Beton-zavod-ivanteevka.ru

БЕТОННЫЙ ЗАВОД "РБУ ИВАНТЕЕВКА"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Теплопроводность кирпича: коэффициенты для разных видов материала

Теплопроводность кирпича: коэффициенты для разных видов материала

Проезжая по небольшим городкам, часто можно видеть еще сохранившиеся памятники социалистической эпохи: здания сельских клубов, дворцов, старых магазинов. Для обветшалых построек характерны огромные оконные проемы с максимум двойным остеклением, стены, изготовленные из железобетонных изделий относительно небольшой толщины. В качестве утеплителя в стенах использовался керамзит, причем в небольших количествах. Потолки из тонких ребристых плит также не способствовали сохранению тепла в здании.

При выборе материалов для конструкций проектировщиков эпохи СССР мало интересовала теплопроводность. Кирпича и плит промышленность выпускала достаточно, расход мазута на отопление практически не лимитировался. Все изменилось в считанные годы. «Умные» комбинированные котельные с многотарифными средствами учета, термошубы, рекуперационные системы вентиляции в современном строительстве – уже норма, а не диковина. Однако кирпич, хоть и впитал множество современных научных достижений, как был строительным материалом № 1, так им и остался.

Явление теплопроводности

Для того чтобы понять, насколько отличаются друг от друга материалы по теплопроводности, достаточно в холодный день на улице приложить руку поочередно к металлу, кирпичной стене, дереву и, наконец, к куску пенопласта. Однако свойства материалов передавать тепловую энергию – не обязательно плохо.

явление теплопроводности

Теплопроводность кирпича, бетона, дерева рассматриваются в контексте способности материалов сохранять теплоту. Но в некоторых случаях теплоту, напротив, необходимо передать. Это касается, например, кастрюль, сковородок и другой посуды. Хорошая теплопроводность гарантирует, что энергия будет тратится по назначению – на нагрев готовящейся пищи.

В чем измеряется теплопроводность ее физическая сущность

Что такое теплота? Это движение молекул вещества, хаотичное в газе или жидкости, и вибрированное в кристаллических решетках твердых тел. Если металлический прут, помещенный в вакуум, подогреть с одной стороны, атомы металла, получив часть энергии, начнут вибрировать в гнездах решетки. Эта вибрация станет передаваться от атома к атому, благодаря чему энергия постепенно распределится равномерно на всю массу. У одних материалов, например, у меди, этот процесс занимает секунды, у других же на то, чтобы тепло равномерно «растеклось» по всему объему, потребуются часы. Чем выше разность температур между холодным и горячим участками, тем быстрее идет передача тепла. Кстати, процесс ускорится при увеличении площади контакта.

Коэффициент теплопроводности (х) измеряется в Вт/(м∙К). Он показывает сколько тепловой энергии в Ваттах будет передаваться через один квадратный метр при разности температур в один градус.

Полнотелый керамический кирпич

Каменные строения отличаются прочностью и долговечностью. В каменных замках гарнизоны выдерживали иногда продолжавшиеся годами осады. Строения из камня не боятся огня, камень не подвержен процессам гниения, благодаря чему возраст некоторых сооружений превышает тысячу лет. Однако зависеть от случайной формы булыжника строители не хотели. И тогда на сцене истории появился керамический кирпич из глины – древнейший строительный материал, созданный руками человека.

полнотелый керамический кирпич

Теплопроводность керамического кирпича – величина не постоянная, в лабораторных условиях абсолютно сухой материал дает значение 0,56 Вт/(м∙К). Однако реальные условия эксплуатации далеки от лабораторных, есть множество факторов, влияющих на теплопроводность строительного материала:

  • влажность: чем суше материал, тем лучше он держит тепло;
  • толщина и состав цементных швов: цемент лучше проводит тепло, слишком толстые швы будут служить дополнительными мостиками промерзания;
  • структура самого кирпича: содержание песка, качество обжига, наличие пор.

В реальных условиях эксплуатации коэффициент теплопроводности кирпича принимают в пределах 0,65 – 0,69 Вт/(м∙К). Однако каждый год рынок прирастает не известными ранее материалами с улучшенными эксплуатационными качествами.

Пористая керамика

Сравнительно новый строительный материал. Пустотелый кирпич отличается от полнотелого собрата меньшей материалоемкостью в производстве, меньшим удельным весом (как следствие – уменьшение затрат на погрузочно-разгрузочные работы и удобство кладки) и меньшей теплопроводностью.

пустотелый керамический кирпич

Худшая теплопроводность пустотелого кирпича является следствием наличия воздушных карманов (теплопроводность воздуха ничтожна и составляет в среднем 0,024 Вт/(м∙К)). В зависимости от марки кирпича и качества изготовления показатель варьируется в пределах от 0,42 до 0,468 Вт/(м∙К). Надо сказать, что из-за наличия воздушных полостей кирпич теряет в прочности, однако многие в частном строительстве, когда прочность важнее тепла, просто заливают все поры жидким бетоном.

Силикатный кирпич

Строительный материал из обожженной глины не так прост в производстве, как может показаться на первый взгляд. Массовое производство выдает продукт с весьма сомнительными прочностными характеристиками и ограниченным числом циклов замораживания-размораживания. Изготовление же кирпича, способного противостоять атмосферному воздействию сотни лет, обходится недешево.

силикатный кирпич

Одним из решений проблемы стал новый материал, изготовленный из смеси песка и извести в паровой «бане» при влажности около 100%, и температуре около +200 °C. Теплопроводность силикатного кирпича очень сильно зависит от марки. Он, точно так же как и керамический, бывает пористым. Когда стена не является несущей, а задача ее состоит лишь в том, чтобы максимально удержать тепло, применяется щелевой кирпич с коэффициентом 0,4 Вт/(м∙К). Теплопроводность полнотелого кирпича, естественно, выше до 1,3 Вт/(м∙К), зато на порядок лучше его прочность.

Газосиликат и вспененный бетон

С развитием технологий стало возможным изготавливать вспененные материалы. Применительно к кирпичу это газосиликат и вспененный бетон. Силикатную смесь или бетон вспенивают, в таком виде материал затвердевает, образуя мелкопористую структуру из тонких перегородок.

Читайте так же:
Размер однорядного керамического кирпича

строительные пеноблоки

Благодаря наличию большого количества пустот теплопроводность кирпича из газосиликата всего 0,08 – 0,12 Вт/(м∙К).

Вспененный бетон держит тепло чуть похуже: 0,15 – 0,21 Вт/(м∙К), зато строения из него долговечнее, он способен нести нагрузку в 1,5 раза больше той, что можно «доверить» газосиликату.

Теплопроводность разных видов кирпича

Как уже говорилось, теплопроводность кирпича в реальных условиях сильно отличается от табличных значений. В приведенной ниже таблице указаны не только значения теплопроводности для разных видов этого строительного материала, но и конструкций из них.

таблица теплопроводности

Снижение теплопроводности

В настоящее время в строительстве сохранение в здании тепла редко доверяется одному виду материала. Снижать теплопроводность кирпича, насыщая его воздушными карманами, делая пористым, можно до определенного предела. Воздушный, чрезмерно легкий пористый строительный материал не сможет держать даже свой собственный вес, не говоря уже об использовании его в создании многоэтажных конструкций.

Чаще всего для утепления зданий применяется комбинация строительных материалов. Задача одних – обеспечивать прочность конструкций, ее долговечность, в то время как другие гарантируют сохранение тепла. Такое решение более рационально, с точки зрения как технологии строительства, так и экономики. Пример: использование в стене всего лишь 5 см пенопласта или пеноплекса дает такой же эффект для сохранения тепловой энергии как «лишних» 60 см пенобетона или газосиликата.

Коэффициент теплопроводности силикатного и красного кирпича

author

С точки зрения надёжности строения и комфорта, в помещениях жилого здания лучшим материалом для стен в течение многих веков продолжает оставаться кирпич — теплопроводность его находится на хорошем уровне, а прочность проверена временем.

Применяемые материалы, технология изготовления и структура влияют на способность изделия передавать через себя температуру окружающим предметам. Для разного вида кирпичей показатель меняется.

кирпич

У каждого вида кирпича свой показатель теплопроводности

Понятие о теплопроводности

Эта характеристика имеет важное значение в строительстве. Существует несколько взаимосвязанных вариантов подхода к оценке движения тепла в материалах:

  1. Способность предметов передавать нагрев от одной части целого к другой посредством последовательного перемещения хаотически колеблющихся частиц тела (молекул, электронов и атомов) от подвижных в сторону неактивных — холодных — называют теплопроводностью. Не следует путать этот показатель с термическим сопротивлением, которое свидетельствует о способности препятствовать перемещениям нагретых молекул.
  2. Коэффициент теплопроводности λ – способность физического тела передавать энергию за определённое время через единичную площадь при падении температуры на градус к наикратчайшей длине до изотермической поверхности. Другими словами, λ показывает, сколько тепла теряется за период прохождения сквозь стену. Принятая в технических расчётах размерность показателя — Вт/м·°C.
  3. Удельная теплопроводность Λ=λ/δ, где δ – толща преграды в метрах: Вт/м²·°C. Обратной величиной этой характеристики является термическое сопротивление: 1/Λ – оно оценивает препятствование 1 м² площади предмета перетоку энергии нагрева за час при разности температур поверхностей в 1°C. Другое название характеристики — коэффициент теплоизоляции, размерность: м²·°C/Вт.

В этом видео вы узнаете о характеристиках кирпича:

При выборе материалов обычно обращают внимание на 2 показателя: термическое сопротивление, определяемое из соотношения 1/(λ/δ), и гораздо чаще применяемый коэффициент теплопроводности λ. Если значения первой характеристики возрастают, это свидетельствует о возможности употребить материал для изоляции. И наоборот, низкие цифры указывают на использование в качестве проводника температуры. Чем выше коэффициент теплопроводности, тем потери нагрева здания весомее, а малые значения свидетельствуют об эффективном в части энергосбережения материале стен.

Факторы зависимости переноса тепла

Несущие ограждающие конструкции зданий делают из железобетонных панелей, блоков различного исполнения, кирпича, дерева. Физические свойства, определяющие их теплопроводность, одинаковы для всех материалов:

  • плотность способствует взаимодействию частиц, являющихся носителями энергии, поэтому с её возрастанием потери увеличиваются;
  • пористость создаёт проблемы для передачи тепла из-за промежутков воздуха с показателем λ, равном 0,026 Вт/м·°C при комнатной температуре;
  • структура отверстий в теле предмета — присутствие мелких каверн закрытого типа снижает потери тепла;
  • влажность влечёт вытеснение сухого воздуха из пор, а потому энергообмен частиц возрастает, и остывание или нагревание происходит быстрее.

Самым холодным из стеновых материалов считается железобетон с λ=1,29, а пеноблоки, имеющие коэффициент теплопроводности 0,08, сохраняют климат лучше всего. Керамиты также подчиняются приведённым закономерностям: теплопроводность пустотелого кирпича находится в пределах 0,4-0,7 Вт/м·°C, полнотелого — в 1,5 раза выше.

Виды кирпичей и значения коэффициента

Стеновые блоки в форме небольших брикетов по сырьевому материалу делят на 2 вида: керамические красные и силикатные белого цвета. Первый тип кирпичей изготавливают путём высокотемпературного — около 1000°C, обжига мелкодисперсных горных пород. Причём из тугоплавкой глины производят огнеупорные или печные блоки. Силикатный брикет делают из кварцевого песка. Свойства исходного сырья обусловливают различия теплопроводности кирпича каждого из типов. По назначению они подразделяются на классы:

  • строительный или рядовой;
  • облицовочный — для наружного декорирования стен, его вырабатывают гладким и правильных геометрических форм; коэффициент теплопроводности облицовочного кирпича 0,37-0,93 Вт/м·°C;
  • специального назначения — шамотный и печной, их используют при кладке дымоходов и других объектов высокотемпературного (до 1700°C) воздействия.

В зависимости от плотности коэффициент теплопроводности керамического кирпича изменяется от 0,4 до 0,9 Вт/м·°C. Пустотелость изделия является определяющим фактором для силикатных брикетов и может представляться для каждого в виде 3 отверстий диаметром 52 мм (15%), 11 — Ø27-32 (20-25%), 14 дырок Ø30-32 мм при 28-30% воздушных промежутков.

Изменчивость коэффициента теплопроводности силикатного кирпича в диапазоне 0,4-1,3 Вт/м·°C. Зависимость λ от типа керамитов и их плотности можно проследить по таблице:

Читайте так же:
Что означает марка кирпича керамического
Наименование клинкераУдельный вес изделия, т/м3Показатель λ, Вт/м·°C
Силикатный: рядовой/щелевой/с отверстиями1,0―2,2/―/―0,5―1,3/0,4/0,7
Керамический: плотный/пустотелый/пористый1,4―2,6/―/1,50,67―0,80/0,44―0,47/0,44
Шамотный1,850,85
Динасовый1,9―2,20,90―0,94
Хромитовый3,0―4,21,21―1,29
Магнезитовый2,6―3,24,7―5,1

Теплопроводность огнеупорного кирпича с повышением нагрева возрастает до λ=6,5-7,7 единицы. Но у пеношамотного (0,6 т/м³) и диатомитового (0,55) клинкеров остаётся на низком уровне — 0,25-0,3 Вт/м·°C при температуре 850-1300 градусов. Для традиционного печного шамотного кирпича λ=1,44, если нагрев 1000°C.

Сравнительная таблица теплопроводности кирпича

В строительстве очень важной характеристикой является теплоемкость строительных материалов. От нее зависят теплоизоляционные характеристики стен постройки, а соответственно, и возможность комфортного пребывания внутри здания. Прежде, чем приступить к ознакомлению с теплоизоляционными характеристиками отдельных строительных материалов, необходимо понять, что собой представляет теплоемкость и как она определяется.

  1. Удельная теплоемкость материалов
  2. Теплоемкость строительных материалов
  3. Сравнительная характеристика теплоемкости основных строительных материалов
  4. Теплоемкость и теплопроводность материалов

Что такое теплопроводность, термическое сопротивление и коэффициент теплопроводности

Что же за «зверь» − теплопроводность? Если «расшифровать» сложное физическое определение, то можно получить следующее пояснение. Теплопроводность – свойство, которым обладают все строительные материалы. Характеризуется способностью отдавать тепло от нагретого предмета более холодному. Чем быстрее и интенсивнее это происходит, тем холоднее сам материал, соответственно, и строение из него нуждается в более интенсивном обогреве. Что не очень эффективно, особенно в денежном плане.

Для оценки величины теплопроводности используются специальные коэффициенты, которые уже заранее выявлены. ГОСТ 30290-94 контролирует методы определения подобной характеристики. Последняя нераздельно связана с термическим сопротивлением, которое означает сопротивление слоя теплоотдачи. В случае многослойного материала оно рассчитывается как сумма термических сопротивлений отдельных слоёв. Сама же эта величина равна отношению толщины слоя к коэффициенту.

Внимание! Для упрощённого расчёта теплосопротивления стены в сети можно найти калькулятор с доступным и понятным интерфейсом.

Как видите, в определении теплопроводности нет ничего сложного и непонятного. Зная все подобные характеристики будущих материалов, можно составить «энергоэффективный бутерброд», но только при условии учёта всех обстоятельств, которые будут влиять на теплоэффективность каждого слоя конструкции.

Коэффициент теплопроводности, ЭФФЕКТИВНЫЙ срок службы и толщина слоя

НаименованиеКоэффициент теплопроводностиСрок службыТолщина слоя
Пенополиуретан0,02550 лет5 см
Пенополистирол0,03515 лет8 см
Пенопласт0,0410 лет10 см
Минвата, базальтовое волокно0,0458 лет12 см
Стекловата0,055 лет15 см
Керамзит0,1540 лет35 см

Примеры расчета толщины утеплителей

ДЛЯ ТЕХ КТО СТРОИТ

Для того, чтобы добиться требуемого минимального значения теплосопротивления R=3,0 приведем четыре примера.

Стены дома из силикатного кирпича, толщина стены 0,38 м. R= 0,44.

Требуемое значение R — R_стены = 3,0 — 0,44 = 2,56. Теперь 2,56 умножаем на коэффициент теплопроводности ППУ = 0,025. Получаем:

2,56 х 0,025 = 6 см ППУ.

(пенополистирол — 9 см., пенопласт – 12 см., минвата и т.п. – 15 см., стекловата – 20 см., керамзит – 35-40 см. )

Все материалы кроме ППУ еще нужно крепить к поверхности. Керамзит нужно засыпать. ППУ наносится сразу в готовом виде.

Стены дома из деревянного бруса 150 мм. R=1,07.

1,93 х 0,025 = 5 см ППУ.

Стены дома из пено- газобетонного блока 40 см. R= 1,1

1,9 х 0.025 = 5 см ППУ.

Утепление крыши из листового металла (профнастил, металлочерепица) или ангаров. R=0,1

2,9 х 0,025 = 7 см ППУ.

Таким образом, сооружение из металла, утепленное ППУ слоем 7 см приобретает требуемое значение теплосопротивления R=3,0 и пригодно для круглогодичного проживания.

Теперь сравните это с тем, что мы видим вокруг. Практически нигде нет такого уровня теплоизоляции зданий, а ведь R=3,0 — это необходимый минимум!

Используя пенополиуретан в качестве утеплителя можно значительно снизить затраты на строительство за счет возведения стен меньшей толщины, менее массивного фундамента и т.д.

Легкий каркасный дом на столбчатом фундаменте, обшитый снаружи ЦСП или сайдингом и утепленный ППУ слоем 7 см в ДВА РАЗА ТЕПЛЕЕ коттеджа с толщиной стен в два кирпича. А стоимость этих домов несопоставима. Утепленный ППУ каркасный дом размером 12 х 9 обойдется в 800-900 тыс. руб., а утепленный дом такого же размера из кирпича или блоков будет стоить 2 — 2,5 млн. руб.

Если же такой дом построить своими руками (технология доступна каждому, было бы желание), то его стоимость не превысит 600 тыс. руб. Основной материал — брус 150х50 или 200х50. Вряд ли существует более выгодное предложение: за сравнительно небольшие деньги получить теплый дом для круглогодичного проживания, не опасаясь за качество утеплителя и ежегодно экономить на отоплении круглую сумму.

В таком теплом доме абсолютно не нужны громоздкие и дорогие водные системы отопления в виде электрических или газовых котлов, труб и радиаторов. Для обогрева 80 кв.м. достаточно несколько нагревателей с общей потребляемой мощностью 3 КВт. и бензиновый генератор на 5 КВт для аварийных случаев.

Если же средства позволяют построить кирпичный дом, то ППУ позволить существенно снизить первоначальные затраты на фундамент и кирпич, а затем существенно сократить расходы на отопление.

Для примера. В Самаре есть дом утепленный жестким ППУ слоем 15 см. Материал стен — силикатный кирпич. Общая площадь дома — 365 кв.м., 1-й этаж и мансарда.

Отопление — электрические инфракрасные нагреватели, котла и радиаторов нет.

Общая потребляемая мощность в зимний период, включая отопление и все бытовые приборы — 3 500 КВт/мес. или 4,9 КВт/час.

По ценам на электроэнергию в 2015 году расходы на дом в зимний период составляют не более 5 000 руб/мес.

В доме стабильная температура +23 — +24.

Применение показателя теплопроводности на практике

В строительстве все материалы условно подразделяются на теплоизоляционные и конструкционные. Конструкционное сырье отличается наибольшими показателями теплопроводности, но именно его применяют для постройки стен, перекрытий, прочих ограждений. Согласно таблице теплопроводности строительных материалов, при возведении стен из железобетона, для низкого теплообмена с окружающей средой толщина конструкции должна быть около 6 метров. В таком случае строение получится огромным, громоздким и потребует немалых затрат.

Наглядный пример — при какой толщине различных материалов их коэффициент теплопроводности будет одинаковым

Поэтому при возведении постройки следует отдельное внимание уделять дополнительным теплоизолирующим материалам. Слой теплоизоляции может не понадобиться только для построек из дерева или пенобетона, но даже при использовании подобного низкопроводного сырья толщина конструкции должна быть не менее 50 см.

Нужно знать! У теплоизоляционных материалов значения показателя теплопроводности минимальны.

Достоинства и недостатки утеплителей

  1. Пенополиуретан на сегодняшний день самый эффективный утеплитель.

Достоинства: бесшовный монтаж пеной, долговечность, лучшая тепло- и гидроизоляция.

Недостатки: дороговизна материала, неустойчивость к УФ-излучению.

  1. Пенополистирол (пенопласт) – востребован для использования в качестве утеплителя для помещений разных типов.

Достоинства: низкая теплопроводность, невысокая стоимость, удобство монтажа, водонепроницаемость.

Недостатки: хрупкость, легкая воспламеняемость, образование конденсата.

  1. Экструдированный пенополистирол – прочный и удобный материал, при необходимости элементов нужного размера легко разрезается ножом.

Достоинства: очень низкая теплопроводность, водонепроницаемость, прочность на сжатие, удобство монтажа, отсутствие плесени и гниения, возможность эксплуатации от -50⸰С до +75⸰С.

Недостатки: намного дороже пенопласта, восприимчивость к органическим растворителям, образование конденсата.

  1. Базальтовая (каменная) вата – минеральная вата, изготавливающаяся на базальтовой основе.

Достоинства: противостояние образованию грибков, звукоизоляция, прочность к механическим воздействиям, огнеупорность, негорючесть.

Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с аналогами.

  1. Эковата – утеплитель, выполненный на основе естественных материалов (волокна дерева и минералы). На сегодняшний день применяется довольно часто.

Достоинства: звукоизоляция, экологичность, влагостойкость, доступная стоимость.

Недостатки: во время эксплуатации повышается теплопроводность, необходимость специального оборудования для монтажа, возможность усадки.

  1. Изолон – современный утеплитель, изготавливаемый путем вспенивания полиэтилена. Является одним из самых востребованных.

Достоинства: низкая теплопроводность, низкая паропроницаемость, высокая шумоизоляция, удобство резки и монтажа, экологичность, гибкость, небольшой вес.

Недостатки: низкая прочность, необходимость устройства вентиляционного зазора.

  1. Пенофол – утеплитель, который отвечает многим требованиям, предъявляемым к качеству утеплителя и утепления различных помещений, а также конструкций и т.д.

Достоинства: экологичность, высокая способность к отражению тепла, высокая шумоизоляция, влагонепроницаемость, негорючесть, удобство перевозки и монтажа, отражение воздействия радиации.

Недостатки: малая жесткость, затрудненность крепления материала, в качестве теплоизоляции одного пенофола недостаточно.

Сравнение значений теплопроводности некоторых материалов

Последнее время, в связи с внедрением современных композитных материалов, во многих странах получило широкое распространение понятие «энергоэффективный дом» или «зеленый дом». Чем меньше дом отдаёт тепла окружающей среде – тем лучше. Такой подход позволяет значительно экономить на всевозможных обогревателях, ведь даже примерные финансовые расчёты показывают – выгоднее тщательно утеплить дом, чем обогревать улицу.

Приведем сравнительную таблицу различных стройматериалов:

Название материалаКоэффициент теплопроводности, Вт/м*К
Красный кирпич0,56-0,95
Бетон0,7-1,75
Газобетон0,18-0,28
Пенобетон0,14-0,38
Железобетон2,04
Дерево0,08-0,2
Обычный силикатный кирпич0,85-1,10
Техноплекс0,032
Пенопласт псб-250,04
Минеральная вата0,035
Сосна (вдоль волокон)0,18-0,29
Сосна (поперек волокон)0,09-0,14

Из таблицы наглядно видно, что дерево, газобетон и пенобетон намного опережают обычный бетон или кирпич в значениях теплопроводности, причём многократно. К примеру, стена из газобетона будет примерно в 5 раз энергоэффективней, чем такая же из силикатного кирпича. К тому же, теплопроводность соснового бруса (поперек волокон) сопоставима с теплопроводностью таких утеплителей, как пенопласт и техноплекс (экструдированный пенополистирол). По сути, дерево (сосновый брус) само по себе является неплохим утеплителем.

От чего зависит теплопроводность материала? Причин, которые влияют на это свойство не так много.

    Пористость. Пустоты препятствуют теплообмену, нарушая однородность материала. Структура полостей. Чем меньше поры и чем их больше, тем выше сопротивление холоду и жаре. Влагостойкость материала. Основная задача в этом случае – не допустить промокания и насыщения влагой конструкции вследствие скопившегося внутри конденсата. Вода прекрасно передаёт тепло, поэтому через водяной конденсат холод будет очень быстро проникать в здание.

После сравнительной оценки различных материалов, становится понятно, что сосна является оптимальным выбором для строительства коттеджа или загородного дома. Высушенная в надлежащих условиях, она обладает однородной структурой и прекрасными теплоизоляционными свойствами. Надлежащим образом обработанный брус из сосны долговечен и устойчив к различной непогоде.

Виды утеплителей

Из утеплителей меньшей теплопроводностью обладают пенополистирол и экструдированный пенополиуретан. Это жесткие, хрупкие материалы, выпускающиеся в плитах, и имеющие ячеистую структуру. Но нужно учесть, что при увеличении плотности структуры материала, увеличивается и его способность пропускать тепло.

Минеральные утеплители кроме хорошей сохранности тепла, обладают отличными звукоизоляционными свойствами: они гасят звуки, не позволяя им проникнуть в помещение.

Производится минвата в виде плит или в рулонах. Плитами обкладываются стены, кровля, пол. Рулонный утеплитель пригоден для укрытия труб водоснабжения и отопления.

Что такое теплопроводность печного кирпича

Теплопроводность керамического кирпича: обзор одного из основных свойств материала

Планируя строительство дома, застройщики в первую очередь приступают к выбору оптимального материала, оценивая при этом наиболее приоритетные качества. Одним из таких является способность материала к теплосохранению, обеспечивающее частичную экономию при строительстве и эксплуатации здания.

В данной статье мы будет рассматривать данное свойство одного из самых популярных материалов. Итак, теплопроводность керамического кирпича: насколько важна данная характеристика, как она связана с другими показателями и что влияет на ее изменение?

Какая удельная теплоёмкость

Теплоёмкость — это то количество тепла, которое необходимо для нагревания одного килограмма кирпича на один градус по Цельсию. Уровень теплоёмкости может изменяться, в зависимости от индивидуальных характеристик материала.

Керамический

Данный вид строительного материала изготавливается из глины, в которую добавляются специальные вещества. После замешивания раствора и придания необходимой формы, материал подвергается термической обработке в печах. Плотность варьируется от 1300 до 1500 кг/м 3 . Теплоёмкость колеблется от 0.7 до 0.9 кДж.

Керамические изделия имеют ряд преимуществ, которые объясняют высокие показатели спроса на данный строительный материал:

  • Гладкая поверхность — обеспечивается удобство в укладке и повышается эстетичность.
  • Повышенный уровень влагостойкости и морозостойкости — отсутствует необходимость в проведении дополнительных обработок.
  • Повышенный уровень устойчивости к высоким температурам — можно использовать, при изготовлении мангалов и печей.

Силикатный

Показатели теплоёмкости варьируются от 0.75 до 0.85 кДж, плотность — достигает 2200 м 3 . Широко используется в строительной сфере, благодаря ряду следующих преимуществ:

  • низкая стоимость материала;
  • доступность;
  • высокие показатели прочности;
  • повышенные свойства к звукоизоляции помещений.

Важно! Продукт используется во время проведения строительных работ, при возведении перегородок и в качестве слоя между кладками. Поскольку, он выступает в роли звукоизоляционного материала.

Огнеупорные

Отличаются повышенной массой, поскольку, уровень прочности достигает 2700 кг/м 3 . В зависимости от вида огнеупорных изделий, различается показатели теплоёмкости. Минимальные показатели отмечаются у карборундовых материалов (0,779 кДж).

Обратите внимание! При укладке печи карборундовым кирпичём, её скорость нагрева будет намного выше, чем при шамотной кладке. Но скорость охлаждения значительно быстрее.

Огнеупорный кирпич используется для обустройства печи, максимальный уровень её нагрева может достигать 1500 градусов. На теплоёмкость, в первую очередь будет оказывать влияние именно температура нагрева. Чем она будет выше, тем более высокие показатели теплоёмкости будет показывать материал. К примеру, при обычных условиях шамотный кирпич будет иметь теплоёмкость равную примерно 0,83 кДж. Но после его нагревания до 1400 градусов, также и возрастает этот показатель, и она уже будет равняться около 1,25кДж.

Почему выбирают кирпич?

Почему многие сегодня отдают предпочтение пенобетону, газобетону, удобным керамзитовым блокам?

При всех своих достоинствах кирпич не так удобен в работе, требуется армировка, недопустимо отклонение от технологии, использование несоответствующего раствора.

А если использовать керамзитобетон, таких неприятных моментов не возникнет и строительство получится быстрым и простым. Дом или другое строение можно построить в 2 раза быстрее.

Достоинства у кирпича тоже есть, среди них необходимо отметить такие, как:

  • высочайшая прочность, устойчивость к атмосферным воздействиям,
  • пожаробезопасность,
  • неподверженность коррозии, гниению,
  • хорошая звукоизоляция,
  • долговечность: строения могут простоять не одно столетие, выдерживая неблагоприятные условия эксплуатации, температурные перепады и многое другое.

У кирпича есть и минусы:

  1. Размер мал, для строительства требуется большое количество кирпича. Но есть и такие элементы, которые по размерам напоминают небольшой пеноблок, параметры составляют 510*250*219. Стоимость материала совершенно другая, в некоторых случаях легче отдать предпочтение газобетону.
  2. Выполнение мокрых строительных процессов, связанных с замешиванием раствора.
  3. Теплопроводность высокая, для обеспечения необходимого уровня утепления требуется большая толщина стены. Например, когда предпочтение отдается газобетону, надо помнить, что коэффициенты теплопроводности почти одинаковы, но работы по сооружению стен будут легче, т. е. сравнение не в пользу кирпича. Да и стоимость работ, если предпочтение отдано газобетону, меньше.
  4. Большой вес при малых размерах одной штуки. На строительную технику тратятся значительные средства. Небольшие блоки сложно подносить на высоту в необходимом количестве, например, пеноблок или керамзитобетон более выгодны и удобны.

Вернуться к оглавлению

Механические свойства и технические характеристики красного керамического кирпича

Форма пустот бывает круглой, квадратной, овальной, прямоугольной. Располагаются они вертикально и горизонтально последний вариант менее удачен, так как такая форма — менее прочна. Пустоты позволяют экономить довольно много материала, из которого изготавливают кирпич.

Кроме того, это значительно повышает его теплоизолирующие свойства. При этом важно, чтобы консистенция раствора была такой густоты, чтобы воздушные полости им не заполнялись. Облицовочный кирпич применяют, соответственно, для облицовки зданий.

Обычно, его размеры такие же, что и у стандартного, но в продаже есть и изделия с меньшей шириной. Чаще всего он изготавливается пустотелым, что определяет его высокие теплотехнические характеристики.

Среди специальных кирпичей чаще всего распространены огнеупорный печной и теплоизолирующий.

Материал для изготовления печи

Угловые изделия разных типов

Печи в доме могут быть как построены, так и приобретены, а соответственно изготовлены они могут быть из различных строительных материалов. Рассмотрим самые практичные, популярные и распространенные.

Кирпич

Сборные кирпичные конструкции

Кирпич является наиболее традиционным материалом, используемым при изготовлении отопительных печек. Еще некоторое время назад архитекторы и дизайнеры отдавали свои предпочтения более мобильным конструкциям, но сегодня предпочтительнее кирпичная отопительная конструкция.

Собрав ее, вас не будет волновать вопрос, чем облицевать печь на даче, потому что кирпич смотрится достаточно эстетично в дачном интерьере.

Конструкции из кирпича обладают целым рядом преимуществ, среди которых:

  • Высокая теплоемкость, достижимая благодаря пористости строительного, материала позволяет обеспечить стабильную отдачу тепла в течение большого временного промежутка. Конечно, остывшую печь сначала необходимо хорошо протопить, но потом достаточно будет подкладывать дрова каждые 2-3 часа;
  • Качественный кирпич для печной кладки должен быть лишен каких-либо примесей. Такой строительный материал исключит выделение токсинов при нагреве и обеспечит равномерное распределение тепла по всему помещению.

Основное отличие кирпичных конструкций кроется в том, что их невозможно купить в готовом виде. В любим случае будет существовать необходимость строительства такой печи.

Кладка печи – достаточно сложная задача, но вы вполне справитесь с ней самостоятельно если тщательно изучите технологию.

Совет. Если сомневаетесь в своих силах, потренируйтесь складывая, к примеру, печь для барбекю для дачи в своем дворе.
Таким образом, вы сможете набить руку и исключить наиболее критичные ошибки.

Профессионалы рекомендуют приобретать уже готовую топку для домашних печей, аргументируя это более плотным прикрытием дверец.

Чугун

Наряду с кирпичными конструкциями дачная печь ПЧ 2 или как ее принято называть буржуйка, также обладает большой популярностью. Такие изделия изготавливаются из чугуна высокой прочности и поэтому надежно защищены от различного рода механических повреждений и процессов растрескивания в условиях температурных перепадов.

У чугунных конструкций дачных печей имеются следующие конструктивные особенности:

  • Топка таких изделий обладает большой высотой, что способствует эффективному перегоранию топлива при высоком пламени;
  • Распределение тепла производится методом конвекции, для чего в отопительную систему вводятся дополнительные элементы;
  • Малые габаритные параметры позволяют устанавливать такие конструкции даже в удаленных комнатах без фундамента. Таким образом, вы сможете сэкономить топливо, осуществляя прогрев только той комнаты, в которой расположена буржуйка;
  • Высокие показатели теплопроводности чугуна обеспечивают достаточно быстрый прогрев. Нагнетание тепа возможно уже через 10-20 минут поле розжига.

Также непременно следует брать во внимание и внешний вид таких изделий. Современные модели чугунных печей выпускаются в изящных декоративных корпусах, так что вы обладаете возможностью подобрать прибор, полностью соответствующий интерьерному стилю того или иного помещения.

Сталь

Еще одним вариантом отопительного прибора заслуживающего внимания являются изделия из стали.

Такие изделия не обладают богатой историей, но зато наделены рядом преимуществ:

  • Сталь наделена прекрасной теплопроводностью, а значит протопить помещение такой печью можно в короткие сроки;

Обратите внимание!
Теплопроводность стали не идет ни в какое сравнение даже с возможностями чугуна.

  • Малый вес конструкции позволит проводить установку в любом помещении;
  • Малые габаритные размеры, которые не являются свидетельством малой мощности изделия. Даже самые скромные модели обладают производительностью в 5-7 кВт, чего вполне достаточно для загородного дома;
  • Среди ассортимента стальных конструкций представлены как узконаправленные отопительные изделия, так и изделия с варочной панелью для приготовления пищи.

Величина показателя красного кирпича

Для полнотелого красного кирпича характерна самая низкая способность к сохранению тепла, составляющая 0,6-0,8 Вт/м*К. По этой причине возводить энергоэкономичные сооружения целесообразно из пустотелых изделий. Их показатели теплопроводности намного ниже и составляют около 0,56 Вт/м*К.

Теплопроводность кирпича зависит не только от производственной технологии. Этот показатель находится в зависимости от множества факторов: влажности, объемного веса, пористости (размера пор материала). Достаточная плотность и пустотность этого изделия, составляющая 40-50%, соответствует показателю Т, равному 0,2-0,3 Вт/м*К. При этом толщина стен должна быть значительно меньше, чем в постройках из силиката.

Коэффициент теплопроводности, единица измерения которого исчисляется в ваттах, определяет количество тепла, способного проникнуть через кирпичную стену, имеющую метровую толщину.

Разница температуры должна составлять в 1°C по обе стороны стены. Чем выше данное значение, тем хуже характеристики коэффициента.

Наиболее важным свойством шамотного кирпича является тепловой эффект, что следует учитывать в процессе кладки печей и каминов. Чтобы обеспечить тепло в жилье, необходимо выбирать строительные материалы, обладающие низким коэффициентом теплопроводности, единицей измерения которого являются Вт/м°С или Вт/м*К.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector