Теплопроводность фанеры: Коэффициент теплопроводности фанера клееная. Теплопроводность и коэффициент теплопроводности - Стройматериалы в Иркутске

Коэффициент теплопроводности фанера клееная. Теплопроводность и коэффициент теплопроводности

Так что же такое теплопроводность? С точки зрения физики теплопроводность – это молекулярный перенос теплоты между непосредственно соприкасающимися телами или частицами одного тела с различной температурой, при котором происходит обмен энергией движения структурных частиц (молекул, атомов, свободных электронов).

Можно сказать проще, теплопроводность – это способность материала проводить тепло. Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Передача тепла происходит за счет передачи энергии при столкновении молекул вещества. Происходит это до тех пор, пока температура внутри тела не станет одинаковой. Такой процесс может происходить в твердых, жидких и газообразных веществах.

На практике, например в строительстве при теплоизоляции зданий, рассматривается другой аспект теплопроводности, связанный с передачей тепловой энергии.

В качестве примера возьмем “абстрактный дом”. В “абстрактном доме” стоит нагреватель, который поддерживает внутри дома постоянную температуру, скажем, 25 °С. На улице температура тоже постоянная, например, 0 °С. Вполне понятно, что если выключить обогреватель, то через некоторое время в доме тоже будет 0 °С. Все тепло (тепловая энергия) через стены уйдет на улицу.

Чтобы поддерживать температуру в доме 25 °С, нагреватель должен постоянно работать. Нагреватель постоянно создает тепло, которое постоянно уходит через стены на улицу.

Коэффициент теплопроводности.

Количество тепла, которое проходит через стены (а по научному – интенсивность теплопередачи за счет теплопроводности) зависит от разности температур (в доме и на улице), от площади стен и теплопроводности материала, из которого сделаны эти стены.

Для количественной оценки теплопроводности существует коэффициент теплопроводности материалов . Этот коэффициент отражает свойство вещества проводить тепловую энергию.

Чем больше значение коэффициента теплопроводности материала, тем лучше он проводит тепло. Если мы собираемся утеплять дом, то надо выбирать материалы с небольшим значением этого коэффициента. Чем он меньше, тем лучше. Сейчас в качестве материалов для утепления зданий наибольшее распространение получили утеплители из , и различных . Набирает популярность новый материал с улучшенными теплоизоляционными качествами – .

Коэффициент теплопроводности материалов обозначается буквой ? (греческая строчная буква лямбда) и выражается в Вт/(м2*К). Это означает, что если взять стену из кирпича, с коэффициентом теплопроводности 0,67 Вт/(м2*К), толщиной 1 метр и площадью 1 м2., то при разнице температур в 1 градус, через стену будет проходить 0,67 ватта тепловой энергии. Если разница температур будет 10 градусов, то будет проходить уже 6,7 ватта. А если при такой разнице температур стену сделать 10 см, то потери тепла будут уже 67 ватт. Подробней о методике расчета теплопотерь зданий можно посмотреть

Следует отметить, что значения коэффициента теплопроводности материалов указываются для толщины материала в 1 метр. Чтобы определить теплопроводность материала для любой другой толщины, надо коэффициент теплопроводности разделить на нужную толщину, выраженную в метрах.

В строительных нормах и расчетах часто используется понятие “тепловое сопротивление материала”. Это величина обратная теплопроводности. Если, на пример, теплопроводность пенопласта толщиной 10 см – 0,37 Вт/(м2*К), то его тепловое сопротивление будет равно 1 / 0,37 Вт/(м2*К) = 2,7 (м2*К)/Вт.

Ниже в таблице приведены значения коэффициента теплопроводности для некоторых материалов применяемых в строительстве.

Материал	Коэфф. тепл. Вт/(м2*К)
Алебастровые плиты	0,470
Алюминий	230,0
Асбест (шифер)	0,350
Асбест волокнистый	0,150
Асбестоцемент	1,760
Асбоцементные плиты	0,350
Асфальт	0,720
Асфальт в полах	0,800
Бакелит	0,230
Бетон на каменном щебне	1,300
Бетон на песке	0,700
Бетон пористый	1,400
Бетон сплошной	1,750
Бетон термоизоляционный	0,180
Битум	0,470
Бумага	0,140
Вата минеральная легкая	0,045
Вата минеральная тяжелая	0,055
Вата хлопковая	0,055
Вермикулитовые листы	0,100
Войлок шерстяной	0,045
Гипс строительный	0,350
Глинозем	2,330
Гравий (наполнитель)	0,930
Гранит, базальт	3,500
Грунт 10% воды	1,750
Грунт 20% воды	2,100
Грунт песчаный	1,160
Грунт сухой	0,400
Грунт утрамбованный	1,050
Гудрон	0,300
Древесина – доски	0,150
Древесина – фанера	0,150
Древесина твердых пород	0,200
Древесно-стружечная плита ДСП	0,200
Дюралюминий	160,0
Железобетон	1,700
Зола древесная	0,150
Известняк	1,700
Известь-песок раствор	0,870
Ипорка (вспененная смола)	0,038
Камень	1,400
Картон строительный многослойный	0,130
Каучук вспененный	0,030
Каучук натуральный	0,042
Каучук фторированный	0,055
Керамзитобетон	0,200
Кирпич кремнеземный	0,150
Кирпич пустотелый	0,440
Кирпич силикатный	0,810
Кирпич сплошной	0,670
Кирпич шлаковый	0,580
Кремнезистые плиты	0,070
Латунь	110,0
Лед 0°С	2,210
Лед -20°С	2,440
Липа, береза, клен, дуб (15% влажности)	0,150
Медь	380,0
Мипора	0,085
Опилки – засыпка	0,095
Опилки древесные сухие	0,065
ПВХ	0,190
Пенобетон	0,300
Пенопласт ПС-1	0,037
Пенопласт ПС-4	0,040
Пенопласт ПХВ-1	0,050
Пенопласт резопен ФРП	0,045
Пенополистирол ПС-Б	0,040
Пенополистирол ПС-БС	0,040
Пенополиуретановые листы	0,035
Пенополиуретановые панели	0,025
Пеностекло легкое	0,060
Пеностекло тяжелое	0,080
Пергамин	0,170
Перлит	0,050
Перлито-цементные плиты	0,080
Песок 0% влажности	0,330
Песок 10% влажности	0,970
Песок 20% влажности	1,330
Песчаник обожженный	1,500
Плитка облицовочная	1,050
Плитка термоизоляционная ПМТБ-2	0,036
Полистирол	0,082
Поролон	0,040
Портландцемент раствор	0,470
Пробковая плита	0,043
Пробковые листы легкие	0,035
Пробковые листы тяжелые	0,050
Резина	0,150
Рубероид	0,170
Сланец	2,100
Снег	1,500
Сосна обыкновенная, ель, пихта (450…550 кг/куб. м, 15% влажности)	0,150
Сосна смолистая (600…750 кг/куб.м, 15% влажности)	0,230
Сталь	52,0
Стекло	1,150
Стекловата	0,050
Стекловолокно	0,036
Стеклотекстолит	0,300
Стружки – набивка	0,120
Тефлон	0,250
Толь бумажный	0,230
Цементные плиты	1,920
Цемент-песок раствор	1,200
Чугун	56,0
Шлак гранулированный	0,150
Шлак котельный	0,290
Шлакобетон	0,600
Штукатурка сухая	0,210
Штукатурка цементная	0,900
Эбонит	0,160

Строительство частного дома – очень непростой процесс от начала и до конца. Одним из основных вопросов данного процесса является выбор строительного сырья. Этот выбор должен быть очень грамотным и обдуманным, ведь от него зависит большая часть жизни в новом доме. Особняком в этом выборе стоит такое понятие, как теплопроводность материалов. От неё будет зависеть, насколько в доме будет тепло и комфортно.

Теплопроводность – это способность физических тел (и веществ, из которых они изготовлены) передавать тепловую энергию. Объясняя более простым языком, это перенос энергии от тёплого места к холодному. У некоторых веществ такой перенос будет происходить быстро (например, у большинства металлов), а у некоторых, наоборот – очень медленно (резина).

Если говорить ещё более понятно, то в некоторых случаях, материалы, имея толщину в несколько метров, будут проводить тепло гораздо лучше, чем другие материалы, с толщиной в несколько десятков сантиметров. Например, несколько сантиметров гипсокартона смогут заменить внушительную стену из кирпича.

Основываясь на этих знаниях, можно предположить, что наиболее правильным будет выбор материалов с низкими значениями этой величины , чтобы дом быстро не остывал. Для наглядности, обозначим процентное соотношение потерь тепла в разных участках дома:

От чего зависит теплопроводность?

Значения данной величины могут зависеть от нескольких факторов . Например, коэффициент теплопроводности, о котором мы поговорим отдельно, влажность строительного сырья, плотность и так далее.

Материалы, имеющие высокие показатели плотности, имеют, в свою очередь, и высокую способность к теплоотдаче, за счёт плотного скопления молекул внутри вещества. Пористые материалы, наоборот, будут нагреваться и остывать медленнее.
На теплопередачу оказывает влияние и влажность материалов. Если материалы промокнут, то их теплоотдача возрастёт.
Также, сильно влияет на этот показатель структура материала. Например, дерево с поперечными и продольными волокнами будет иметь разные значения теплопроводности.
Показатель изменяется и при изменениях таких параметров, как давление и температура. С ростом температуры он увеличивается, а с ростом давления, наоборот – уменьшается.

Коэффициент теплопроводности

Для количественной оценки такого параметра, используются специальные коэффициенты теплопроводности , строго задекларированные в СНИП. Например, коэффициент теплопроводности бетона равен 0,15-1,75 ВТ/(м*С) в зависимости от типа бетона. Где С – градусы Цельсия. На данный момент расчёт коэффициентов есть практически для всех существующих типов строительного сырья, применяющихся при строительстве. Коэффициенты теплопроводности строительных материалов очень важны в любых архитектурно-строительных работах.

Для удобного подбора материалов и их сравнения, используются специальные таблицы коэффициентов теплопроводности, разработанные по нормам СНИП(строительные нормы и правила). Теплопроводность строительных материалов , таблица на которых будет приведена ниже, очень важна при строительстве любых объектов.

Древесные материалы. Для некоторых материалов параметры будут приведены как вдоль волокон(Индекс 1, так и поперёк – индекс 2)

Различные типы бетона.

Различные виды строительного и декоративного кирпича.

Расчёт толщины утеплителя

Из вышеприведённых таблиц мы видим, насколько могут отличаться коэффициенты проводимости тепла у разных материалов. Для расчёта теплосопротивления будущей стены, существует нехитрая формула , которая связывает толщину утеплителя и коэффициент его теплопроводности.

R = p / k , где R -показатель теплосопротивления, p -толщина слоя, k – коэффициент.

Из этой формулы несложно выделить и формулу расчёта толщины слоя утеплителя для требуемого теплосопротивления. P = R * k . Значение теплосопротивление разное для каждого региона. Для этих значений тоже существует специальная таблица, где их и можно посмотреть при расчёте толщины утеплителя.

Теперь приведём примеры некоторых наиболее популярных утеплителей и их технических характеристик.

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

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

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

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

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

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

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

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

Наименование материала	Коэффициент теплопроводности Вт/(м·°C)
	В сухом состоянии	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Войлок шерстяной	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Каменная минеральная вата 25-50 кг/м3	0,036	0,042	0,045
Каменная минеральная вата 40-60 кг/м3	0,035	0,041	0,044
Каменная минеральная вата 80-125 кг/м3	0,036	0,042	0,045
Каменная минеральная вата 140-175 кг/м3	0,037	0,043	0,0456
Каменная минеральная вата 180 кг/м3	0,038	0,045	0,048
Стекловата 15 кг/м3	0,046	0,049	0,055
Стекловата 17 кг/м3	0,044	0,047	0,053
Стекловата 20 кг/м3	0,04	0,043	0,048
Стекловата 30 кг/м3	0,04	0,042	0,046
Стекловата 35 кг/м3	0,039	0,041	0,046
Стекловата 45 кг/м3	0,039	0,041	0,045
Стекловата 60 кг/м3	0,038	0,040	0,045
Стекловата 75 кг/м3	0,04	0,042	0,047
Стекловата 85 кг/м3	0,044	0,046	0,050
Пенополистирол (пенопласт, ППС)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Экструдированный пенополистирол (ЭППС, XPS)	0,029	0,030	0,031
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементном растворе, 400 кг/м3	0,11	0,14	0,15
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на известковом растворе, 400 кг/м3	0,13	0,22	0,28
Пеностекло, крошка, 100 — 150 кг/м3	0,043-0,06
Пеностекло, крошка, 151 — 200 кг/м3	0,06-0,063
Пеностекло, крошка, 201 — 250 кг/м3	0,066-0,073
Пеностекло, крошка, 251 — 400 кг/м3	0,085-0,1
Пеноблок 100 — 120 кг/м3	0,043-0,045
Пеноблок 121- 170 кг/м3	0,05-0,062
Пеноблок 171 — 220 кг/м3	0,057-0,063
Пеноблок 221 — 270 кг/м3	0,073
Эковата	0,037-0,042
Пенополиуретан (ППУ) 40 кг/м3	0,029	0,031	0,05
Пенополиуретан (ППУ) 60 кг/м3	0,035	0,036	0,041
Пенополиуретан (ППУ) 80 кг/м3	0,041	0,042	0,04
Пенополиэтилен сшитый	0,031-0,038
Вакуум	0
Воздух +27°C. 1 атм	0,026
Ксенон	0,0057
Аргон	0,0177
Аэрогель (Aspen aerogels)	0,014-0,021
Шлаковата	0,05
Вермикулит	0,064-0,074
Вспененный каучук	0,033
Пробка листы 220 кг/м3	0,035
Пробка листы 260 кг/м3	0,05
Базальтовые маты, холсты	0,03-0,04
Пакля	0,05
Перлит, 200 кг/м3	0,05
Перлит вспученный, 100 кг/м3	0,06
Плиты льняные изоляционные, 250 кг/м3	0,054
Полистиролбетон, 150-500 кг/м3	0,052-0,145
Пробка гранулированная, 45 кг/м3	0,038
Пробка минеральная на битумной основе, 270-350 кг/м3	0,076-0,096
Пробковое покрытие для пола, 540 кг/м3	0,078
Пробка техническая, 50 кг/м3	0,037

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50. 13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей. Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала.

Таблица теплопроводности строительных материалов

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

Название материала, плотность	Коэффициент теплопроводности
	в сухом состоянии	при нормальной влажности	при повышенной влажности
ЦПР (цементно-песчаный раствор)	0,58	0,76	0,93
Известково-песчаный раствор	0,47	0,7	0,81
Гипсовая штукатурка	0,25
Пенобетон, газобетон на цементе, 600 кг/м3	0,14	0,22	0,26
Пенобетон, газобетон на цементе, 800 кг/м3	0,21	0,33	0,37
Пенобетон, газобетон на цементе, 1000 кг/м3	0,29	0,38	0,43
Пенобетон, газобетон на извести, 600 кг/м3	0,15	0,28	0,34
Пенобетон, газобетон на извести, 800 кг/м3	0,23	0,39	0,45
Пенобетон, газобетон на извести, 1000 кг/м3	0,31	0,48	0,55
Оконное стекло	0,76
Арболит	0,07-0,17
Бетон с природным щебнем, 2400 кг/м3	1,51
Легкий бетон с природной пемзой, 500-1200 кг/м3	0,15-0,44
Бетон на гранулированных шлаках, 1200-1800 кг/м3	0,35-0,58
Бетон на котельном шлаке, 1400 кг/м3	0,56
Бетон на каменном щебне, 2200-2500 кг/м3	0,9-1,5
Бетон на топливном шлаке, 1000-1800 кг/м3	0,3-0,7
Керамическийй блок поризованный	0,2
Вермикулитобетон, 300-800 кг/м3	0,08-0,21
Керамзитобетон, 500 кг/м3	0,14
Керамзитобетон, 600 кг/м3	0,16
Керамзитобетон, 800 кг/м3	0,21
Керамзитобетон, 1000 кг/м3	0,27
Керамзитобетон, 1200 кг/м3	0,36
Керамзитобетон, 1400 кг/м3	0,47
Керамзитобетон, 1600 кг/м3	0,58
Керамзитобетон, 1800 кг/м3	0,66
ладка из керамического полнотелого кирпича на ЦПР	0,56	0,7	0,81
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3)	0,35	0,47	0,52
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1300 кг/м3)	0,41	0,52	0,58
Кладка из пустотелого керамического кирпича на ЦПР, 1400 кг/м3)	0,47	0,58	0,64
Кладка из полнотелого силикатного кирпича на ЦПР, 1000 кг/м3)	0,7	0,76	0,87
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 11 пустот	0,64	0,7	0,81
Кладка из пустотелого силикатного кирпича на ЦПР, 14 пустот	0,52	0,64	0,76
Известняк 1400 кг/м3	0,49	0,56	0,58
Известняк 1+600 кг/м3	0,58	0,73	0,81
Известняк 1800 кг/м3	0,7	0,93	1,05
Известняк 2000 кг/м3	0,93	1,16	1,28
Песок строительный, 1600 кг/м3	0,35
Гранит	3,49
Мрамор	2,91
Керамзит, гравий, 250 кг/м3	0,1	0,11	0,12
Керамзит, гравий, 300 кг/м3	0,108	0,12	0,13
Керамзит, гравий, 350 кг/м3	0,115-0,12	0,125	0,14
Керамзит, гравий, 400 кг/м3	0,12	0,13	0,145
Керамзит, гравий, 450 кг/м3	0,13	0,14	0,155
Керамзит, гравий, 500 кг/м3	0,14	0,15	0,165
Керамзит, гравий, 600 кг/м3	0,14	0,17	0,19
Керамзит, гравий, 800 кг/м3	0,18
Гипсовые плиты, 1100 кг/м3	0,35	0,50	0,56
Гипсовые плиты, 1350 кг/м3	0,23	0,35	0,41
Глина, 1600-2900 кг/м3	0,7-0,9
Глина огнеупорная, 1800 кг/м3	1,4
Керамзит, 200-800 кг/м3	0,1-0,18
Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией, 800-1200 кг/м3	0,23-0,41
Керамзитобетон, 500-1800 кг/м3	0,16-0,66
Керамзитобетон на перлитовом песке, 800-1000 кг/м3	0,22-0,28
Кирпич клинкерный, 1800 — 2000 кг/м3	0,8-0,16
Кирпич облицовочный керамический, 1800 кг/м3	0,93
Бутовая кладка средней плотности, 2000 кг/м3	1,35
Листы гипсокартона, 800 кг/м3	0,15	0,19	0,21
Листы гипсокартона, 1050 кг/м3	0,15	0,34	0,36
Фанера клеенная	0,12	0,15	0,18
ДВП, ДСП, 200 кг/м3	0,06	0,07	0,08
ДВП, ДСП, 400 кг/м3	0,08	0,11	0,13
ДВП, ДСП, 600 кг/м3	0,11	0,13	0,16
ДВП, ДСП, 800 кг/м3	0,13	0,19	0,23
ДВП, ДСП, 1000 кг/м3	0,15	0,23	0,29
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1600 кг/м3	0,33
Линолеум ПВХ на теплоизолирующей основе, 1800 кг/м3	0,38
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1400 кг/м3	0,2	0,29	0,29
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1600 кг/м3	0,29	0,35	0,35
Линолеум ПВХ на тканевой основе, 1800 кг/м3	0,35
Листы асбоцементные плоские, 1600-1800 кг/м3	0,23-0,35
Ковровое покрытие, 630 кг/м3	0,2
Поликарбонат (листы), 1200 кг/м3	0,16
Полистиролбетон, 200-500 кг/м3	0,075-0,085
Ракушечник, 1000-1800 кг/м3	0,27-0,63
Стеклопластик, 1800 кг/м3	0,23
Черепица бетонная, 2100 кг/м3	1,1
Черепица керамическая, 1900 кг/м3	0,85
Черепица ПВХ, 2000 кг/м3	0,85
Известковая штукатурка, 1600 кг/м3	0,7
Штукатурка цементно-песчаная, 1800 кг/м3	1,2

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

Наименование	Коэффициент теплопроводности
	В сухом состоянии	При нормальной влажности	При повышенной влажности
Сосна, ель поперек волокон	0,09	0,14	0,18
Сосна, ель вдоль волокон	0,18	0,29	0,35
Дуб вдоль волокон	0,23	0,35	0,41
Дуб поперек волокон	0,10	0,18	0,23
Пробковое дерево	0,035
Береза	0,15
Кедр	0,095
Каучук натуральный	0,18
Клен	0,19
Липа (15% влажности)	0,15
Лиственница	0,13
Опилки	0,07-0,093
Пакля	0,05
Паркет дубовый	0,42
Паркет штучный	0,23
Паркет щитовой	0,17
Пихта	0,1-0,26
Тополь	0,17

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

Название	Коэффициент теплопроводности	Название	Коэффициент теплопроводности
Бронза	22-105	Алюминий	202-236
Медь	282-390	Латунь	97-111
Серебро	429	Железо	92
Олово	67	Сталь	47
Золото	318

Как рассчитать толщину стен

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

Термическое сопротивление ограждающих
конструкций для регионов России

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

Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

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

R — термическое сопротивление;

p — толщина слоя в метрах;

k — коэффициент теплопроводности.

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

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

Пример расчета толщины утеплителя

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

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

Строительство любого дома, будь то коттедж или скромный дачный домик, должно начинаться с разработки проекта. На этом этапе закладывается не только архитектурный облик будущего строения, но и его конструктивные и теплотехнические характеристики.

Основной задачей на этапе проекта будет не только разработка прочных и долговечных конструктивных решений, способных поддерживать наиболее комфортный микроклимат с минимальными затратами. Помочь определиться с выбором может сравнительная таблица теплопроводности материалов.

Понятие теплопроводности

В общих чертах процесс теплопроводности характеризуется передачей тепловой энергии от более нагретых частиц твердого тела к менее нагретым. Процесс будет идти до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие. Другими словами, пока не сравняются температуры.

Применительно к ограждающим конструкциям дома (стены, пол, потолок, крыша) процесс теплопередачи будет определяться временем, в течение которого температура внутри помещения сравняется с температурой окружающей среды.

Чем более продолжителен по времени будет этот процесс, тем помещение будет более комфортным по ощущениям и экономичным по эксплуатационным расходам.

Численно процесс переноса тепла характеризуется коэффициентом теплопроводности. Физический смысл коэффициента показывает, какое количество тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Т.е. чем выше значение этого показателя, тем лучше проводится тепло, значит, тем быстрее будет происходить процесс теплообмена.

Соответственно, на этапе проектных работ необходимо спроектировать конструкции, теплопроводность которых должна иметь по возможности наименьшее значение.

Вернуться к оглавлению

Факторы, влияющие на величину теплопроводности

Теплопроводность материалов, используемых в строительстве, зависит от их параметров:

Пористость — наличие пор в структуре материала нарушает его однородность. При прохождении теплового потока часть энергии передается через объем, занятый порами и заполненный воздухом. Принято за отсчетную точку принимать теплопроводность сухого воздуха (0,02 Вт/(м*°С)). Соответственно, чем больший объем будет занят воздушными порами, тем меньше будет теплопроводность материала.
Структура пор — малый размер пор и их замкнутый характер способствуют снижению скорости теплового потока. В случае использования материалов с крупными сообщающимися порами в дополнение к теплопроводности в процессе переноса тепла будут участвовать процессы передачи тепла конвекцией.
Плотность — при больших значениях частицы более тесно взаимодействуют друг с другом и в большей степени способствуют передаче тепловой энергии. В общем случае значения теплопроводности материала в зависимости от его плотности определяются либо на основе справочных данных, либо эмпирически.
Влажность — значение теплопроводности для воды составляет (0,6 Вт/(м*°С)). При намокании стеновых конструкций или утеплителя происходит вытеснение сухого воздуха из пор и замещение его каплями жидкости или насыщенным влажным воздухом. Теплопроводность в этом случае значительно увеличится.
Влияние температуры на теплопроводность материала отражается через формулу:

λ=λо*(1+b*t), (1)

где, λо — коэффициент теплопроводности при температуре 0 °С, Вт/м*°С;

b — справочная величина температурного коэффициента;

t — температура.

Вернуться к оглавлению

Практическое применение значения теплопроводности строительных материалов

Из понятия теплопроводности напрямую вытекает понятие толщины слоя материала для получения необходимого значения сопротивления теплового потока. Тепловое сопротивление — нормируемая величина.

Упрощенная формула, определяющая толщину слоя, будет иметь вид:

где, H — толщина слоя, м;

R — сопротивление теплопередаче, (м2*°С)/Вт;

λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).

Данная формула применительно к стене или перекрытию имеет следующие допущения:

ограждающая конструкция имеет однородное монолитное строение;
используемые стройматериалы имеют естественную влажность.

При проектировании необходимые нормируемые и справочные данные берутся из нормативной документации:

СНиП23-01-99 — Строительная климатология;
СНиП 23-02-2003 — Тепловая защита зданий;
СП 23-101-2004 — Проектирование тепловой защиты зданий.

Вернуться к оглавлению

Теплопроводность материалов: параметры

Принято условное разделение материалов, применяемых в строительстве, на конструкционные и теплоизоляционные.

Конструкционные материалы применяются для возведения ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий). Они отличаются большими значениями теплопроводности.

Значения коэффициентов теплопроводности сведены в таблицу 1:

Таблица 1

Подставляя в формулу (2) данные, взятые из нормативной документации, и данные из Таблицы 1, можно получить требуемую толщину стен для конкретного климатического района.

При выполнении стен только из конструкционных материалов без использования теплоизоляции их необходимая толщина (в случае использования железобетона) может достигать нескольких метров. Конструкция в этом случае получится непомерно большой и громоздкой.

Допускают возведение стен без использования дополнительного утепления, пожалуй, только пенобетон и дерево. И даже в этом случае толщина стены достигает полуметра.

Теплоизоляционные материалы имеют достаточно малые величины значения коэффициента теплопроводности.

Основной их диапазон лежит в пределах от 0,03 до 0,07 Вт/(м*°С). Наиболее распространенные материалы — это экструдированный пенополистирол, минеральная вата, пенопласт, стекловата, утепляющие материалы на основе пенополиуретана. Их использование позволяет значительно снизить толщину ограждающих конструкций.

Процесс передачи энергии от более нагретой части тела к менее нагретой называется теплопроводностью. Числовое значение такого процесса отражает коэффициент теплопроводности материала. Это понятие является очень важным при строительстве и ремонте зданий. Правильно подобранные материалы позволяют создать в помещении благоприятный микроклимат и сэкономить на отоплении существенную сумму.

Понятие теплопроводности

Теплопроводность — процесс обмена тепловой энергией, который происходит за счет столкновения мельчайших частиц тела. Причем этот процесс не прекратится, пока не наступит момент равновесия температур. На это уходит определенный промежуток времени. Чем больше времени затрачивается на тепловой обмен, тем ниже показатель теплопроводности.

Данный показатель выражают как коэффициент теплопроводности материалов. Таблица содержит уже измеренные значения для большинства материалов. Расчет производится по количеству тепловой энергии, прошедшей сквозь заданную площадь поверхности материала. Чем больше вычисленное значение, тем быстрее объект отдаст все свое тепло.

Факторы, влияющие на теплопроводность

Коэффициент теплопроводности материала зависит от нескольких факторов:

При повышении данного показателя взаимодействие частиц материала становится прочнее. Соответственно, они будут передавать температуру быстрее. А это значит, что с повышением плотности материала улучшается передача тепла.

Пористость вещества. Пористые материалы являются неоднородными по своей структуре. Внутри них находится большое количество воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицами будет сложно перемещать тепловую энергию. Соответственно, коэффициент теплопроводности повышается.

Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Мокрые поверхности материала пропускают большее количество тепла. В некоторых таблицах даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.

Выбирая материал для утепления помещений, важно учитывать также условия, в которых он будет эксплуатироваться.

Понятие теплопроводности на практике

Теплопроводность учитывается на этапе проектирования здания. При этом берется во внимание способность материалов удерживать тепло. Благодаря их правильному подбору жильцам внутри помещения всегда будет комфортно. Во время эксплуатации будут существенно экономиться денежные средства на отопление.

Утепление на стадии проектирования является оптимальным, но не единственным решением. Не составляет трудности утеплить уже готовое здание путем проведения внутренних или наружных работ. Толщина слоя изоляции будет зависеть от выбранных материалов. Отдельные из них (к примеру, дерево, пенобетон) могут в некоторых случаях использоваться без дополнительного слоя термоизоляции. Главное, чтобы их толщина превышала 50 сантиметров.

Особенное внимание следует уделить утеплению кровли, оконных и дверных проемов, пола. Сквозь эти элементы уходит больше всего тепла. Зрительно это можно увидеть на фотографии в начале статьи.

Конструкционные материалы и их показатели

Для строительства зданий используют материалы с низким коэффициентом теплопроводности. Наиболее популярными являются:

Железобетон, значение теплопроводности которого составляет 1,68Вт/м*К. Плотность материала достигает 2400-2500 кг/м 3 .

Древесина, издревле использующаяся как строительный материал. Ее плотность и теплопроводность в зависимости от породы составляют 150-2100 кг/м 3 и 0,2-0,23Вт/м*К соответственно.

Еще один популярный строительный материал — кирпич. В зависимости от состава он обладает следующими показателями:

саманный (изготовленный из глины): 0,1-0,4 Вт/м*К;

керамический (изготовленный методом обжига): 0,35-0,81 Вт/м*К;

силикатный (из песка с добавлением извести): 0,82-0,88 Вт/м*К.

Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:

Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.

Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м 3). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.

Показатели теплоизоляционных материалов

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, наиболее популярных в наше время:

пенополистирол, плотность которого такая же, как и у предыдущего материала. Но при этом коэффициент передачи тепла находится на уровне 0,029-0,036Вт/м*К;

стекловата. Характеризуется коэффициентом, равным 0,038-0,045Вт/м*К;

с показателем 0,035-0,042Вт/м*К.

Таблица показателей

Для удобства работы коэффициент теплопроводности материала принято заносить в таблицу. В ней кроме самого коэффициента могут быть отражены такие показатели как степень влажности, плотность и другие. Материалы с высоким коэффициент теплопроводности сочетаются в таблице с показателями низкой теплопроводности. Образец данной таблицы приведен ниже:

Использование коэффициента теплопроводности материала позволит возвести желаемую постройку. Главное: выбрать продукт, отвечающий всем необходимым требованиями. Тогда здание получится комфортным для проживания; в нем будет сохраняться благоприятный микроклимат.

Правильно подобранный снизит по причине чего больше не нужно будет «отапливать улицу». Благодаря этому финансовые затраты на отопление существенно снизятся. Такая экономия позволит в скором времени вернуть все деньги, которые будут затрачены на приобретение теплоизолятора.

Фанера 1525×1525

Фанера была известна в глубокой древности. В Египте, древней Греции и Риме фанеру в виде тонких дощечек, вырезанных из высокоценных древесных пород, применяли для отделочных работ. Начало производства клееной фанеры в России относится к 90-м годам XIX века. Способ склеивания нескольких слоев лущеной фанеры (шпона) в то время назывался русским. Это указывает на то , что клееная фанера была изобретена в России.

Фанера представляет собой слоистую клееную древесину, состоящую из трех и более листов лущеного шпона с взаимно перпендикулярным расположением волокон в смежных слоях. Основные виды фанерной продукции: фанерные плиты, состоящие из склеенных между собой семи и более листов лущеного шпона с заданным направлением волокон в смежных слоях; бакелизированная фанера — фанера повышенных водоатмосферостойкости и прочности; авиационная фанера — фанера специальных марок, предназначенная для использования в авиационной промышленности; декоративная фанера; древесные слоистые пластики (ДСП), состоящие из склеенных синтетическими клеями в процессе термической обработки под высоким давлением слоев шпона; лущеный шпон, получаемый при лущении чурака.

Фанера характеризуется следующими физическими свойствами. Объемный вес клееной фанеры на 18-20% выше, чем у массивной древесины и шпона, так как слои шпона при склеивании в гидравлическом прессе уплотняются. Теплопроводность фанеры вследствие наличия клеевого слоя, заполняющего поры древесины, меньше, чем у массивной древесины. Фанера обладает большей способностью к поглощению звука, чем кирпичная стена, и является хорошим материалом для отделки стен и полов.

Основной классификационный признак фанеры и фанерной продукции — ее назначение. По этому признаку фанеру можно рассматривать как конструкционный материал и как материал, предназначенный для отделки, например, в мебельном производстве. К другим классификационным признакам относятся: порода древесины, формат листа, толщина фанеры, конструкция листа, физико-механические свойства (прочность, водостойкость, плотность и др.), наличие отделочного покрытия.

По породе древесины фанеру разделяют на лиственную (березовая, осиновая), хвойную (сосновая) и комбинированную.

Фанера бывает обычного формата (квадратная, прямоугольная) и большеформатная, когда одна из сторон более 1830 мм. По толщине фанеру подразделяют на тонкую (1,5 — 8 мм), средних толщин (8 — 12 мм) и больших толщин (12 — 78 мм).

По конструкции листа фанера и фанерная продукция может быть с взаимно-перпендикулярным и параллельным расположением волокон древесины в смежных слоях шпона, симметричная и несимметричная, из шпона одной породы и из различных пород.

В зависимости от вида применяемого клея, толщины шпона, параметров термообработки в процессе склеивания фанера может быть повышенной, средней и низкой водостойкости (например, марок ФСФ,ФК, ФБА).

В зависимости от назначения фанера может иметь защитные или отделочные покрытия, может быть шлифованная и нешлифованная, как с одной, так и с обеих сторон.

Для удовлетворения потребностей рынка фанеру и фанерную продукцию выпускают по стандартам и техническим условиям.

ОАО «Фанпласт» выпускает березовую фанеру по ГОСТ 3916. 1-2018 марки ФСФ.

Вся продукция производится из высококачественного березового сырья, доставляемого на завод из ЛПХ Новгородской, Псковской и Ленинградской областей.

Фанера марки ФСФ (EXTERIOR или WBP) — фанера повышенной водостойкости (клеевое соединение повышенной водостойкости). Формат нашей фанеры 1525 х 1525 мм, толщина от 3 до 40 мм. Фанера не шлифуется. По заказу потребителя фанера может быть изготовлена по различным схемам сборки слоев шпона, возможно изготовление нестандартной толщины (например, 4,2 мм, 25 мм, 40 мм).

Каждая партия фанеры проходит испытания в лаборатории для определения:

предела прочности при скалывании по клеевому слою;
предела прочности при растяжении вдоль волокон;
предела прочности при статическом изгибе вдоль волокон;
эмиссии свободного формальдегида;
влажности.

В отличие от фанеры марки ФК наша фанера (ФСФ) имеет повышенные прочностные показатели:

Предел прочности при статическом изгибе вдоль волокон, МПа
ФСФ	ФК
60	55
Предел прочности при растяжении вдоль волокон, МПа
40	30

Предел прочности фанеры марки ФСФ при скалывании по клеевому слою после кипячения в воде в течение 1 часа — 1,5 МПа.
Фанера марки ФК кипячения не выдерживает, а после вымачивания в воде в течение 24 часов предел прочности составляет 1,5 МПа.

Производство фанеры ее применение

Фанера наделена хорошими показателями биологической стойкости, поскольку имеющийся в клеевом составе специальный фенол-формальдегид чрезвычайно надежно защищает этот материал от негативного воздействия грибков и микроорганизмов. Биологическую стойкость листов фанеры можно усилить конечным ламинированием и специальной обработкой торцов материала. В результате такой обработки, полученная продукция может быть применена либо внутри помещения, либо для проведения различных наружных работ. Чтоб предотвратить гниение фанеры, необходимо обеспечить листам фанеры все необходимые условия эксплуатации, регулярный доступ кислорода, температурный режим плюс 30 градусов и естественная вентиляция. При повышении влажности, пленочного финишного покрытия и наличии повреждения торцов сопротивляемость загниванию материала значительно снижается.

Теплопроводность фанерных листов напрямую зависит от их показателей влагостойкости и условий эксплуатации, поскольку вода традиционно нагревается гораздо быстрее дерева в целых 3 раза. Березовая клееная фанера с обычными показателями влажности наделена уровнем теплопроводности в 0,15 Вт. Такой уровень выше, в сравнении с аналогичной комбинированной либо хвойной фанеры. Но с повышением уровня влажности, теплопроводность листов фанеры возрастает. Именно поэтому влагостойкая фанера, стоимость которой чуть выше иных видов фанеры, используется с большей популярностью среди отечественных потребителей.

Фанеру разрешено использовать при температурных перепадах минус 200-плюс 100 градусов Цельсия, но это экстремально полярные условия. В обычных условиях характеристики фанеры при небольших перепадах почти не изменяются. При морозной температуре листы фанеры становятся более прочными и эластичными, а при резком повышении температуры прочность данного материала уменьшается наполовину. Цена фанеры, которую можно купить на нашем рынке, подойдет абсолютно всем.

Воспламеняются листы фанеры за температуры выше двухсот семидесяти градусов, однако резкое воспламенение материала реально за температуры более плюс 400 градусов Цельсия. Фанерные листы толщиной примерно 20 миллиметров сопротивляются открытому пламени целых 15 минут. Для улучшения огнеупорности фанеры, ее в производственных условиях специально пропитывают дополнительными огнеупорными веществами. Для листов фанеры толщины 20 миллиметров коэффициент звукопоглощения равен приблизительно 25 Децибел. Поэтому для повышения звукоизоляционных характеристик при монтаже между каркасом и плитами можно поместить резиновую прокладку и специальные материалы.

коэффициент, виды, сравнения и свойства материала

Среди основных преимуществ гипсокартона следует выделить его способность к низкому проведению тепла. Плиты способны дышать, а значит, впитывают и отдают влагу. Полотна соответствуют экологическим нормам, а в их основе сухой гипс, бумага и крахмал. Все это и обеспечивает хорошую теплоизоляцию, а также позволяет создать комфортную температуру в помещении.

Теплопроводность

Теплопроводность гипсокартона — это свойство материала пропускать тепло и передавать его холодным участкам. Эту способность у описываемого материала определяет коэффициент теплопроводности. Как правило, характеристика варьируется от 0,21 до 0,34 Вт/ (м×К). Лучшие показатели теплопроводности — у гипсокартона «Кнауф». В данном случае они составляют 0,15 Вт/ (м×К). По данному параметру материал можно сравнить с одним из самых экологичных и теплых материалов — древесиной. Если же осуществляет сравнение с гипсовой штукатуркой или фанерой, то теплопроводность гипса будет ниже.

Но в силу своей малой толщины даже такая теплопроводность гипсокартона (для утепления его используют довольно часто) не способна обеспечить хорошую изоляцию стен. Лист обладает средней толщиной в 12,5 мм. С его помощью нельзя обеспечить полную теплоизоляцию. Однако если сочетать полотна с другими утеплителями, материалы будут хорошо удерживать тепло.

Дополнительные плюсы

В качестве еще одного из главных преимуществ следует выделить то, что листы можно использовать для создания конструкций, устанавливаемых на основе профиля. В результате этого внутри образуется прослойка из воздуха, которая способствует тому, что теплопроводность ГКЛ становится меньше. Это обеспечивает еще и дополнительную вентиляцию стен, что исключает скопление влаги и препятствует образованию конденсата. На стыке, где теплые и холодные температуры соприкасаются друг с другом, образуется точка росы, конденсат. Воздушная прослойка необходима для вентиляции стены, что препятствует накоплению конденсата.

В подтверждение можно отметить, что воздух является лучшим теплоизолятором, поэтому использовать его совместно с ГКЛ принято повсеместно. Кроме того, это может позволить обеспечить еще и звукоизоляцию конструкций и перегородок, которые довольно часто устанавливаются в маленьких квартирах-студиях.

Виды, их сравнение и свойства

Гипсокартон — это многослойная плита из бумаги и гипса. Такая конструкция позволяет использовать материал в роли отделки, а также создавать из него межкомнатные перегородки. Если соблюдать определенные правила при монтаже, на стены можно будет вешать полки и клеить обои.

Но теплопроводность гипсокартона — это еще не единственный показатель, которым следует руководствоваться при выборе полотен. Важно обратить внимание на разновидности материала. Он может быть:

стандартным;
огнестойким;
влагостойким;
огне- и влагостойким.

Посетив магазин, вы увидите гипсокартон «Кнауф», коэффициент теплопроводности которого является самым низким среди остальных разновидностей. Кроме того, этот материал предлагается к продаже в разновидности «суперлист». Он отличается волокнистой структурой, что улучшает свойства листов, облегчает процесс раскроя и повышает прочность. Суперлист удобен при монтаже межкомнатных перегородок.

Вообще, теплопроводность гипсокартона — это не единственная характеристика, на которую следует обращать внимание. Вы должны выбрать один из множества вариантов полотен, среди которых:

акустический
арочный;
виниловый.

Например, арочный картон обладает меньшими толщиной и весом, что позволяет создавать изогнутые сложные конструкции. При использовании винилового вы почувствуете, что материал удобен в работе, ведь его поверхность готова к декоративной отделке и не требуют шпаклевки.

Теплопроводность гипсокартона была упомянута выше, но вы должны знать еще и о других свойствах ГКЛ, среди которых:

безопасность;
гладкость;
легкость в обработке;
высокие шумоизоляционные характеристики;
невысокая стоимость;
относительно небольшой вес;
механическая прочность;
экологичность.

ГКЛ специального назначения

Если проводить сравнение утепленного листа со стандартным, у первого с одной стороны будет слой пенополистирола, который будет снижать теплопроводность. Такой материал не обладает картонным покрытием, что делает его устойчивым к открытому огню и воздействию влаги. Такие листы хорошо противостоят огню благодаря армирующим включениям из стекловолокна. Что касается влагостойких листов, то они содержат специальные добавки против плесени и силикон. Листы выполняются в другой цветовой гамме и могут быть зелеными или розовыми.

Свойства гипсокартона «Кнауф» и его сравнение со стандартным гипсокартоном

Теплопроводность ГКЛ «Кнауф» вам уже известна. Настало время узнать о плотности листов. Она равна 10,1 кг/м², что составляет 30,3 кг на один лист. Если проводить сравнение с обычным ГКЛ, то у описываемого в данном разделе имеется еще и зеленая картонная оболочка. Этот материал имеет стандартную толщину в 12,5 мм и обычно используется для внутренней отделки помещений, которые эксплуатируются при повышенной относительной влажности. Это могут быть:

душевые;
ванные комнаты;
бассейны;
прачечные.

Это выгодно отличает данный гипсокартон с теплопроводимостью, которая гораздо ниже, чем у стандартных листов. Последние обычно не используются при повышенной влажности. Дополнительным отличием выступает еще и наличие во влагостойких листах от производителя «Кнауф» водоотталкивающих модификаторов и антисептической пропитки. Последней покрывается картонный слой. Это позволяет защищать лист от поражения плесенью и грибком.

Еще одним отличием является то, что сердечник гипсокартона «Кнауф» при повышенной влажности не теряет своих геометрических форм и не разбухает. Обычный дышащий гипсокартон, если влажность воздуха превышает 70 %, начинает терять форму, а при высыхании растрескивается и крошится. Влагостойкие листы лишены этого свойства, поэтому использовать их можно для отделки стен внутри помещений, где относительная влажность воздуха может достигать 90 %.

Сравнение видов гипсокартона по дополнительным свойствам

Коэффициент теплопроводности ГКЛ — это одна из важных характеристик, однако при выборе этого материала необходимо обратить внимание еще и на назначение. Разные виды ГКЛ имеют свои свойства. Например, стандартный лист не содержит добавок, а его цвет может быть светло-серым или синим. Предназначаются такие листы для эксплуатации при влажности не больше 70 %. Из этого материала создаются декоративные конструкции, перегородки, его используют для обшивки потолков и стен, а также при создании конструкции большой площади.

Теплопроводность и плотность гипсокартона вам теперь известны, однако необходимо поинтересоваться еще и основными свойствами некоторых видов этого материала. Среди последних следует выделить влагостойкий лист, который имеет в составе фунгицидные и гидрофобные модификаторы. Это позволяет использовать материал во влажных помещениях. Узнать такие полотна вы можете по маркировке синего цвета. Эксплуатация ГКВЛ возможна во влажных помещениях. Наиболее часто такие листы устанавливаются на балконах, лоджиях, кухнях и ванных. Использовать материал можно для монтажа откосов окон, устанавливая совместно с гидроизоляцией.

Коэффициент теплопроводности гипсокартона вам теперь известен, но важно знать еще и о том, что в продаже встречается огнестойкий материал, цвет которого может быть красным или светло-серым. Маркировка имеет красный цвет. В составе листа имеется стекловолокно, которое препятствует возгоранию. Материал применяется для пассивной защиты помещений от пожаров. Узнать листы вы сможете по маркировке ГКЛО. Рекомендуются они для строительства и ремонта конструкций в местах массового скопления людей. Это могут быть вокзалы или торговые центры. Такие полотна отлично проявили себя в качестве противопожарных перегородок. С их помощью можно формировать короба и вентиляционные шахты, обшивая последние.

Коэффициент теплопроводности гипсокартона не является основополагающей характеристикой при выборе материала, который будет эксплуатироваться при особых условиях. В данном случае речь идет о листах, к которым предъявляются повышенные требования по огне- и влагостойкости. Такие листы имеют зеленый цвет и красную маркировку. Данная разновидность довольно редка на рынке и изготавливается не многими компаниями. Материал универсален.

Еще одна разновидность — дизайнерский гипсокартон, который имеет способность к изгибанию. Его обычно используют для создания арок. Этот вид разрабатывается для создания сложных конструкций произвольных форм. С его помощью можно украсить жилую площадь, изготовив разные элементы интерьера и даже мебель. Лист имеет незначительную толщину и высокую гибкость за счет армирующих слоев стекловолокна. Толщина варьируется от 6 до 6,5 мм.

Среди основных достоинств следует выделить отсутствие необходимости замачивать полотна для придания им нужной формы. Листы обладают противопожарными свойствами. В продаже можно встретить еще и акустический гипсокартон, который отличается отверстиями в 1 см. Обратная сторона имеет звукопоглощающий слой. Используется этот тип в тех условиях, где необходима защита от внешнего шума, сюда можно отнести концертные залы или студии звукозаписи. Шпаклевать поверхность такого гипсокартона не рекомендуется, а вот окрашивать вполне возможно.

Теплопроводность гипсокартона при сравнении некоторых видов этого материала может отличаться. Об этом велась речь выше. Однако перед выбором материала важно обратить внимание еще и на свойства. Вы можете приобрести материал повышенной прочности, который маркируется как ГКЛВУ. Материал усилен и может противостоять высоким механическим нагрузкам. На стену или потолок вешается тяжелая бытовая техника по типу телевизора. Допускается использование в разных помещениях. Такой лист может быть влагостойким или огнестойким.

Сравнение гипсокартона по типам кромок

Если вы взглянете на лист гипсокартона, то обратите внимание, что длинная сторона имеет кромку, которая необходима для создания точности сопряжения. Длина ее доходит до 5 см с внешней стороны. В зависимости от типа кромки, нанесение шпаклевки может осуществляться с армирующей лентой или без нее. Узнать о типе кромки вы сможете, если обратите внимание на заднюю часть полотна. В продаже встречаются листы со следующими кромками:

прямая;
полукруглая;
закругленная;
утоненная.

Выбор типа обуславливается предпочтениями потребителя, который будет шпаклевать поверхность.

Дополнительные свойства: недостатки и достоинства

Среди положительных свойств гипсокартона следует выделить высокую прочность на изгиб, плохую горючесть, способность переносить низкие температуры, высокий коэффициент теплопроводности, экологичность, незначительный вес, удобства монтажа. Есть у этого материала и свои недостатки, а именно — слабая влагостойкость, хрупкость при транспортировке и монтаже, а также недостаточная прочность. Кроме того, без каркаса листы довольно сложно поддаются установке.

Что касается прочности на изгиб, то об этом свойстве можно сказать, что квадратный метр полотна способен выдержать до 15 кг нагрузки при толщине в 1 см. Довольно важной характеристикой является еще и плохая горючесть. Она обеспечивается гипсовой основой. Материал плохо воспламеняется и относится к группе Г1 по горючести и В2 — по воспламеняемости.

Материал хорошо выдерживает низкие температуры. На морозе он не растрескивается и не лопается, а вот если температура повышается, то физические свойства восстанавливаются. Нельзя не упомянуть еще и о коэффициенте теплопроводности. Полотна регулируют уровень влажности, что особенно касается ГКЛВ.

Сравнение теплопроводности гипсокартона с другими материалами

Для того чтобы более подробно разобраться в вопросе теплопроводности, следует сравнить этот показатель с соответствующими показателями, свойственными другим материалам. Коэффициент теплопроводности у гипсокартона от компании «Кнауф» равен 0,15 единицам. При сравнении с другими материалами этот показатель значительно ниже.

Например, теплопроводность железобетона составляет 1,5 единиц, тогда как у древесины коэффициент теплопроводности равен все тем же 0,15 единицам. Это касается фанеры и других отделочных материалов из древесины. А вот относительно штукатурки — у нее этот показатель может варьироваться от 0,21 до 09, что зависит от вида материала.

В заключение

Гипсокартон является универсальным материалом, который используется во многих областях деятельности человека. Сюда следует отнести строительство, ремонт и отделку. Из гипсокартона можно создавать даже перегородки, которые позволяют справиться с работами гораздо быстрее и помогают сэкономить средства.

Фанера 1 мм ФК: авиационная шлифованная тонкая

Если сравнить металлические и деревянные конструкции, то известно, что при одинаковых геометрических параметрах прочность первых будет намного выше. Однако металл обладает рядом недостатков, которые ограничивают его применение в строительстве и производстве мебели: большая масса, например, дороговизна, высокая теплопроводность.

Фанера 1 мм

В итоге неизменной популярностью пользуется материал из дерева, отличающийся по каким-то причинам повышенной прочностью и гибкостью, например: фанера 1,2 мм, 1,5 мм, 1,6 мм.

Авиационная фанера

Материал этот получают путем прессования с клеем тонких листов натурального дерева – шпона. Как правило, толщина самого шпона колеблется от 3 мм до 4 мм, то, есть, готовый лист должен быть еще толще. В противном случае материал окажется слишком непрочным.

Для БП применяют шпон в 0,5 и 0,55 мм. Однако здесь многое зависит от характера клеящего состава и метода расположения листов древесины.

Известно, что структура древесного волокна относительно упорядочена вдоль ствола. Если укладывать листы древесины таким образом, чтобы направление волокон было перпендикулярным, прочность полученного композитного материала будет намного выше, так как волокна образуют своеобразную структурную решетку.

Шпон склеивают бакелитовым спирторастворимым клеем. Предварительно листы пропитывают формальдегидными смолами при температуре в 270 С и давлении 6 атм.

По сути, такая технология соблюдается и при получении и ФК, и ФСФ, но используемые при их изготовлении клеи не сообщают материалу такую прочность и влагостойкость, как бакелитовый клей. Если авиационная фанера толщиной 1 мм, а также 1,2 мм, 1,5 мм, 1,6 мм активно используется в моделировании, то ФК с такими параметрами попросту не выпускается.

Различают два сорта БП:

БП – шпон соединяется бакелитовой пленкой A или B типа;
БС-1 – шпон до толщины 3 мм склеивают пленкой типа B, а если материал должен быть толще – 4 мм, то используется пленка типа A.

Листы БП могут иметь толщину в 1 мм, 1,2 мм, 1,5 мм, 1,6 мм – до 3 мм при весьма солидных размерах листа. Листы БС-1 – до 12 мм.

Можно найти материал еще болей тонкий – от 0,4 мм. Такой лист можно согнуть под углом в 180 градусов буквой П и на его прочностных характеристиках это не скажется.

Сортность материала

На прочность материала влияет также и сорность древесины. При изготовлении фанеры шпон используется разных сортов – от элитной до сорта 4. Понятно, что для тонкой авиационной фанеры используется сорт 1, причем все слои шпона относятся к категории сорт 1.

ФК как материал, где прочность не столь критична, а такой большой тонкости, как лист в 1 мм или 1,2 мм, добиваться нет нужды, сорт 1 может использоваться только для лицевого слоя, в то время как для нижней стороны используется сорт 3 или 4. Маркируется изделие как ФСФ 1/4. Это означает, что первосортный шпон использован для лицевого слоя, а сорт 4 – для нижнего. На фото – фанера 3 мм сорт 1.

Кроме того, в маркировке указывается сведения о шлифовке.

НШ – нешлифованная.
Ш1 – шлифованная с одной стороны.
Ш2 – материал, шлифованный с двух сторон. Для моделирования необходимо именно этот вариант.

Технические характеристики

БП соединяет в себе уникальные свойства:

прочность – можно даже сказать сверхпрочность;
влагостойкость – вернее, водонепроницаемость, детали из БП могут использоваться под водой;
гибкость – лист в 1 мм можно сгибать под углом в 180 градусов и больше;
сопротивляемость агрессивной среде – изделия выдерживают как городской смог, так и тропический климат;
изделия из БП 1 мм не гниют и не подвержены грибкам даже в условиях повышенной влажности.

Применение

Фанера ФК 1 мм ГОСТом не предусмотрена, так же как и 1,2 мм или 1, 5 мм. Ее минимальная толщина начинается с 3 мм. К самым востребованным относится параметр в 10–12 мм, пригодная для разнообразных подложек, в качестве отделочного материала и так далее.

БП в 1мм или 1, 2 мм отличается минимальным весом и исключительной прочностью при таких параметрах. Именно этот вид фанеры использовался в авиастроении, пока не был заменен алюминиевыми сплавами. Сегодня БП в 1 мм является основным материалом авиамоделирования. Его способность выдерживать аэродинамические нагрузки превосходна.

При этом материал отличается высокой влагостойкостью, так что стал «любимым» и в судомоделировании.
Используется БП 1 мм и в мебелестроении – при изготовлении узлов, где наблюдается повышенная нагрузка.
Архитектурные проекты зачастую также возводятся из фанеры в 1 мм: гибкость и тонкость листа позволяет воспроизводить в точности все архитектурные особенности будущего здания, но в миниатюре.
Фанера 1,5 мм и в 1 мм применяется при изготовлении музыкальных инструментов. В этом случае подходит только «чистый» материал, а не композитный с пластиком, так как примесь последнего роковым образом сказывается на звучании.

Стоит отметить, что технология изготовления настоящей дельта-древесины, которая использовалась при авиастроении, утерян. Поэтому, например, снят с производства вертолет Ми-10 и ему подобные, где винты производились из этого материала.

Блог компании Теплострой

Перед укладкой финишных напольных покрытий необходимо получить ровное основание. Для этих целей можно использовать фанеру или плиты ОСБ. Оба этих материала имеют много плюсов, к которым относятся:

привлекательный внешний вид;
несложная обработка материала;
доступная цена;
качественная ровная поверхность;
долговечность;
высокий уровень прочности.

Так что лучше для пола, фанера или плиты ОСБ? Для ответа на этот вопрос нам понадобится сделать сравнение на основе наиболее важных свойств данных материалов.

Устойчивость к влаге и теплопроводность

Основание пола должно быть теплым и устойчивым к влаге. С этим никто не поспорит. По этим качествам фанера и ОСБ стоят примерно на одном месте. Но если быть точнее, то фанера более подвержена воздействию влаги. Поэтому в помещениях с высоким уровнем влажности нужно отдавать предпочтение листам ОСБ.

Прочность

В плане прочности полы из фанеры выигрывают у листов ОСБ. Даже при намокании фанера лучше справляется с нагрузкой. Поэтому, если полы должны выдерживать интенсивный поток людей, то в качестве основания лучше использовать листы фанеры.

Безопасность для здоровья

Существуют разные мнения насчет экологичности фанеры и ОСБ. Оба данных материала содержат определенные химические вещества. Принято считать, что фанера более безопасна для здоровья. Однако некоторые исследования показывают, что если материал надежно закрыт финишными покрытиями, то между листами ОСБ и фанерой ощутимой разницы не существует.

Монтаж

Фанера очень легко обрабатывается при помощи электрических инструментов (циркулярная пила, дрель, электрический лобзик). При этом может образовываться много мелкой пыли.

Листы ОСБ также хорошо обрабатываются электрическими инструментами. А вот ручными инструментами с листами ОСБ работать очень сложно. Также нужно учитывать, что плиты ОСБ больше весят.

Назначение помещения

Детская комната. Лучше всего для таких помещений подходит наиболее безопасная для здоровья фанера.
Кухня. Необходимо выбирать фанеру или ОСБ с влагостойкими качествами.
Спальня. Отличным решением здесь будут плиты ОСБ. Это объясняется тем, что они лучше защищают от шума.

Фанера. Статьи компании «СтройЭксперт»

Фанера

Фанера — практичный материал, с высокими физико-механическими показателями. Древесина сочетается с многослойной структурой, которая обеспечивает высокую прочность фанеры. Это имеет большое значение в строительстве, а также других производствах различного рода, где прочность материала имеет основное значение. Естественная текстура древесины, теплые оттенки, сделали популярным этот материал при производстве мебели, в интерьерах, отделки помещений. В качестве конструкционного материала фанера используется в автомобилестроении, строительстве, вагоностроении и т.д. Фанера представляет из себя древесный материал, изготовленный из склеенных листов лущеного шпона. Склеивание осуществляется с использованием синтетических термореактивных или же природных клеев. Производители фанеры, как правило, используют березовый шпон, свойства которого придают фанере лёгкость и прекрасную сочетаемость с другими древесными материалами. Фанера легка в обработке, достаточно устойчива к перепадам температур и вполне эстетична, её прочность, экологичность и теплопроводность намного превышает показатели других древесно-плитных материалов. В основном фанера производится из лущеного шпона. Этот способ требует отпроизводителей фанеры использования шпона толщиной 1,2 — 1,9 мм, который в свою очередь был получен путем лущения фанерного кряжа. Это наиболее оптимальный метод производства шпона.

Фанера клееная марки ФК производится по ГОСТ 3916.1-96 с комбинацией сортов лицевого слоя (рубашки) I, II, III, IV. По степени водостойкости клеевого соединения фанеру подразделяют на марки:
ФК — фанера водостойкая. ФСФ-фанера повышенной водостойкости.
Фанеру, в зависимости от внешнего вида наружных слоев подразделяют на пять сортов:
Е (элита), I, II, III, IV.
Сорт фанеры обозначается сочетанием сортов шпона лицевого и оборотного слоев: сорт лицевого слоя / сорт оборотного слоя, например, E/I, I/I, I/II, II/II, II/III, II/IV, III/III, III/IV, IV/IV и т.д

Фанера Сорт I

Булавочные сучки до 3 шт., здоровые сучки до 15 мм, выпадающие сучки до 6 мм допускаются в этом сорте фанеры, а сомкнутые трещины допускаются не более 200 мм в количестве 2 шт. на 1 м ширины, здоровое изменение окраски допускается не более 5%, остальные дефекты древесины не допускаются.

Фанера Сорт II

Допускаются булавочные сучки, здоровые сросшиеся до 25 мм, выпадающие до 6 мм, сомкнутые трещины и разошедшиеся в количестве 2 шт. длиной до 200 мм, здоровые изменения окраски, вставки из древесины.

Фанера Сорт III

Допускается здоровые сучки, выпадающие сучки до 6 мм, сомкнутые трещины, разошедшиеся трещины 2 мм в количестве 2 шт. длиной до 300 мм, здоровые изменения окраски, вставки из древесины, волнистость, рябь.

Фанера Сорт IV

Допускаются выпадающие сучки до 40 мм без ограничения количества, разошедшиеся трещины шириной не более 10 мм без ограничения, вставки из древесины, волнистость, рябь.

теплоудерживающие свойства фанеры

Фанера

в настоящее время довольно популярна в сфере производства мебели. Он недорог и обладает свойствами, которые уникальны только для него. По сравнению с массивной древесиной, она более гибкая, да и внешне не сильно отличается. Таким образом, фанера потихоньку завоевывает мебельный рынок, да еще как!

Домовладельцы, которые отказываются от массивной древесины и соглашаются на фанеру, делают это не по прихоти. Они исследуют детали и взвешивают свои шансы.Хотя фанера не позволяет просверлить дырку в их карманах, всегда желательно взвесить все за и против, прежде чем остановиться на чем-то. Одним из наиболее обсуждаемых свойств фанеры является ее способность удерживать тепло. Многие домовладельцы опасаются, что фанера может быть не таким хорошим изолятором, как ее более дорогой аналог, то есть массивная древесина. Знание его тепловых свойств — хороший способ решить, что ему подходит. Эта статья — одна из таких, которая помогает лучше понять тепловые свойства фанеры.

Важно отметить, что фанера не так сильно реагирует на тепло, как некоторые другие строительные материалы. Вот несколько советов, которые помогут лучше понять фанеру:

ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ
Как и все другие твердые материалы, фанера расширяется при нагревании. Однако древесина расширяется очень мало. Влажность влияет на древесину гораздо сильнее, чем тепло. Средний коэффициент древесины очень низок, поэтому при нагревании древесина почти не расширяется.

ТЕРМОСТОЙКОСТЬ

Это одна из самых важных вещей, которые нужно знать, прежде чем соглашаться на фанерные установки. Термическое сопротивление – это способность материала сопротивляться передаче тепла. Материалы с более высоким сопротивлением являются лучшими изоляторами, чем материалы с более низким значением. Это обратная величина теплопроводности. Это значение часто зависит от толщины материала.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

Теплопроводность материала – это его способность передавать тепло с одной стороны материала на другую.Представленное в виде значения K, чем выше значение K, тем лучше способность материала проводить тепло. Обычно фанера имеет значение K меньше 1. Следовательно, свойство теплопроводности фанеры (или дерева в целом) очень плохое.

РЕАКЦИЯ НА ЭКСТРЕМАЛЬНОЕ ТЕПЛО

Это, опять же, еще один примечательный момент в использовании фанеры в жилых комплексах. Фанера подвергается обугливанию и выдавливанию при температуре от 90 до 150 градусов по Цельсию.Таким образом, крайне необходимо любой ценой избегать высоких температур. В подобных случаях следует контролировать поток воздуха, чтобы предотвратить повреждение его дорожек. Однако при температурах выше 150 градусов Цельсия есть вероятность, что фанерная плита подвергнется самовозгоранию и загорится.

В целом, мы видим, что фанера является отличным изолятором. Это, однако, только в нижней части его. Домовладельцы должны более внимательно изучить это, чтобы помочь им решить, хотят ли они согласиться на фанеру.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Показатели теплопроводности для клееного бруса и ели для использования в гибридных кросс-клееных деревянных панелях :: BioResources

Трипати, Дж., и Райс, Р. (2017). «Значения теплопроводности для клееного бруса и ели для использования в гибридных кросс-клееных деревянных панелях», BioRes. 12 (4), 8827-8837.

Abstract

В этом исследовании изучалась теплопроводность в зависимости от удельного веса и содержания влаги для клееного бруса (LSL) и красной ели.В рамках более масштабного исследования тепло- и массопереноса в кросс-ламинированных деревянных панелях с использованием ламината, состоящего как из LSL, так и из ели, авторы измерили теплопроводность при четырех уровнях содержания влаги. Результаты показали, что LSL имеет более высокое значение теплопроводности во всем испытанном диапазоне содержания влаги. Средняя разница составила чуть более 8%, а диапазон как для LSL, так и для ели был от 0,081 Вт/м-K до 0,126 Вт/м-K. Сравнение с опубликованными значениями теплопроводности массивной древесины во всем диапазоне было хорошим.Не сообщалось о значениях теплопроводности LSL при различных уровнях влажности.

Загрузить PDF

Полный текст статьи

Показатели теплопроводности клееного бруса и ели для использования в панелях из гибридной перекрестно-клееной древесины

Джая Трипати и Роберт В. Райс*

Ключевые слова: теплопроводность; ель красная; Клееный брус

Контактная информация: Школа лесных ресурсов, Университет штата Мэн, Ороно, Мэн, США 04469;

* Автор, ответственный за переписку: RWRice@Maine. edu

ВВЕДЕНИЕ

Теплопроводность (TC) — это основное теплофизическое свойство, используемое для определения скорости теплового потока за счет теплопроводности через материал, поверхность которого подвержена разности температур.Значения теплопроводности обычно используются для оценки теплопередачи и теплоизоляции стен в строительстве.

В рамках более масштабного исследования тепло- и массопереноса через панели из гибридной перекрестно-клееной древесины (CLT), изготовленные из клееных стружечных пиломатериалов (LSL) и красной ели ( Picea rubens Sarg.), авторы определили термическую проводимость нескольких образцов обоих материалов для использования в моделировании тепло- и массопереноса. Ранее не сообщалось об изменении теплопроводности LSL в зависимости от содержания влаги.Теплопроводность ели была указана для сравнения. О теплопроводности LSL, поскольку она зависит от содержания влаги, ранее не сообщалось, но она необходима для нового использования LSL в панелях из ClT.

В Справочнике по дереву (2010 г.) теплопроводность определяется как мера скорости теплового потока (Вт·м ^–2 ) через материал, подверженный единичной разности температур (К) на единицу толщины (м). Проводимость определяется законом Фурье в стационарных условиях, как показано в уравнении.1,

где Q/t это коэффициент теплопроводности, который представляет собой количество теплопроводности через материал в единицу времени, в ваттах (Вт), A это общая площадь поперечного сечения проводящей поверхности (м ² ), ∆T – разность температур (Кельвин, К), d – толщина материала (м), λ – теплопроводность материала (–Вт/мК).

Как правило, значения теплопроводности строительных строительных материалов измеряются путем определения небольшой (примерно 20 °C) разницы температур по образцу.Измерение подводимой энергии, необходимой для поддержания разницы температур, позволяет оценить стационарное значение Q. Защитная пластина часто используется для уменьшения потерь тепла с краев образца и основана на стандарте ASTM C177 (2013). Второй метод, используемый в этом исследовании, описанный в стандарте ASTM C518 (2015 г.), представляет собой расходомер тепла. При ограниченном тестировании различия между методами, измеренные по систематической ошибке, незначительны (Zarr and Lagergren, 1999).

Известно, что теплопроводность массивной древесины и, предположительно, композитных материалов на основе древесины увеличивается с увеличением удельного веса (сухой вес/объем при испытании), содержания влаги, температуры и содержания экстрактивных веществ (Wood Handbook 2010).Основными факторами являются влажность и плотность. Wangaard (1940) и MacLean (1941) измерили влияние содержания влаги, а также сообщили о последовательной связи между теплопроводностью и удельным весом. Хотя это и не предсказывается законом Фурье и не согласуется с небольшими изменениями удельного веса, общая тенденция заключается в том, что теплопроводность увеличивается с увеличением удельного веса. Пористые вещества передают тепло посредством конвекции и теплопроводности, а эффект удельного веса может быть связан с пористостью древесины.

Влияние температуры на значение теплопроводности усиливается по мере повышения температуры. Например, Troppová et al. (2015) обнаружили, что значения проводимости высушенных в печи образцов увеличились на 12%, тогда как значения проводимости влажных образцов (14,2%) увеличились на 61% при повышении температуры с -10 °C до 60 °C. Следовательно, чем выше температура, тем больше разница между значениями проводимости в сухом состоянии и при влажности 14,2%. Извлекаемый контент имеет тенденцию быть менее важным в большинстве приложений.

Измерения теплопроводности массивной древесины хорошо известны, и такие исследователи, как Wangaard (1940), MacLean (1941), Wilkes (1979), Steinhagen (1977) и Goss and Miller (1992), провели множество подробных исследований. для теплопроводности твердой древесины. Из этих исследований Вангаард и Маклин получили существенные данные, а другие использовали их данные. Например, Tenwolde et al. (1988) разработал уравнение нелинейной регрессии, используя данные Маклина. В Справочнике по дереву (Wood Handbook 2010) приводится уравнение для теплопроводности, основанное на работе нескольких исследователей (Eq.2). Уравнение включает как удельный вес, так и взаимодействующий член удельный вес/влагосодержание в качестве факторов. Уравнение 2 предназначалось для всех распространенных пород твердой и мягкой древесины. Однако, если входные данные для уравнения. 2 были ограничены обычными коммерческими видами, используемыми для строительства зданий, диапазон удельного веса будет небольшим и, вероятно, не будет статистически значимым,

, где M – содержание влаги в сухом состоянии (%), а G – удельный вес.

Siau (1984), используя теоретический анализ, основанный на аналоге электропроводности, разработал уравнение. 3 по теплопроводности, которая включает в себя удельный вес, пористость и влажность древесины. Сиау предположил применимость уравнения. 3 был для значений удельного веса от 0,4 до 1,5,

, где a – корень квадратный из пористости древесины (√ V _a ), V _a – пористость древесины, 1 – G (0.667 + 0,01* M ), G — удельный вес древесины при M , а M — влажность (%). Единицы λ – Вт/м-К.

Используя широкий набор данных MacLean и других, константы в уравнении. 2 действительны для температуры около 24 °C и содержания влаги (в сухом состоянии) менее 25 %. Также существует ограничение по значениям удельного веса, которые должны быть выше 0,3. Уравнение 2 применимо только к массивной древесине.Tenwolde и др. (1988) упоминается, что теплопроводность фанеры и сухой стружечной плиты составляет примерно 86% и 75%, соответственно, от теплопроводности цельной древесины с таким же удельным весом, хотя измерения панелей не приводятся. уравнение 2 следует использовать с осторожностью, так как базовые наборы данных весьма изменчивы.

Данные по теплопроводности для LSL скудны. В рекламной документации Louisiana Pacific Corporation (LP) для марки 1.35E LSL, которая использовалась для этого исследования, указано, что теплопроводность равна 0.13 Вт/м-К, что значительно выше, чем у массивной древесины (LP Building Products 2013). Влажность не указана. Возможно, ближайшим к LSL композитом на древесной основе, для которого имеются данные по теплопроводности, является ориентированно-стружечная плита (OSB). Данные для OSB, которые имеют более высокую общую плотность, чем LSL, были измерены Kamke и Zylkowski (1989) как 0,089 Вт/м-K при среднем содержании влаги 4,8%. Средняя плотность панелей составила 680 кг/м ³ . Аналогичным образом Sonderegger и Niemz (2009) проверили теплопроводность ориентированно-стружечной плиты плотностью 662 кг/м ³ 9.Влагосодержание 5% и определено среднее значение 0,0984 Вт/м-К. Ward и Skaar (1963) измерили теплопроводность «древесностружечных плит» при различных температурах. Типичное значение, полученное из их данных, имело высокую теплопроводность 0,204 Вт/м-К для плиты плотностью 727 кг/м ³ при влажности 8,3% и температуре 20,6 °C. Однако, в отличие от обычного OSB, LSL изготавливается с использованием процесса впрыска пара. Следовательно, в LSL профиль плотности имеет тенденцию быть однородным (Rowell 2013), тогда как в OSB плотность профиля такова, что поверхности лицевых слоев уплотнены, а внутренние слои — нет.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ

Подход

Процесс измерения теплопроводности был аналогичен обычному методу измерения теплового потока, описанному в стандарте ASTM C518 (2015). LSL и ель, проверенные на теплопроводность, были частью материала, предназначенного для использования в качестве пластин для CLT-панелей. Испытания для данной работы включали предварительную оценку плотности профиля ЛПС на однородность, измерения теплопроводности, влажности и объема образцов на момент испытаний, определение удельного веса материалов.

Материалы

Клееный брус изготовлен из смеси древесных стружек северных лиственных пород (длина 20 см на 25 см, соотношение сторон 150). LSL, использованный для этих испытаний, был изготовлен из пяти различных заготовок компанией Louisiana Pacific Corporation в Хоултоне, штат Мэн. Исходный размер каждого образца перед механической обработкой для этих испытаний составлял приблизительно 3,8 см в толщину, 18,4 см в ширину и 3 м в длину. Исходная влажность образцов ЛПС и ели составляла от 7 до 10 процентов, а исходная плотность ЛПС составляла около 680 кг/м ³ .Начальная плотность ели была около 460 кг/м ³ . Все образцы были кондиционированы перед испытанием на теплопроводность, как описано ниже.

Также использовались пиломатериалы из красной ели размером

номинального размера 5 см в толщину, 20 см в ширину и 3 м в длину (2 дюйма × 8 дюймов × 10 футов в длину) с местного лесопилки (Pleasant River Lumber Company, Dover-Foxcroft, ME). Большие куски пиломатериалов были отсортированы для удаления больших дефектов и незакрепленных сучков. В окончательных образцах допускались небольшие тугие сучки.

Образцы размером 5 см × 5 см × 3,8 см толщиной от каждой из пяти заготовок LSL были обработаны для проверки плотности профиля. Шесть образцов были вырезаны из случайных мест в пяти разных заготовках LSL. Образцы были испытаны в условиях содержания влаги в состоянии поставки приблизительно 5%.

Образцы для испытания на теплопроводность из более крупных еловых пиломатериалов и заготовок LSL были обработаны до приблизительно 24 см в длину и от 6 до 9 см в ширину. Толщина всех образцов 1.8 см. Образцы LSL были разрезаны примерно пополам и слегка отшлифованы с обеих сторон, чтобы сделать их плоскими. Профиль плотности не был затронут, как описано ниже. Перед испытанием образцы кондиционировали в климатической камере Tenney T11-RS (Tenney Environmental, Williamsport, PA, USA). Номинальные настройки равновесного содержания влаги составляли 8%, 12% и 18% сухого содержания влаги. Фактические настройки камеры были установлены примерно на 23 °C и относительной влажности 85% для достижения первого целевого содержания влаги примерно 18%.На каждом уровне испытаний, как только вес небольших образцов стабилизировался, их заворачивали в полиэтиленовую пленку, чтобы они не теряли влагу во время испытаний.

После первого испытания образцы кондиционировали при 23 °C и относительной влажности 65,5 % (ЭМС примерно 12 %) до стабилизации, испытали, затем кондиционировали при 23 °C и относительной влажности 42 % для получения содержания влаги в нормальных комнатных условиях приблизительно 8% перед тестированием в третий раз. Наконец, образцы помещали в сушильный шкаф при температуре 103 °C для удаления оставшейся влаги и повторно тестировали при 0% влажности.Хотя гири были стабильны до испытания в пределах 0,02 г, из-за природы материалов они не находились в точно таком же состоянии влажности при испытании.

Оборудование

Плотность профиля LSL измеряли с помощью профилометра плотности (Siempelkamp Group, Крефельд, Германия) и использовали америций 241 в качестве источника излучения. Шаг сканирования по профилю составлял примерно 0,06 мм. Измерения объемной плотности ели и LSL проводились с помощью калиброванных штангенциркулей и калиброванных лабораторных весов.

Измерения теплопроводности проводились с использованием теплового расходомера Netzsch Lambda 2000 (NETZSCH Instruments North America, Burlington, MA, USA) с использованием программного обеспечения Q-Lab (NETZSCH Inc., версия 2.12, Selb, Германия) (рис. 1). Устройство состоит из изолированной коробки с параллельными нагреваемыми и охлаждаемыми пластинами. Каждая пластина имеет размеры примерно 30 см х 30 см и имеет датчики, расположенные в центре. Образец удерживается между двумя пластинами, одна из которых нагревается, а другая охлаждается. Разница температур между двумя пластинами регулируется с помощью эффекта Пельтье, а циркулирующая жидкость регулируется для достижения заданного перепада температуры в 20 °C.Датчики теплового потока, установленные на каждой пластине, измеряли напряжение, пропорциональное тепловому потоку через образец (Netzch 2015). Стабильные показания термопары и датчика указывали на тепловое равновесие. Значение теплопроводности рассчитывали с помощью программы Q-Lab. Перед этой серией прибор был откалиброван по методике, разработанной производителем. Датчики были расположены на площади размером примерно 6 см × 6 см в центре пластин, а большой размер образца служил защитой от боковых потерь тепла внутри хорошо изолированного бокса.Многочисленные предварительные тесты показали, что расходомер тепла является точным и точным при проверке на соответствие стандарту.

Рис. 1. Принципиальная схема расходомера тепла

Методы

Всего было выполнено 30 измерений плотности профиля LSL на полную толщину. Первые и последние 40 точек данных были исключены из расчета значений средней плотности и стандартного отклонения

Все измерения содержания влаги проводились взвешиванием во время испытания и сушкой образцов в калиброванной лабораторной конвекционной печи при температуре 103 °C (± 2 °C) до тех пор, пока вес не стабилизировался в конце всех испытаний .

Схема эксперимента для испытания теплопроводности показана в таблице 1. Как описано ниже, толщина образцов LSL и ели была уменьшена до 1,8 см. Установленный размер для каждого образца теплопроводности составлял не менее 24 см × 24 см × 1,8 см толщиной. Один испытуемый образец состоял из трех кусков либо ЛСЛ из одной заготовки, либо ели из одной и той же доски, уложенных встык в виде квадрата. Три кондиционированных куска от каждого образца были индивидуально завернуты в полиэтиленовую пленку и помещены между пластинами измерителя теплового потока.Пенополистирол был помещен вокруг краев образца в камере теплового расходомера для дальнейшего снижения потерь тепла. Тестирование требовало около 40 минут для каждого образца для термического уравновешивания и для программного обеспечения для определения значений теплопроводности.

Таблица 1. Экспериментальный план для испытаний на теплопроводность

Программное обеспечение

Excel 2016 (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA) использовалось для проведения статистического анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Чтобы уменьшить потенциальные потери лучистого тепла с краев образцов, они были обработаны примерно до половины их первоначальной толщины.Уменьшение толщины не повлияло на плотность или удельный вес цельной древесины, но композитные панели часто имеют профили, которые демонстрируют уплотнение на поверхностях и более низкую плотность в сердцевине. Поэтому необходим дальнейший анализ, чтобы гарантировать, что уменьшение толщины LSL не повлияет на измерения теплопроводности.

Типичное сканирование плотности профиля по всей толщине панелей LSL, использованных в этом исследовании, показано на рис. 2. Процесс впрыска пара, используемый для производства, как правило, позволяет избежать проблемы поверхностного уплотнения, характерной для обычных панелей горячего прессования.Чтобы количественно оценить влияние уменьшения толщины на плотность, значения плотности профиля для панелей полной и половинной толщины из каждой заготовки статистически сравнивали с помощью t-критерия. Существенных различий в плотности между толстыми и тонкими панелями обнаружено не было. Поэтому авторы пришли к выводу, что уменьшение толщины не повлияет на значения теплопроводности.

Рис. 2. Типичная плотность профиля LSL, используемого для этих испытаний

Еще одной проблемой было содержание влаги во время тестирования.Хотя все образцы выдерживались при определенной температуре и определенных условиях относительной влажности до тех пор, пока вес не стабилизировался, LSL и ель не уравновешивались до тех же номинальных значений содержания влаги. Эффект показан на рис. 3 и является обычным явлением при кондиционировании образцов композитной и цельной древесины в аналогичных условиях. LSL был связан примерно 8% полимерной дифенилметандиизоцианатной смолой (pMDI) и имел уровень парафина примерно 0,5%. Как воск, так и смола имеют тенденцию уменьшать поглощение влаги.При статистическом сравнении на каждом уровне выше нуля различия были статистически значимыми на уровне 0,05%.

Рис. 3. Изменение содержания влаги между образцами LSL и ели после кондиционирования; столбцы представляют стандартную ошибку.

Удельный вес и плотность зависят от содержания влаги и существенно влияют на теплопроводность. Чтобы уменьшить корреляцию, связанную с влажностью, при определении отношения к теплопроводности, большинство обработок, таких как показано в уравнении.2, включают удельный вес во время испытания и взаимосвязь между влажностью и удельным весом. Однако диапазоны удельного веса как образцов ели, так и образцов LSL были небольшими. Поэтому, когда первоначальный анализ проводился отдельно, регрессионный анализ для каждого материала показал, что удельный вес не является значимым фактором. На рис.4. Также включены результаты применения уравнения. 2 с использованием среднего удельного веса ели при каждой влажности.

На основе измеренных данных для каждого уровня содержания влаги уравнение. 4 — уравнение подгоночной линии для ели,

Уравнение 5 — уравнение подобранной прямой для LSL,

, где M – содержание влаги (%).

Рис. 4. Средние значения теплопроводности для ели и LSL, а также график уравнения2 для данных ели; для измеренных значений данных показана стандартная ошибка среднего значения; ось содержания влаги смещена для наглядности

Ошибка оценки составила 0,006 для уравнения. 4 и 0,005 для уравнения. 5. Судя по линиям регрессии для измеренных данных, показанным на рис. 4, ЛШЛ имеет более высокую теплопроводность, чем ель. При сравнении значений теплопроводности необработанного LSL и ели при влажности 0 % различия существенно различались (p = 0,0004). Значения для ели, предсказанные с помощью уравнения.2 были примерно на 13% выше, чем измеренные авторами значения.

Перед оценкой влияния удельного веса на два материала необходимо было выяснить, статистически отличаются ли наборы данных LSL и ели. Для каждого из наборов данных был проведен множественный линейный регрессионный анализ с содержанием влаги и удельным весом в качестве независимых переменных, после чего был проведен F-тест на значимость для сравнения двух моделей. Полученное p-значение составило 0,08, что означает отсутствие существенных различий между моделями при доверительном уровне 95%.

После проверки значимости наборы данных были объединены, и для объединенного набора данных был проведен множественный линейный регрессионный анализ. Результат показан в уравнении. 6, а ошибка оценки 0,005.

В уравнении 6 символы определены ранее.

Был проведен регрессионный анализ комбинированного набора данных, в котором в качестве независимой переменной использовалось только содержание влаги, и результат показал, что примерно 20 % вариации теплопроводности объясняется вариацией удельного веса.

Прямое сравнение теплопроводности из этого исследования и других исследований было невозможно из-за отсутствия опубликованных данных для LSL. Существует ограниченное количество достоверных наборов данных при различном содержании влаги для ориентированно-стружечных плит с аналогичной объемной плотностью. Для проведения сравнения было разработано уравнение регрессии на основе данных OSB Нанасси и Сабо (1978). Также включены в сравнение уравнения. 2 из Справочника Вуда (2010 г.) и уравнения. 4 из Сиау (1984).Результаты сравнений представлены на рис. 5.

Рис. 5. Сравнение значений теплопроводности ЛШЛ и ОСП при различной влажности

Тепловые данные для теоретически полученного уравнения Сиау (уравнение 3) и уравнения Wood Handbook (уравнение 2) для массивной древесины были примерно на 35 % выше, чем измеренные данные из этого отчета и измеренные данные для OSB от Nanasy и Сабо. Поскольку различия были согласованы между уравнением.2 и уравнение 6 на рисунке, это может быть результатом методологии, используемой для измерения значений, или результатом изменчивости наборов данных, приводящих к уравнению. 2. Необходимо дальнейшее расследование.

Значения изоляции строительных материалов представлены как R -значения (значения теплового сопротивления) и являются обратным значением коэффициента теплопроводности, деленным на толщину, которая здесь для удобства принимается равной 2,54 см. Системная международная единица (СИ) для значения R составляет м ² к/Вт, а в США значения R обычно выражаются в имперских единицах ft ² .час ^o F/BTU-дюйм. Подогнанная линия регрессии для значений R для всех данных показана в уравнении. 7,

, где символы определены ранее. Единицы измерения R – м ² -K / БТЕ.

Диапазон значений R составлял 0,202 м. -in / ft ² – ч – °F). При всех уровнях влажности значение R для ели было несколько выше, чем для LSL.

ВЫВОДЫ

Представленные данные для LSL показали изменение теплопроводности в зависимости от содержания влаги как для LSL, так и для ели, измеренное с помощью измерителя теплового потока. Итоговые результаты были следующими:

Повторные измерения образцов из разных заготовок (LSL) и пиломатериалов разных размеров (ель) были согласованными, а диапазон значений теплопроводности был узким.
Данные показали, что LSL имеет несколько более высокое значение теплопроводности, чем ель, и средняя разница составила примерно 8% по всему диапазону значений влажности.
Разница в теплопроводности между LSL и елью была значимой при 0% влажности (p = 0,0004).
Оба материала хорошо себя зарекомендовали в качестве теплоизоляционных материалов в диапазоне значений содержания влаги, которые могли бы возникнуть, если бы LSL и ель использовались для изготовления CLT-панелей.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают благодарность за поддержку Программы специальных исследовательских грантов Инициативы по исследованиям в области сельского хозяйства и продовольствия – Конкурсный грант №2013-34638-21491 Национального института продовольствия и сельского хозяйства, Министерства сельского хозяйства США и проекта программы McIntyre Stennis Министерства сельского хозяйства США ME041712. Авторы также хотели бы поблагодарить Северо-восточную ассоциацию производителей пиломатериалов (NeLMA), LP Building Products, Pleasant River Lumber Company и корпорацию Henkel за предоставление материалов, использованных в исследовании. Это отчет MAFES № 3536.

ССЫЛКИ

ASTM C177-13 (2013). «Стандартный метод испытаний для измерения стационарного теплового потока и свойств теплопередачи с помощью устройства с защищенной горячей пластиной», ASTM International, West Conshohocken, PA.

ASTM C518-15 (2015). «Стандартный метод испытаний свойств теплопередачи в установившемся режиме с помощью прибора для измерения теплового потока», ASTM International, West Conshohocken , PA.

Госс, В.П., и Миллер, Р.Г. (1992). «Тепловые свойства древесины и изделий из дерева», в: Тепловые характеристики наружных ограждающих конструкций зданий V , Клируотер, Флорида, США.

Камке Ф.А. и Зилковски С.К. (1989). «Влияние характеристик древесных плит на теплопроводность», Forest Products Journal 39(5), 19–24.

LP Building Products (2013). «LP solidstart LSL — свойства материалов» (https://lpcorp.com/resources/product-literature/technical-guides/lsl-doorwindow-component-tech-note-uk/), по состоянию на 10 июня 2017 г.

Маклин, Дж. (1941). «Теплопроводность древесины», Отопление, трубопроводы и кондиционирование воздуха 13(6), 380–391.

Нанасси, А. Дж., и Сабо, Т. (1978). «Тепловые свойства вафельных плит, определенные переходным методом», Wood Science 11(1), 17-22.

Роуэлл, Р. М. (2013). Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites (2 ^и Ed.), CRC press, Taylor & Francis, Boca Raton, FL.

Сиау, Дж. Ф. (1984). Transport Processes in Wood , TE Timell (Ed.), Springer-Verlag, Heidelberg, Germany, стр. 245.

Зондереггер, В., и Нимц, П. (2009). «Теплопроводность и свойства пропускания водяного пара древесных материалов», European Journal of Wood and Wood Products 67(3), 313-321.DOI: 10.1007/s00107-008-0304-y

Steinhagen, HP (1977). Теплопроводные свойства древесины, сырой или сухой, от -40 до +100 C: обзор литературы (FPL-GTR-9), Лаборатория лесных товаров Министерства сельского хозяйства США, Мэдисон, Висконсин.

Tenwolde, A., McNatt, J.D., and Krahn, L. (1988). Тепловые свойства древесины и изделий из деревянных панелей для использования в зданиях (Отчет № DOE/USDA-21697/1; ORNL/Sub-87-21697/1), Лаборатория лесных товаров Министерства сельского хозяйства США, Мэдисон, Висконсин.

Троппова, Э., Швелик, М., Типпнер, Дж., и Виммер, Р. (2015). «Влияние температуры и содержания влаги на теплопроводность древесноволокнистых плит», Материалы и конструкции 48(12), 4077-4083. DOI: 10.1617/s11527-014-0467-4

Вангаард, Ф. Ф. (1940). «Поперечная теплопроводность древесины», Отопление, трубопроводы и кондиционирование воздуха 12(7), 459-464.

Уорд, Р., и Скаар, К. (1963). «Удельная теплоемкость и проводимость древесно-стружечных плит в зависимости от температуры», Forest Products Journal 13(1), 31–38.

Уилкс, К. Э. (1979). «Деятельность базы данных теплофизических свойств в Owens-Corning Fiberglas», в: Труды конференции ASHRAE/DOE-ORNL, Тепловые характеристики наружных ограждающих конструкций зданий, ASHRAE SP , Киссимми, Флорида, США, стр. 662-677.

Справочник по дереву

(2010 г.). Древесина как конструкционный материал (FPL:GTR-190), Лаборатория лесных товаров Министерства сельского хозяйства США, Мэдисон, Висконсин.

Зарр Р.Р. и Лагергрен Э.С. (1999).«Межлабораторное экспериментальное исследование небольшого теплового расходомера для ASTM C 518», Journal of Testing and Evaluation 27(6), 357-367. DOI: 10.1520/JTE12163J

Статья отправлена: 30 мая 2017 г.; Экспертная оценка завершена: 9 сентября 2017 г.; Получена и принята исправленная версия: 2 октября 2017 г.; Опубликовано: 6 октября 2017 г.

DOI: 10.15376/biores.12.4.8827-8837

Разработка тепловых характеристик деревянного пола путем усовершенствования…: Ingenta Connect

Это исследование по улучшению теплопроводности инженерных полов было проведено для экономии энергии здания с помощью системы лучистого обогрева пола, вызванной низкой теплопроводностью деревянного пола.Расслоенные нанопластинки графита (xGnP) и смола для производства фанеры были смешаны для повышения теплопроводности. С использованием xGnP композиты смола/xGnP были приготовлены путем перемешивания xGnP в меламиноформальдегидной смоле с отвердителем, мукой и диатомитом для увеличения теплопроводности фанеры для деревянных полов. Добавляли 1–5 мас.% xGnP. к смоле. Теплопроводность композитов смола/xGnP увеличивалась по мере увеличения содержания загрузки xGnP. Кроме того, теплопроводность фанеры была увеличена с помощью композитов смола/xGnP.Фанера с композитами смола / xGnP имела более высокую теплопроводность и прочность на сдвиг, чем эталонная фанера. Кроме того, уменьшились выбросы летучих органических соединений и формальдегида. Применение xGnP в производстве фанеры может быть не только эффективным для повышения теплопроводности, но также обеспечивает хорошие механические свойства и легкое диспергирование с низким уровнем выбросов загрязняющих веществ.

Справочная информация отсутствует. Войдите, чтобы получить доступ.

Информация о цитировании отсутствует. Войдите, чтобы получить доступ.

Нет дополнительных данных.

Нет статьи Носитель

Нет показателей

Ключевые слова: ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ; ИНЖЕНЕРНЫЙ ПОЛ; РАСШИРЕННЫЕ ГРАФИТОВЫЕ НАНОПЛАТФИЛЫ (XGNP); ФАНЕРА; ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ; СИСТЕМА ПОДОГРЕВА ПОЛА

Тип документа: Исследовательская статья

Дата публикации: 1 апреля 2014 г.

Подробнее об этой публикации?

Цель создания биоэкономики является сложной задачей для сельского хозяйства, лесного хозяйства, научных кругов, правительства и промышленности.Извлекаемые ресурсы Земли конечны, независимо от споров о том, когда они будут исчерпаны. Ожидается, что экономический, политический и социальный спрос на химические вещества, материалы и энергию на биологической основе радикально изменит промышленность материалов, особенно промышленность пластмасс, а также промышленность биотоплива. Эти изменения будут основаны на принципах устойчивости, экологической эффективности, промышленной экологии, зеленой химии и инженерии. В соответствии с ростом знаний в этой области существует острая необходимость в форуме для обмена оригинальными исследованиями, связанными с биоматериалами и биоэнергетикой.Журнал биоматериалов и биоэнергетики (JBMB) был создан как международное рецензируемое периодическое издание для удовлетворения потребности в общении в этих областях исследований. Этот журнал будет охватывать соответствующие исследования во всех областях науки, техники и наук о жизни.
Редколлегия
Информация для авторов
Подписаться на этот заголовок
Ingenta Connect не несет ответственности за содержание или доступность внешних веб-сайтов

%PDF-1.2 % 2127 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 2127 73 0000000016 00000 н 0000001815 00000 н 0000001918 00000 н 0000002809 00000 н 0000003167 00000 н 0000003536 00000 н 0000004664 00000 н 0000004795 00000 н 0000005095 00000 н 0000005119 00000 н 0000005243 00000 н 0000006905 00000 н 0000006929 00000 н 0000008050 00000 н 0000008345 00000 н 0000009906 00000 н 0000009930 00000 н 0000011390 00000 н 0000011414 00000 н 0000011530 00000 н 0000013005 00000 н 0000013029 00000 н 0000014537 00000 н 0000014561 00000 н 0000016001 00000 н 0000016025 00000 н 0000016293 00000 н 0000016586 00000 н 0000018000 00000 н 0000018024 00000 н 0000018046 00000 н 0000018068 00000 н 0000019497 00000 н 0000019521 00000 н 0000021091 00000 н 0000021115 00000 н 0000023828 00000 н 0000023851 00000 н 0000024625 00000 н 0000024649 00000 н 0000027284 00000 н 0000027308 00000 н 0000029531 00000 н 0000029555 00000 н 0000030861 00000 н 0000030885 00000 н 0000032224 00000 н 0000032248 00000 н 0000038887 00000 н 0000038911 00000 н 0000045020 00000 н 0000045044 00000 н 0000051732 00000 н 0000051756 00000 н 0000054565 00000 н 0000054588 00000 н 0000055295 00000 н 0000055319 00000 н 0000059177 00000 н 0000059201 00000 н 0000064503 00000 н 0000064527 00000 н 0000069147 00000 н 0000069171 00000 н 0000073841 00000 н 0000073865 00000 н 0000079155 00000 н 0000079179 00000 н 0000083883 00000 н 0000083907 00000 н 0000086661 00000 н 0000001984 00000 н 0000002786 00000 н трейлер ] >> startxref 0 %%EOF 2128 0 объект > эндообъект 2129 0 объект > эндообъект 2198 0 объект > ручей Hc«pg«?0=Ab,o% Q|MYj10D5:купитьďւ6̫%^&9o^rakemfGLrRkN9yOtbn. 8Н tMع-ҜO2n&o=D+(xon)RZJ-7D|P_b{*%$uCS1rl,v;+9wuYFm?&t쬉ya.[nڧv`i@GdmZzZLB2YoɢgI-~qW-CpN΅KO4pȻRWDYF% rEB+M\R`!: !%u aB5h%nP d» iF!BPQ8HPX!RhKqW ącj;B7ϱ]*t30(e;ȯ

Определение теплопроводности плохо проводящих материалов в форме диска с помощью самодельного диска Ли: Материалы конференции AIP : Том 2121, № 1

Теплопроводность является одним из важнейших свойств для технических приложений.Для определения проводимости плохих проводников нельзя использовать исследуемый материал в виде длинного стержня, как и хороший проводники, так как тепловые потери с боков будут значительно выше по сравнению с теплотой, реально проводимой через само вещество.В связи с этим для определения теплопроводности плохих проводников исследовали образцы в виде диска и измеряли проводимость, применяя закон охлаждения Ньютона. Теплопроводность также зависит от анизотропных свойств материала, что указывает на наблюдение различных значений вдоль разных осей одного и того же материала. Данная работа посвящена определению теплопроводности различных деревянных образцов и армированных композитов из джутового волокна и рубленого скрученного мата из стекловолокна с помощью дискового аппарата Ли собственной конструкции с малогабаритной электрической схемой вместо обычной паровой камеры. При пористости древесины теплопроводность деревянных образцов низкая. Кроме того, из-за вышеупомянутого анизотропного свойства были испытаны теплопроводности деревянных образцов как параллельно, так и перпендикулярно волокнам. Это отражает то, что теплопроводность вдоль направления зерна была больше, чем перпендикулярно зерну. Проверка экспериментальных данных с самодельного устройства проводилась путем сравнения данных, полученных Бангладешским советом по научным и промышленным исследованиям, которые очень хорошо согласуются друг с другом.Затем были проведены эксперименты по измерению теплопроводности композитов, армированных джутовым волокном, для шести различных конфигураций слоев. Было замечено, что теплопроводность гибридных композитов, т.е. тех, которые состоят из слоев рубленого мата из стекловолокна, была значительно меньше, чем у композитов, изготовленных из чистого двунаправленного джутового мата.

Проблема теплопередачи | Онлайн-этика

Введение

Инженерные принципы

Инженерная проблема

Численное решение

Этическая проблема

Вопросы по этике и профессионализму

Этическое решение

Ссылки

Введение

Конструкция стены дома, как показано на рисунке 1. представляет собой распространенную ситуацию, когда полезно иметь возможность рассчитать скорость теплопередачи через плоскую поверхность. Здесь представлена типичная деревянно-каркасная конструкция. Деревянный сайдинг на внешней поверхности стены с последующей обшивкой фанерой. Изоляция из стекломинерального волокна образует основное тепловое сопротивление в стене между элементами деревянного каркаса (не показано). Внутренняя поверхность выполнена из листового камня.

Рис. 1. Типичная конструкция стены дома и температурный профиль

Наверх

Инженерные принципы

Студент должен определить количество термических сопротивлений в этой стене.Четыре сопротивления? Более? Меньше? Какое уравнение используется для расчета каждого сопротивления? Свойства материала и толщина приведены ниже в таблице 1.

(ПРИМЕЧАНИЕ. Инструктор может попросить учащегося построить тепловой контур в этой точке и убедиться, что в него включены сопротивления конвекции с каждой стороны стены. Типичные значения: h _{снаружи} = 34 Вт/м ² K , ч _внутри = 9,3 Вт/м ² К. 1)

Таблица 1. Свойства материала стенки
Материал	Толщина (см)	Теплопроводность (Вт/м·К)
Дерево	0.95	0,14
Фанера	1,27	0,12
Стекловолокно	9,0	0,038
Листовой камень	0,95	0,17

Учащийся должен знать, как рассчитать коэффициент теплопередачи через стену для заданных зимних погодных условий: T _внутри = 23 °C, T _{снаружи} = 15 °C.

Одна из практических проблем, связанных со строительством дома во влажном климате, заключается в том, что влага изнутри дома (из-за водяного пара, выделяемого при приготовлении пищи, стирке, людях) имеет тенденцию мигрировать изнутри наружу. Если влага конденсируется в стекловолокне, это ухудшает эффективную проводимость материала, а также вызывает другие проблемы.

Рассчитайте точку в стене, где будет конденсироваться вода (если вообще будет). Если он конденсируется, это вызовет проблемы? Предположим, что относительная влажность внутри помещения составляет 50 %, а относительная влажность снаружи — 90 %.

(ПРИМЕЧАНИЕ: учащийся должен будет просмотреть психрометрические показатели и определить точку на стене, где температура падает до температуры точки росы, определяемой температурой по сухому термометру в помещении и относительной влажностью в помещении.Студент должен будет использовать тепловую схему и определить температуру поверхности по обе стороны изоляции из стекловолокна. Психрометрическая таблица показана ниже.)

Рисунок 2. Психрометрическая диаграмма

Наверх

Инженерная проблема

Вы инженер, работающий в консалтинговой фирме, отвечающей за ремонт ряда старых офисных зданий на военной базе. Частью вашего задания является проектирование новой конструкции стены для этих зданий.Вы решаете добавить 9 см (3,5 дюйма) изоляции из стекловолокна к стенам с деревянным каркасом, где раньше не было установки. Вы знаете, что одна из военных спецификаций, которую вы должны соблюдать, гласит, что все изоляционные материалы должны быть спроектированы и установлены таким образом, чтобы в результате конструкции изоляции не происходило конденсации пара в стенах здания. Этот процесс проектирования происходит в марте, и новая военная спецификация не вступит в силу до 1 января следующего года. По собственной инициативе вы решаете проверить, не появится ли конденсат в новой конструкции стен зданий.(В этот момент учитель может попросить учеников сделать эти вычисления.)

Наверх

Численное решение

Эквивалентная электрическая схема для тепловой системы показана ниже:

Уравнение контура для теплового потока: q = AT/Re

. Уравнение контура для теплового потока: q = AT/Re

Эквивалентное сопротивление, Re, для цепи представляет собой сумму отдельных сопротивлений. Сопротивление проводимости задается как Rcond = Ax/kA, где Ax — толщина материала в направлении теплового потока, k — теплопроводность материала, а A — площадь поверхности материала, перпендикулярная тепловому потоку. (принимается единичная площадь стены 1 м2).Сопротивление конвекции по обеим сторонам стены рассчитывается по формуле Rconv = 1/hA, где h — поверхностный коэффициент теплопередачи, а A — площадь поверхности, перпендикулярная тепловому потоку. Таким образом, шесть сопротивлений можно рассчитать, как показано ниже:

(Типичные значения h _{снаружи} = 34 Вт/м ² K, h _внутри = 9,3 Вт/м ² K.)

Ro = 1/hoA = 1/[34(1)] К/Вт = 0,029 К/Вт
Rs = Ах/кА = 0,0095/[2(0,14)1] = 0.0339 К/Вт
Rply = Ах/кА = 0,0127/[~0,12)1]=0,106 К/Вт
Rins = Ах/кА = 0,09/[(0,038)1]=2,37 К/Вт
Rsr = Ах/кА = 0,0095/[(0,17)1]=0,056 К/Вт
Ri = 1/hiA = 1/[9,3(1)] К/Вт = 0,107 К/Вт

Сумма этих сопротивлений составляет Re = 2,70 K/Вт.
Тепловой поток через стену равен q = AT/Re = [23 ( 15)]/2,70 = 14,1 Вт
Из теории цепей мы знаем, что поток тепла одинаков через любое сопротивление или набор сопротивлений в последовательной цепи.Чтобы найти внешнюю температуру изоляции, мы можем использовать

q = (T ₃ To)/(Ro + Rs + Rply) = (T ₃ ( 15))/(0,029+0,0339 + 0,106) = 14,1 Вт
Решая получаем T ₃ = 12,6 °С.

Теперь нам нужно проверить, не ниже ли температура изоляции в стене температуры точки росы воздуха в помещении. В этом случае водяной пар, диффундирующий через стену, начнет конденсироваться в изоляции из стекловолокна.Возвращаясь к психрометрической диаграмме, используя условия в помещении T _{по сухому термометру} = 23 °C и относительную влажность = 50%, мы находим, что температура точки росы составляет 12 °C. Поскольку самая низкая температура стекловолокна (12,6 °C) ниже этой температуры точки росы (12 °C), водяной пар будет конденсироваться в изоляции, и проблема действительно существует !

Наверх

Этическая проблема

Ваши расчеты показывают, что в зимних погодных условиях в изоляции стен будет происходить конденсация влаги. Вы сообщаете об этом техническому директору вашей компании и предлагаете заменить изоляцию из стекловолокна более дорогой изоляцией (например, пенополиуретаном с закрытыми порами). Он заявляет, что строительные модификации должны быть завершены к концу ноября, поэтому компании не нужно будет соблюдать новый кодекс. Он также заявляет, что более дешевая изоляция сэкономит его компании затраты на строительство. Поэтому он поручает вам приступить к текущему, менее дорогому дизайну.Что вы делаете?

Наверх

Вопросы по этике и профессионализму

Каковы известные факты и неизвестные относящиеся к делу факты?
Обсудите законность того, что предлагает технический директор.
Нарушает ли это какой-либо профессиональный кодекс (например, ASME, NSPE)?
Ущемляет ли это совесть инженера?
Разработайте позитивную и негативную парадигмы 2, а также проблемные случаи, которые попадут между ними.
Какие возможные варианты действий есть у инженера?
Каковы последствия возможных решений?
Разработайте альтернативные решения, чтобы представить их вашему руководителю.

Наверх

Этическое решение

Известные факты:
1. В текущей конструкции в изоляции будет происходить конденсация паров.
2. Конденсация не соответствует будущим военным спецификациям.
3. Для устранения проблемы потребуется более дорогая конструкция изоляции.
4. Руководителя инженерного отдела, вероятно, не интересуют будущие военные спецификации, так как они не вступят в силу до завершения проекта.
5. Пенополиуретан с закрытыми порами соответствует военным спецификациям; однако это более дорогой материал.
Неизвестно Соответствующие факты:
1. Обязана ли фирма по закону проектировать в ожидании будущих военных спецификаций?
2. Будет ли консалтинговая фирма заключать контракт с военной базой в будущем?
3. Вероятно ли, что проект продлится до января следующего года?
4. Насколько дороже пенополиуретан с закрытыми порами?
5. Приведут ли дополнительные затраты на замену пенополиуретана к убыточной работе?
Законность
Управляющий, возможно, не нарушает «букву» закона, но уж точно нарушает «дух» военной спецификации. Обзор полной военной спецификации в порядке.
Нарушение профессионального кодекса
Соответствующие разделы кодов ASME/NSPE приведены ниже:
А. ASME 1.a. «Инженеры должны осознавать, что жизнь, безопасность и благополучие населения зависят от инженерных суждений, решений и практики, применяемых в конструкциях, машинах, продуктах, процессах и устройствах». 1.б. «Инженеры не должны одобрять или опечатывать планы и/или спецификации, которые не являются безопасными для здоровья и благополучия населения и не соответствуют принятым инженерным стандартам.»
B. Этический кодекс инженеров NSPE 1. Основополагающие принципы a. «… быть честным и беспристрастным и преданно служить обществу, своим работодателям и клиентам». б. «…стремление к повышению компетентности и престижа инженерной профессии». 2. Основные каноны а. «Инженеры должны действовать в профессиональных вопросах для каждого работодателя клиента как верные агенты или доверенные лица и должны избегать конфликта интересов» b. «Инженеры должны строить свою профессиональную репутацию на заслугах своих услуг….
Ясно, что инженер не должен «… одобрять или опечатывать планы и/или спецификации, которые не являются безопасными для здоровья и благополучия населения и не соответствуют принятым инженерным стандартам». Можно возразить, что «инженерный стандарт» (в данном случае — военная спецификация) еще не действует, но это слабая отговорка.
Ущемляет ли это совесть инженера? В целом от инженера не следует требовать совершения каких-либо действий, противоречащих его совести.От инженера не следует ожидать действий, прямо противоречащих его личным или религиозным убеждениям.
Позитивная парадигма
Создайте новую изоляцию с использованием пенополиуретана с закрытыми порами. Военные берут на себя дополнительные расходы, соответствующие новому дизайну. В стенах не происходит конденсация пара.
Негативная парадигма
Реконструкция офисных зданий с использованием изоляции из стекловолокна. Ремонт закончится не раньше января. Конденсация происходит, как и прогнозировалось.Возможна судебная тяжба.
Проблемные случаи
1. Создайте новую изоляцию с использованием пенополиуретана с закрытыми порами. Подрядчик берет на себя дополнительные расходы, соответствующие новому проекту. В стенах не происходит конденсация пара.
2. Реконструкция офисных зданий с использованием изоляции из стекловолокна. Ремонт завершится в ноябре, как и планировалось. Конденсация пара происходит в стенах.
Альтернативные решения:
Инженер может рассмотреть другие альтернативы, такие как использование специальной пластиковой пароизоляции на границе раздела между гипсокартоном и изоляцией.Инженер может откровенно поговорить с менеджером и объяснить, что деньги здесь не единственный фактор. На карту поставлена репутация компании. Если правительство узнает, что он делает, компания может никогда не получить никаких будущих контрактов. Этот аргумент может быть убедительным.

Коэффициент теплопроводности фанера клееная. Теплопроводность и коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности.

От чего зависит теплопроводность?

Коэффициент теплопроводности

Расчёт толщины утеплителя

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Таблица теплопроводности строительных материалов

Как рассчитать толщину стен

Расчет толщины стены, толщины утеплителя, отделочных слоев

Пример расчета толщины утеплителя

Понятие теплопроводности

Факторы, влияющие на величину теплопроводности

Практическое применение значения теплопроводности строительных материалов

Теплопроводность материалов: параметры

Понятие теплопроводности

Факторы, влияющие на теплопроводность

Понятие теплопроводности на практике

Конструкционные материалы и их показатели

Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

Показатели теплоизоляционных материалов

Таблица показателей

Фанера 1525×1525

Производство фанеры ее применение

Производство фанеры ее применение

коэффициент, виды, сравнения и свойства материала

Теплопроводность

Дополнительные плюсы

Виды, их сравнение и свойства

ГКЛ специального назначения

Свойства гипсокартона «Кнауф» и его сравнение со стандартным гипсокартоном

Сравнение видов гипсокартона по дополнительным свойствам

Сравнение гипсокартона по типам кромок

Дополнительные свойства: недостатки и достоинства

Сравнение теплопроводности гипсокартона с другими материалами

В заключение

Фанера 1 мм ФК: авиационная шлифованная тонкая

Авиационная фанера

Сортность материала

Технические характеристики

Применение

Блог компании Теплострой

Устойчивость к влаге и теплопроводность

Прочность

Безопасность для здоровья

Монтаж

Назначение помещения

Фанера. Статьи компании «СтройЭксперт»

теплоудерживающие свойства фанеры

Нравится:

Показатели теплопроводности для клееного бруса и ели для использования в гибридных кросс-клееных деревянных панелях :: BioResources

Abstract

Полный текст статьи

Разработка тепловых характеристик деревянного пола путем усовершенствования…: Ingenta Connect

Определение теплопроводности плохо проводящих материалов в форме диска с помощью самодельного диска Ли: Материалы конференции AIP : Том 2121, № 1

Проблема теплопередачи | Онлайн-этика

Введение

Инженерные принципы

Инженерная проблема

Численное решение

Этическая проблема

Вопросы по этике и профессионализму

Этическое решение

Добавить комментарий Отменить ответ