко работать, так как их можно пилить и штробировать ручным инструментом. Камню несложно придать нужную форму, что позволяет быстро изготовить доборный элемент и выкладывать стены радиусной формы.  
Стоимость. Всё, конечно, относительно. Однако по цене кубометр газобетонных блоков в три раза дешевле кирпича и более чем в 5 раз – пиломатериала.  

Перечень недостатков не так велик по сравнению с количеством преимуществ, да и те не столь существенны, чтобы быть помехой для постройки прочного, долговечного, а главное — тёплого жилого дома.

Коэффициент теплопроводности газобетонных блоков, как и любого другого материала, характеризует его возможность проводить тепло. Численно он выражается плотностью теплового потока при определённом температурном градиенте. Способность удерживать тепло зависит от влияния таких факторов, как:

  1. степень паропроницаемости;
  2. плотность материала;
  3. способность усваивать тепло;
  4. коэффициент водопоглощения.

Последнее особенно хорошо видно в представленной ниже таблице:

Марка газобетона по плотности Теплопроводность газоблока в сухом состоянии (Вт/м*С) Коэффициент теплопроводности газобетона при влажности до 6% (ВТ/м*С) Теплоемкость газобетона (Вт/м²*С) за 24 часа Паропроницаемость (мг/м ч Па)
d400 0,09 0,14 3,12 0,23
d500 0,11 0,16 3,12 0,20
d600 0,12 0,18 3,91 0,17
D700 0,14 0,19 3,91 0,16

Как видите, чем более плотная у бетонного камня структура, тем меньше он пропускает пара и больше тепла. Поэтому, выбирая материал для строительства дома, не стоит стремиться покупать блоки с запасом прочности без необходимости.

Теплопроводность газобетонного блока во многом обусловлена структурой материала, который более чем на 80% состоит из заполненных воздухом пор. Воздух является лучшим утеплителем, благодаря его присутствию меняется характеристика бетонного камня. Влажность воздуха тоже оказывает влияние на показатели теплопроводности – они будут тем ниже, чем суше климат.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Примечание: При стабильно высокой влажности всё преимущество пористого материала может быть сведено к нулю, и его способность пропускать тепло станет такой же, как у кирпича. Поэтому в районах с климатически обусловленной высокой влажностью внешние ограждающие конструкции увеличивают в толщине.

  • Очень важно предварительно сделать теплотехнический расчет стены из газобетона – чтобы в итоге проживание в доме не оказалось некомфортным. При этом обязательно учитывают параметры применяемых для кладки блоков, округляя итоги в большую сторону до ближайшего показателя толщины.
  • Теплопроводность готовой стены может отличаться от теплопроводности газобетона d400, если, к примеру, блоки смонтировали не на клею, и на растворе. Затвердевшая пескоцементная стяжка имеет коэффициент теплопроводности 0,76 Вт/м*С – и это при расчётном коэффициенте газобетона этой марки 0,12 Вт/м*С!
  • Разница очевидна, и не надо быть великим специалистом, чтобы понять, что тепло будет уходить если не через блоки, то через их стыки. Вывод напрашивается сам: чем тоньше слой, тем лучше. А это возможно только при использовании тонкослойных клеёв.

Это же касается и армирующего пояса из тяжёлого бетона. Чтобы он не оказался одним большим мостом холода, монтировать его лучше по несъёмной опалубке. Её роль исполняют газобетонные U-блоки, внутрь которых укладывается арматура и производится уже заливка обычного бетона.

Низкая теплопроводность газобетонных блоков даёт возможность получить экономию не только за счёт уменьшенной толщины стен и ширины фундамента, но и снизить расходы на эксплуатацию дома. Ведь для поддержания комфортной температуры в помещениях будет тратиться гораздо меньше электричества или газа.

Как этого добиться, мы расскажем чуть позже, а пока предлагаем оценить теплопроводность газоблока в сравнении с другими материалами:

Характеристика Газобетон Пенобетон Керамзитобетон Полистиролбетон Пустотелый кирпич Керамоблок Древесина
Плотность кг/м³ 300-600 400-700 850-1800 350-550 1400-1700 400-1000 500
Теплопроводность Вт/м*С 0,08-0,14 0,14-0,22 0,38-0,08 0,1-0,14 0,5 0,18-0,28 0,14

Как видите, теплопроводность газобетона в сравнении с группой популярных теплоэффективных материалов стен соответствует показателю древесины. Из кладочных материалов конкурировать с ним могут только пенобетон и полистиролбетон.

Если теплопроводность газобетона в большинстве случаев обеспечивает комфорт проживания в доме, зачем тогда утеплять стены? Выше уже было сказано, что поризованный материал необходимо защитить от перепадов температур и влажности. Но это лишь один аспект, второй заключается в стремлении снизить расходы на отопление помещений.

Для дачного дома, который в зимнее время практически не эксплуатируется, толщины стен в 200 мм более чем достаточно. Что касается жилья постоянного проживания, то имеет смысл сделать стены более толстыми. Теплопроводность газоблока 30 см будет при аналогичной плотности такой же, но уменьшится количество теплопотерь.

По этой причине, особенно в холодных регионах, для возведения стен берут более толстые блоки. Теплопотери дома из газобетона 375 мм снижаются ещё на треть, и стены получаются гораздо теплее тех нормативов, что применяются в официальном строительстве. При плотности 400 кг/м³ теплопроводность такой кладки составит 0,08 Вт/м*С, а сопротивление передаче тепла установится на уровне 3,26 м²*С/Вт.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Примечание: Чтобы получить точные цифры, необходимо произвести теплотехнический расчет газобетонной стены, с учётом среднезимних температур, характерных для данной местности. Приобретая типовой, или заказывая индивидуальный проект для будущего дома, заказчик вместе с рабочей документацией получает и такой расчёт.

Однако в частном строительстве многие предпочитают обходиться без проектирования. Для самостоятельного расчёта можно использовать онлайн калькулятор теплопотерь дома из газобетона.

Вот когда газобетонные стены однозначно нуждаются в утеплении:

  1. При плотности блоков d500 и выше.
  2. При толщине стены менее 30 см.
  3. Когда газоблоками производится заполнение пролётов железобетонного каркаса.
  4. Когда кладка производится не на клей, а на раствор.
  5. При использовании неавтоклавных изделий более низкого качества.

В таком случае, автоматически возникает вопрос: чем утеплять?

В силу ячеистой структуры газобетон называют дышащим материалом, в среднем, его коэффициент паропроницаемости составляет 0,20 мг/м*ч*Па (это в 3,5 раза выше, чем у дерева поперёк волокон).

  • Чтобы пар не задерживался в толще бетона и не конденсировался в нём, утеплитель должен иметь ещё больший показатель паропроницаемости. У пенопласта, даже невысокой плотности, этот коэффициент намного ниже – порядка 0,023 мг/м*ч*Па, то есть пар он практически не пропускает.
  • Если утеплить ячеистобетонные стены пенопластом снаружи, сырость и грибок вам будут обеспечены. Уж если и использовать пенопласт в качестве утеплителя, то только изнутри. Там он будет препятствовать попаданию пара в стены, но для этого нужно, чтобы все стыки между плитами были хорошо герметизированы, и использовалась пароизоляционная плёнка.
  • Толщина утеплителя для блоков D400 толщиной 300 мм должна быть не менее 100 мм. Но если при этом стены не будут утеплены снаружи, влажность кладки с нормативных 6% увеличится до 12%.

Это значит, что в итоге теплопроводность газоблока окажется выше расчётной, ухудшив теплоэффективность стен в целом.

Проекты от архитектурной студии FHDom:

Общая площадь:

90 м²

Общая площадь:

144 м²

Общая площадь:

150 м²

Минвата – самый надёжный и подходящий по паропроницаемости вариант, её показатели в зависимости от плотности варьируются в пределах 0,30-0,60 мг/м*ч*Па. Это выше, чем у газобетона, поэтому для пара этот утеплитель не создаёт никаких препон.

Здесь важно, чтобы сама минвата не аккумулировала в себе влагу и не отсыревала. Поэтому, поверх неё монтируют паропроницаемую мембрану с ещё большей степенью проходимости. Так же, если для наружной отделки будет использоваться навесной материал или кирпич, для хорошей вентиляции предусматривают технологический зазор.

Если же по утеплителю будет выполняться штукатурка, то её коэффициент паропроницаемости должен быть выше, чем у минваты. При толщине плит в 50 мм, влажность газобетона может достигать 7%. Это хоть и незначительно, но превышает норму, поэтому лучше всего в расчёт закладывать утеплитель толщиной 100 мм.

Эковатой называют рыхлый целлюлозный утеплитель, обработанный для биологической стойкости борной кислотой. У него аналогичный минеральной вате коэффициент паропроницаемости и теоретически он подходит для наружного утепления ячеистобетонных стен.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Внимание: На практике же любой насыпной материал неудобен для утепления стен, так как имеет способность самоуплотняться, в результате чего в теплоизоляционной прослойке образуются пустоты. Эковата сильнее минваты подвержена сорбционному увлажнению, поэтому проектировщиками в качестве материала для утепления стен она вообще не рассматривается.

Существует такое понятие, как тёплая штукатурка, которая получила своё название за счёт применения в качестве крупного заполнителя гранул перлита или пеностекла – материалов, которые сами по себе являются утеплителем. Если вы взяли для строительства дома блоки толщиной 375 мм, можно прекрасно обойтись теплоизоляционной штукатуркой, используя её и внутри, и снаружи.

Для внутренних работ применяют составы на основе цемента, гипса или извести с более низкой паропроницаемостью. Фасадные штукатурки имеют цементно-карбонатно-перлитовый состав с коэффициентом паропроницаемости 0,17 мг/м*ч*Па. Это немного меньше, чем у газобетона, но учитывая его толщину и наличие почти непроницаемого слоя штукатурки внутри, стена будет работать как надо.

Вопрос, как правильно утеплять дом из газобетона, является одним из самых важных, потому что от выбора теплоизоляционного материала зависит и долговечность конструкций, и комфорт эксплуатации жилья в целом. Надеемся, что представленная здесь информация окажется полезной, хотя окончательное решение, конечно же, остаётся за вами.

Значение U по сравнению со значением R для понимания теплопроводности

Знаете ли вы, что по мере увеличения значения R тепловые характеристики улучшаются? Это простая концепция для понимания — чем больше, тем лучше, верно? И наоборот, знаете ли вы, что при уменьшении значения U тепловые характеристики улучшаются? Это достаточно хорошо изученные реалии, поэтому неудивительно, если вы ответите на оба этих вопроса утвердительно. Вы были бы удивлены, узнав, что они на самом деле являются измерением одного и того же? Может быть, не буквально, но по существу.Хорошо, возможно, вы знаете это, но я предполагаю, что мы начинаем чесать затылок.

Значение R

называют «тепловым сопротивлением», а значение U — «коэффициентом теплопередачи» — но на самом деле они очень похожи. Оба измерения зависят от толщины измеряемого материала. Оба они являются измерениями, которые характеризуют теплопроводность материала.

Простая разница? Значение R является математической инверсией значения U и наоборот.То есть R=1/U, а также U=1/R, поэтому ясно, что желательно иметь большие числа R и малые значения U для снижения теплопроводности.

Знаете ли вы, что существует три режима теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение?

Чтобы продемонстрировать все три примера, мы рассмотрим сценарий у костра. Предположим, вы готовитесь сделать S’Mores, и когда вы кладете зефир на проволоку и устанавливаете его в нужное положение, раскаленные угли нагревают окружающий воздух, что заставляет воздух двигаться.Нагретый воздух, протекающий мимо зефира, иллюстрирует процесс конвективной теплопередачи, когда зефир и проволока начинают нагреваться.

Через некоторое время вы заметите, что ручка вашей проволоки начинает нагреваться. Это тепловая энергия, «проводящаяся» от нагретого конца провода к холодному концу провода через высокопроводящий материал (сталь). Это передача тепла путем теплопроводности.

Наконец, когда вы приближаетесь к огню, вы не касаетесь огня или горячих углей, но чувствуете, как тепло «излучается» на вашу кожу, когда вы стоите лицом к огню.Это иллюстрирует процесс лучистой теплопередачи. Вы должны понимать одну вещь – тепловая энергия всегда течет от горячего к холодному – всегда.

Теперь, когда вы являетесь экспертом в области теплопередачи, вы можете с уверенностью сказать, что стены, построенные с высоким значением R, очень хорошо сопротивляются передаче тепла за счет теплопроводности.

Вы когда-нибудь слышали о термине «непрерывная изоляция»? Это относительно новая модная фраза, которая снова обеспечивает улучшенное сопротивление кондуктивной теплопередаче. Можно с уверенностью сказать, что мы очень хорошо рассмотрели потерю энергии за счет проводимости, по крайней мере, это довольно хорошо понятая концепция, и лечение относительно простое.

Теперь возникает вопрос – как эта же стена ведет себя по отношению к двум другим режимам теплопередачи – конвекции и излучению? Это вопрос, который мы продвигаем вперед, потому что сообщалось, что от 30% до 50% потерь энергии в зданиях связаны с утечкой воздуха .

Тем не менее, не любопытно ли, что мы описываем энергоэффективность стен в терминах значения R — и энергоэффективность окон в значении U — когда они учитывают только кондуктивную теплопередачу и игнорируют известный основной вклад в потери энергии? До сих пор общая концепция улучшения тепловых характеристик стен была сосредоточена на добавлении изоляции и улучшении термических разрывов.Теперь, когда мы знаем лучше – не должны ли мы сделать лучше?

Значение R и значение U не имеют ничего общего с конвективным или лучистым теплообменом. Окна измеряются по «коэффициенту солнечного тепла (SHGC)», который показывает, насколько хорошо оконное стекло предотвращает передачу лучистой энергии солнца в комнату. На самом деле мы не оцениваем непрозрачную конструкцию ни по чему, кроме значения R.

То, что мы действительно измеряем на основе улучшения, это утечка воздуха из построенных зданий и сборочных макетов.Мы знаем, что целевые показатели производительности установлены в строительных нормах и правилах в отношении утечки воздуха. Кто-то — где-то — может даже знать, почему эти цели были поставлены именно на таких уровнях.

Мы знаем, что уменьшение утечек воздуха снижает потери энергии на конвекцию. Чего мы не можем сделать, так это количественно определить потери энергии при конвекции, поэтому нам следует заняться решением проблемы энергоэффективности стен, рассматривая все способы теплопередачи, которые влияют на различные типы стен в различных климатических условиях.

Техническая информация | Стекло и теплоизоляция

Теплообменники

Всякий раз, когда между поверхностями существует разница в температуре, тепло будет мигрировать из более теплой области в более холодную.
Это справедливо для всех поверхностей. Однако особенность остекленной поверхности заключается в том, что она также прозрачна для солнечного излучения, что приводит к свободному притоку тепла.

Теплообмен через поверхность

Тепло передается через поверхность и, следовательно, теряется одним из трех способов:


—  теплопроводность  передача тепла внутри тела или между двумя телами при непосредственном контакте. Никакой материал физически не перемещается во время этого типа передачи.
Тепловой поток между двумя сторонами листа стекла зависит от разницы температур между сторонами и теплопроводности материала.
Теплопроводность стекла: Ï = 1,0 Вт/(м.К)

—  конвекция  перенос тепла между поверхностью твердого тела и жидкостью или газом. Этот тип передачи включает в себя движение посредством циркуляции.

—  излучение  – передача тепла путем излучения между двумя телами при разных температурах.

При температуре окружающей среды это излучение происходит в инфракрасном диапазоне спектра с длиной волны более 5 мкм. Она пропорциональна излучательной способности этих тел.
— коэффициент излучения связан с характеристикой поверхности тела. Чем ниже коэффициент излучения, тем слабее теплопередача.
Нормальный коэффициент излучения εn стекла равен 0,89. Определенные типы стекол можно модифицировать с помощью низкоэмиссионного покрытия, и в этом случае εn может составлять всего 0,02.

Коэффициенты поверхностного обмена

Поверхность будет обмениваться теплом с воздухом, с которым она находится в контакте, путем теплопроводности и конвекции.Он также будет обмениваться теплом с окружающей средой за счет излучения.
Обычно эти теплопередачи в области строительства связаны со скоростью ветра, температурой и уровнем излучения. Они характеризуются he для внешних обменов и hi для внутренних обменов.
Стандартные значения этих коэффициентов: he = 23 Вт/(м2.K) hi = 8 Вт/(м2.K)

Теплопередача поверхности

Коэффициент теплопередачи

Теплопередача через поверхность путем теплопроводности, конвекции и излучения выражается ее значением U*.
Это скорость потери тепла на квадратный метр при разнице температур в 1 градус Кельвина или Цельсия между внутренней и внешней частями.
Он рассчитывается с использованием коэффициентов поверхностного обмена he и hi, определенных выше и в соответствии с BS EN 673.
Можно рассчитать конкретное значение U*, используя расчетные значения коэффициентов поверхностного обмена, которые будут учитывать варианты окружающей среды, такие как скорость ветра.
Чем ниже значение U, тем меньше потери тепла.

Коэффициент теплопередачи* остекления

Двойное остекление обеспечивает лучшую теплоизоляцию, чем одинарное остекление. Принцип двойного остекления заключается в том, что, заключая полость сухого неподвижного воздуха между двумя листами стекла, теплообмен за счет конвекции уменьшается, а низкая теплопроводность воздуха ограничивает потери тепла за счет теплопроводности.
* Значение U согласно европейским стандартам, ранее известное в некоторых странах как коэффициент К.

Повышение коэффициента теплопередачи окон

Улучшение коэффициента теплопередачи означает снижение теплопередачи путем теплопроводности, конвекции и излучения.
Поскольку изменить внутренний и внешний коэффициенты теплопередачи невозможно, любые улучшения осуществляются за счет уменьшения теплообмена между двумя стеклянными составляющими стеклопакета:
• Излучаемую теплопередачу можно уменьшить, используя стекло с низкоэмиссионным или низкоэмиссионным покрытием.

Используя эту концепцию, компания SAINT-GOBAIN GLASS разработала ряд стекол с низкоэмиссионным покрытием, которые обеспечивают улучшенную теплоизоляцию:
• Стекло с напыляемыми покрытиями, нанесенными в вакууме: серия SGG PLANITHERM и серия SGG COOL-LITE SKN

• Потери тепла за счет теплопроводности и конвекции можно уменьшить, заменив воздух в полости агрегата газом с более низкой теплопроводностью (обычно аргоном).

Энергетический баланс

Окна являются источником как потерь тепла, измеряемых коэффициентом теплопередачи, так и притока тепла от солнечной энергии, представленного солнечным фактором.
Общий энергетический баланс окна равен получению тепла от солнечной энергии за вычетом потерь тепла.
В средах с доминирующим нагревом наиболее энергоэффективные окна сокращают тепловые потери до точки, в которой они превышают приток солнечного тепла, таким образом, становясь чистым источником энергии. Энергоэффективность окон в умеренном климате более подробно обсуждается в разделе «Энергоэффективность окон».

Тепловой комфорт

Повышенная температура стенки

Человеческое тело обменивается теплом с окружающей средой посредством излучения. Когда мы стоим у холодной стены, даже если температура в помещении комфортная, у нас иногда возникает ощущение, что мы стоим на сквозняке.
Зимой температура внутренней поверхности окна с низким коэффициентом теплопередачи, вероятно, будет выше, что снижает так называемый «эффект холодной зоны» вокруг окна.
Следовательно:

  • мы можем находиться ближе к окнам, не чувствуя себя некомфортно
  • меньше риск образования конденсата.

 

Теплоизоляция | Характеристики и расчет

Теплоизоляция – процесс уменьшения теплопередачи между объектами, находящимися в тепловом контакте или в зоне радиационного воздействия.

Теплоизоляция состоит из материалов с низкой теплопроводностью, объединенных для достижения еще более низкой теплопроводности системы.

Теплоизоляция может быть достигнута с помощью специально разработанных методов или процессов, а также с использованием подходящих форм и материалов.

См. также: Теплопроводность

С микроскопической точки зрения перенос тепловой энергии в твердых телах может быть вызван двумя эффектами:

  • миграцией свободных электронов
  • колебательными волнами решетки (фононами)

Когда электроны и фононы переносят тепловую энергию, приводящую к теплопроводности в твердом теле, теплопроводность может быть выражена как: проводимость и высокая теплопроводность .Эти свойства возникают, в частности, из факта, что их внешних электрона (свободные электроны) делокализованы . Их вклад в теплопроводность очень велик и обозначается как электронная теплопроводность , k e . В результате металлы являются очень хорошими теплопроводниками, а не теплоизоляторами.

Для твердых неметаллических тел , k определяется в первую очередь k ph , которое увеличивается по мере уменьшения частоты взаимодействий между атомами и решеткой.Фактически, решеточная теплопроводность является доминирующим механизмом теплопроводности в неметаллах, если не единственным. В твердых телах атомы колеблются вокруг своих положений равновесия (кристаллическая решетка). Колебания атомов не независимы друг от друга, а довольно сильно связаны с соседними атомами. Регулярность расположения решетки оказывает важное влияние на k ph , при этом кристаллические (хорошо упорядоченные) материалы, такие как кварц , имеют более высокую теплопроводность, чем аморфные материалы, такие как стекло.

Следует добавить, что теплоизоляция в первую очередь основана на очень низкой теплопроводности газов . Газы обладают плохими свойствами теплопроводности по сравнению с жидкостями и твердыми телами и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если их можно уловить (например, в пеноподобной структуре ). Воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами. Но главное преимущество в отсутствии конвекции . Следовательно, многие изоляционные материалы (например, полистирол) функционируют просто за счет наличия большого количества заполненных газом карманов , которые предотвращают крупномасштабную конвекцию .Чередование газового кармана и твердого материала приводит к тому, что тепло должно передаваться через множество поверхностей раздела, что приводит к быстрому снижению коэффициента теплопередачи.

Следует отметить, что потери тепла от более горячих объектов происходят по трем механизмам (по отдельности или в комбинации):

До сих пор мы не обсуждали тепловое излучение как режим тепловых потерь . Радиационная теплопередача опосредована электромагнитным излучением и, следовательно, не требует какой-либо среды для теплопередачи.На самом деле передача энергии излучением происходит быстрее всего (со скоростью света) и не испытывает затухания в вакууме. Любой материал, имеющий температуру выше абсолютного нуля, выделяет около лучистой энергии . Большая часть энергии этого типа находится в инфракрасной области электромагнитного спектра, хотя некоторая ее часть находится в видимой области. Чтобы уменьшить этот тип теплопередачи, следует использовать материалы с низким коэффициентом излучения. Излучательная способность , ε , поверхности материала представляет собой его эффективность в испускании энергии в виде теплового излучения и варьируется от 0.0 и 1.0. Как правило, полированные металлы имеют очень низкий коэффициент излучения и поэтому широко используются для отражения лучистой энергии обратно к ее источнику, как в случае одеял первой помощи .

Теплоизолятор

Как уже было сказано, теплоизоляция основана на использовании веществ с очень низкой теплопроводностью . Эти материалы известны как теплоизоляторы . Обычными теплоизоляционными материалами являются шерсть, стекловолокно, минеральная вата, полистирол, полиуретан, гусиное перо и т. д.Эти материалы очень плохо проводят тепло и поэтому являются хорошими теплоизоляторами.

Следует добавить, что теплоизоляция в первую очередь основана на очень низкой теплопроводности газов. Газы обладают плохими свойствами теплопроводности по сравнению с жидкостями и твердыми телами и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если их можно уловить (например, в пеноподобной структуре ). Воздух и другие газы обычно являются хорошими изоляторами. Но главное преимущество в отсутствии конвекции .Следовательно, многие изоляционные материалы (например, полистирол) функционируют просто за счет наличия большого количества заполненных газом карманов , которые предотвращают крупномасштабную конвекцию . Во всех типах теплоизоляции удаление воздуха из пустот еще больше снижает общую теплопроводность изолятора.

Чередование газового кармана и твердого материала приводит к тому, что тепло должно передаваться через множество поверхностей , что приводит к быстрому снижению коэффициента теплопередачи.

В случае теплоизоляции можно использовать отражающую изоляцию. Отражающая изоляция обычно состоит из многослойной параллельной фольги с высокой отражательной способностью, расположенной на расстоянии друг от друга, чтобы отражать тепловое излучение обратно к его источнику.

Пример – Потери тепла через стену

Основным источником потерь тепла из дома являются стены. Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена имеет толщину 15 см (L 1 ) и сложена из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1.0 Вт/м.К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи помещения составляет 22°C и -8°C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах равны h 1 = 10 Вт/м 2 K и h 2 = 30 Вт/м 2 К соответственно. Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от окружающих и внутренних условий (ветер, влажность и т. д.).

  1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
  2. Теперь предположим теплоизоляцию на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из вспененного полистирола толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,03 Вт/м.К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.

Решение:

Как уже было сказано, многие процессы теплопередачи включают сложные системы и даже включают комбинацию теплопроводности и конвекции.С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . U-фактор определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

  1. голая стена

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стену и пренебрегая излучением, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Общий коэффициент теплопередачи

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 1/30) = 3,53 Вт/м 2 К

Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 3,53 [Вт/м 2 К] x 30 [К] = 105,9 Вт/м 2

Суммарные потери тепла через эту стену составят:

q потери = q . A = 105,9 [Вт/м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177 Вт

  1. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стену, тепловое контактное сопротивление отсутствует и без учета излучения, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0. 15/1 + 0,1/0,03 + 1/30) = 0,276 Вт/м 2 К

Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,276 [Вт/м 2 К] x 30 [ K] = 8,28 Вт/м 2

Суммарные потери тепла через эту стену составят:

q потери = q . A = 8,28 [Вт/м 2 ] x 30 [м 2 ] = 248 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Следует добавить, что добавление очередного слоя теплоизолятора не приводит к такой большой экономии.Это лучше видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитных стен . Скорость устойчивого теплообмена между двумя поверхностями равна разности температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

 

Ссылки:

Теплопередача:
  1. Основы тепломассообмена, 7-е издание. Теодор Л. Бергман, Эдриенн С. Лавин, Фрэнк П. Инкропера.John Wiley & Sons, Incorporated, 2011. ISBN: 9781118137253.
  2. Тепло- и массообмен. Юнус А. Ценгель. McGraw-Hill Education, 2011. ISBN: 9780071077866.
  3. Министерство энергетики США, термодинамики, теплопередачи и потока жидкости. Справочник по основам Министерства энергетики США, том 2 из 3, май 2016 г.

Ядерная и реакторная физика:

  1. Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд., Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
  2. Дж.Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
  3. WM Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
  4. Гласстоун, Сесонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-е издание, 1994 г., ISBN: 978-0412985317
  5. WSC Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
  6. Г. Р. Кипин. Физика ядерной кинетики.Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
  7. Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерных реакторов, 1988 г.
  8. Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. Справочник по основам Министерства энергетики, том 1 и 2. Январь 1993 г.
  9. Пол Ройсс, Нейтронная физика. EDP ​​Sciences, 2008. ISBN: 978-2759800414.

Advanced Reactor Physics:

  1. К. О. Отт, В. А. Безелла, Введение в статистику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, исправленное издание (1989 г.), 1989 г., ISBN: 0-894-48033-2.
  2. К. О. Отт, Р. Дж. Нойхольд, Введение в динамику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
  3. Д. Л. Хетрик, Динамика ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
  4. Э. Э. Льюис, В. Ф. Миллер, Вычислительные методы переноса нейтронов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.

Что такое теплоизоляция — теплоизолятор

Пример – теплопотери через стену

Основным источником теплопотерь из дома являются стены.Рассчитайте скорость теплового потока через стену площадью 3 м x 10 м (A = 30 м 2 ). Стена имеет толщину 15 см (L 1 ) и выполнена из кирпича с теплопроводностью k 1 = 1,0 Вт/м·К (плохой теплоизолятор). Предположим, что температура внутри и снаружи помещения составляет 22°C и -8°C, а коэффициенты конвективной теплопередачи на внутренней и внешней сторонах равны h 1 = 10 Вт/м 2 K и h 2 = 30 Вт/м 2 К соответственно.Обратите внимание, что эти коэффициенты конвекции сильно зависят, в частности, от окружающих и внутренних условий (ветер, влажность и т. д.).

  1. Рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту неизолированную стену.
  2. Теперь предположим теплоизоляцию на внешней стороне этой стены. Используйте изоляцию из вспененного полистирола толщиной 10 см (L 2 ) с теплопроводностью k 2 = 0,03 Вт/м.К и рассчитайте тепловой поток ( потери тепла ) через эту композитную стену.

Решение:

Как уже было сказано, многие процессы теплопередачи включают сложные системы и даже включают комбинацию теплопроводности и конвекции. С этими композитными системами часто удобно работать с общим коэффициентом теплопередачи , , известным как U-фактор . U-фактор определяется выражением, аналогичным закону охлаждения Ньютона :

Общий коэффициент теплопередачи связан с общим тепловым сопротивлением и зависит от геометрии задачи.

  1. голая стена

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую стену и пренебрегая излучением, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Общий коэффициент теплопередачи

U = 1 / (1/10 + 0,15/1 + 1/30) = 3,53 Вт/м 2 K

Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 3,53 [Вт/м 2 К] х 30 [К] = 105. 9 Вт/м 2

Суммарные потери тепла через эту стену составят:

q потери = q . A = 105,9 [Вт/м 2 ] x 30 [м 2 ] = 3177 Вт

  1. композитная стена с теплоизоляцией

Предполагая одномерную теплопередачу через плоскую композитную стену, тепловое контактное сопротивление отсутствует и без учета излучения, общий коэффициент теплопередачи можно рассчитать как:

Тогда общий коэффициент теплопередачи равен:

U = 1 / (1/10 + 0.15/1 + 0,1/0,03 + 1/30) = 0,276 Вт/м 2 К

Тогда тепловой поток можно рассчитать просто как:

q = 0,276 [Вт/м 2 К] x 30 [ K] = 8,28 Вт/м 2

Суммарные потери тепла через эту стену составят:

q потери = q . A = 8,28 [Вт/м 2 ] x 30 [м 2 ] = 248 Вт

Как видно, добавление теплоизолятора приводит к значительному снижению тепловых потерь. Следует добавить, что добавление очередного слоя теплоизолятора не приводит к такой большой экономии.Это лучше видно из метода термического сопротивления, который можно использовать для расчета теплопередачи через композитных стен . Скорость устойчивого теплообмена между двумя поверхностями равна разности температур, деленной на общее тепловое сопротивление между этими двумя поверхностями.

Различные тепловые коэффициенты окон

Использование коэффициентов теплоизоляции

При проектировании окон и застекленных створчатых дверей и окон возникает множество проблем. В процессе проектирования необходимо учитывать несколько факторов. Среди них два самых важных, но, на первый взгляд, противоречащих друг другу:

  • Окно должно не только изолировать от холода, но и пропускать свет и сохранять тепло зимой,
  • Но оно должно также иметь возможность поддерживать прохладу и уменьшать передачу солнечного тепла летом.

Каждый из этих факторов можно определить с помощью коэффициента , который можно рассчитать для каждого окна в зависимости от его конструкции, материалов и качества установки.Нахождение правильного баланса между различными коэффициентами помогает:

  • оптимизировать теплоизоляцию дома,
  • гарантировать максимальный комфорт для жильцов в любое время года,
  • экономить значительное количество энергии за счет снижения использование систем отопления и кондиционирования.

При расчете потерь энергии окна или других створчатых дверей и окон обычно используются разные коэффициенты.Эти факторы учитывают теплоизоляционные характеристики оконной рамы, остекления и влияние теплового моста в зонах контакта между секциями рамы и остеклением. Среднее значение этих различных коэффициентов используется для расчета общего коэффициента теплопередачи окна и, следовательно, средних потерь энергии в течение года.

Как выражаются коэффициенты тепловых потерь?

Различные коэффициенты обычно выражаются в Вт/м 2 x К, также указывается как Вт/м 2 .K. Согласно этой формуле, Ватт является единицей энергии, которая также фигурирует в виде кВтч в счетах за электроэнергию или газ. С другой стороны, Кельвин является основной единицей измерения температуры, используемой в международной системе измерения. В этом случае отклонение в 1K эквивалентно отклонению в 1°C . Например, во Франции отклонение в 1К означает ровно то же самое, что и разница температур в один градус. Коэффициент рассчитывается, как показано в формуле, с учетом производительности одного квадратного метра остекления. Это обеспечивает абсолютное значение для расчета потерь энергии каждого стекла по отношению к его собственной площади поверхности. Затем для каждого стеклопакета коэффициент потерь умножается на количество квадратных метров фактической площади поверхности.

Суть в том, что хороший коэффициент имеет низкий коэффициент. Чем меньше коэффициент, тем меньше потери энергии. Хотя попытка найти низкий коэффициент потерь является относительно универсальной, следует отметить, что невозможно получить одинаковые коэффициенты для остекления и рам , изготовленных из разных материалов.

U g, коэффициент теплопотерь остекления

теплопотери остекления

Оконное стекло обычно представляет собой наибольшую поверхность обмена между внутренней и внешней частью окна. Процент остекления в раздвижных окнах или дверях патио даже выше , что делает важным получение минимально возможного Ug.

Как и во всех теплопередающих устройствах, потери энергии стеклопакета зависят от теплопроводности материала, из которого он изготовлен. Следовательно, сама природа стекла, его состав и структура будут определять, как и в какой степени стекло сохраняет энергию или, наоборот, передает ее.

В принципе, стекло является довольно хорошим проводником тепла и холода, но плохим изолятором. Это долгое время имело место в системах одинарного остекления, которые в некоторых очень холодных условиях требовали ограничения размера остекления. К счастью, современные решения для двойного остекления очень эффективны. Во многих случаях застекленная часть окна имеет даже большую теплоизоляцию, чем его рама, а это означает, что в настоящее время часто предпочтительнее оптимизировать соотношение прозрачных поверхностей в створчатой ​​двери и окне.

О двойном остеклении

Двойное остекление предотвращает передачу тепла стеклом непосредственно в самую холодную окружающую среду, а не наружу зимой и внутрь летом. Для этого двойное и тройное остекление включает один или несколько теплоизоляционных слоев между двумя слоями стекла. Обычно это нейтральный газ, наиболее распространенным из которых является аргон. №

Для того, чтобы в зимнее время не уходить немного больше тепла, одно из двух оконных стекол снабжено низкоэмиссионным слоем. Часто это очень тонкий слой серебра, невидимый невооруженным глазом, который улавливает инфракрасное излучение, содержащее высокий уровень тепла внутри дома. В соответствии с действующими стандартами показатель Ug двойного остекления в метрополии Франции обычно составляет от 1 до 1,4 Вт/м 2 .K.

U f , коэффициент потерь оконных рам

Коэффициент, характерный для рам

, уплотнения и многие другие механические и электрические системы. Все эти компоненты составляют непрозрачную часть рамы, неподвижную и подвижную раму вокруг самого остекления. Из-за сложности этих механических факторов и самой конструкции окна створки обычно имеют худший коэффициент потерь, чем само остекление.

Однако U f по-прежнему рассчитывается так же, как U g . Он также выражает количество энергии, которая передается через заданную площадь поверхности оконной рамы в зависимости от перепада температур.

Преимущества дверей и окон с алюминиевыми створками

В среднем стальные или алюминиевые рамы имеют более низкое значение Uf, чем деревянные окна или окна из ПВХ, что можно интерпретировать как признак более высокой эффективности.Однако это далеко от истины! Учитывая, что алюминиевые конструкции намного тоньше, чем их аналоги из ПВХ, занимают гораздо меньшую площадь. При том же размере окна больше места для самого остекления , что обеспечивает лучший коэффициент потерь и лучший вклад света и солнечного тепла. В среднем и в зависимости от размера рассматриваемых окон алюминиевое оборудование с более низким Uf все же может иметь более значительный габаритный и реалистичный коэффициент.
Узнайте больше о преимуществах алюминиевых окон.

Ψ, коэффициент линейных потерь, который все чаще учитывается

В отличие от других коэффициентов, упомянутых ранее в этой статье, коэффициент линейных потерь выражается не как функция поверхности, а как функция длина соединения между рамой и остеклением. Поэтому термин Вт/м.К используется вместо Вт/м2.К.

В этом случае учитывается теплопроводность между внутренней и внешней стороной, которая происходит через различные материалы, так называемый тепловой мост. Современные окна учитывают Ψ, встраивая в свою конструкцию терморазрывные элементы. Это улучшает общий коэффициент окон и предотвращает повреждение хороших Uf и Ug из-за неправильной сборки рамы и остекления.

U w : общий коэффициент теплопередачи

Все указанные выше коэффициенты учитываются при расчете общего коэффициента теплопередачи , который также выражается в Вт/м2 x K.Он рассчитывается путем сложения:

  • коэффициента Ug по отношению к поверхности остекления,
  • коэффициента Uf по отношению к поверхности наличника,
  • линейного коэффициента Ψ по отношению к длине остекления. интерфейс между остеклением и секцией.

Этот общий коэффициент берется за основу для расчета общих потерь энергии окна. Если этот коэффициент умножить на площадь поверхности окон и среднюю разницу температур внутри и снаружи, , то можно рассчитать средние потери створчатых дверей и окон и, следовательно, количество энергии, которое можно сэкономить за год. путем замены окон.

U — объяснение значения | Тепловое пропускание | Общий коэффициент теплопередачи

Объяснение U-значений

Коэффициент теплопередачи является наиболее распространенным показателем и включает в себя теплопроводность конструкции, а также теплопередачу за счет конвекции и излучения. Для всех строительных конструкций существует максимально допустимый коэффициент теплопередачи, который указывает количество теплового потока в ваттах на квадратный метр конструкции при разнице температур в 1 кельвин (Вт/м²К).

Значение U не следует путать с коэффициентом теплопроводности, который определяется как упрощенное значение U для толщины стены в 1 метр. Например, кирпич с коэффициентом теплопроводности 0,21 при толщине стены 37 см имеет коэффициент теплопередачи 0,52.

Вы можете самостоятельно рассчитать тепловложение, необходимое для поддержания заданной разницы температур, сверившись с таблицами коэффициентов теплопередачи и суммируя различные площади помещения, но настоятельно рекомендуется получить оценку у эксперта.Наиболее жесткие ограничения по теплопроводности относятся к наружным слоям здания, в случае скатных крыш, отапливаемых чердаков, перекрытий над неотапливаемыми подвалами и наружных стен (см. таблицу ниже).

Чем ниже значение U, тем ниже тепловой поток, и в результате достигается большая экономия энергии за счет меньшего количества энергии, необходимой для поддержания приятной и постоянной температуры в помещении.

Европейский Союз принял постановление об энергоэффективности зданий, предусматривающее сокращение потребления энергии на 30%.

Строительные нормы определяют максимально допустимое значение U:

Стены: 0,27
Этаж: 0.22
Крыша: 0,16
Окна и двери: 1,80 Вт/м²К.

Вы действительно должны стремиться сократить вдвое эти значения U и достичь более высокого уровня энергосбережения.

Теплоизоляция строительных материалов тесно связана с потребностью в тепловой энергии. Коэффициент теплопередачи 1,0 Вт/м²·К означает, что нам нужно, например, 10 литров печного топлива круглый год на квадратный метр внешней поверхности стены, если мы хотим поддерживать комнатную температуру на уровне 20°C.

В другой таблице указан максимальный коэффициент теплопередачи U max (Вт/м²K) для строительных конструкций (рекомендуется, но не обязателен):

Строительство зданий

U max   , Вт/(м 2 K)

1. Наружные стены и стены против неотапливаемых помещений

0,6

2. Стены между отапливаемыми помещениями

1,6

3. Наружная стена, примыкающая к земле

0,7

4. Софит между отапливаемыми помещениями

1,35

5.Потолок над неотапливаемым чердаком

0,35

6. Потолок неотапливаемого подвала

0,4

7. Потолок или пол, граничащие с наружным воздухом или открытым проходом

0,4

8.Скатная крыша над отапливаемой мансардой

0,25

9. Плоская крыша

0,25

10. Легкие строительные конструкции, кроме крыш (менее 150 кг/м2)

0,30

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings. REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}}/500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$элемент}} {{l10n_strings.ПРОДУКТЫ}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings. LANGUAGE}} {{$выбрать.выбранный.дисплей}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.АВТОР}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$выбрать.выбранный.дисплей}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}} .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.