Pikkukaupunkien läpi kulkiessasi voit usein nähdä sosialistisen aikakauden edelleen säilyneitä monumentteja: maaseutuklubien rakennuksia, palatseja, vanhoja kauppoja. Rikkoutuneille rakennuksille on ominaista v altavat ikkuna-aukot, joissa on enintään kaksinkertaiset ikkunat, seinät, jotka on valmistettu teräsbetonituotteista, joiden paksuus on suhteellisen pieni. Paisutettua savea käytettiin seinissä lämmittimenä ja pieniä määriä. Ohut uurretut laattakatot eivät myöskään auttaneet pitämään rakennusta lämpimänä.
Validessaan materiaaleja rakenteisiin Neuvostoliiton aikakauden suunnittelijat eivät olleet kiinnostuneita lämmönjohtavuudesta. Teollisuus tuotti tarpeeksi tiiliä ja laattoja, polttoöljyn kulutusta lämmitykseen ei käytännössä rajoitettu. Kaikki muuttui muutamassa vuodessa. "Älykkäät" yhdistetyt kattilarakennukset monihintaisilla mittalaitteilla, lämpöpinnoitteilla, rekuperatiivisilla ilmanvaihtojärjestelmillä nykyaikaisissarakentaminen on jo normi, ei uteliaisuus. Kuitenkin, vaikka tiili on imenyt monia nykyaikaisia tieteellisiä saavutuksia, koska se oli rakennusmateriaali nro 1, se on pysynyt sellaisena.
Lämmönjohtavuuden ilmiö
Jotta ymmärtää, kuinka materiaalit eroavat toisistaan lämmönjohtavuuden suhteen, kylmänä ulkopäivänä riittää, että laitat kätesi vuorotellen metalliin, tiiliseinään, puuhun ja lopuksi palalle vaahdosta. Materiaalien ominaisuudet siirtää lämpöenergiaa eivät kuitenkaan välttämättä ole huonoja.
Tiilien, betonin ja puun lämmönjohtavuutta tarkastellaan materiaalien lämmönvarauskyvyn yhteydessä. Mutta joissakin tapauksissa lämpöä on päinvastoin siirrettävä. Tämä koskee esimerkiksi kattiloita, pannuja ja muita ruokailuvälineitä. Hyvä lämmönjohtavuus varmistaa, että energiaa käytetään aiottuun tarkoitukseen - kypsennyksen lämmittämiseen.
Millä mitataan sen fyysisen olemuksen lämmönjohtavuus
Mitä lämpö on? Tämä on aineen molekyylien liikettä, joka on kaoottista kaasussa tai nesteessä ja värähtelee kiinteiden aineiden kidehiloissa. Jos tyhjiöön asetettua metallisauvaa lämmitetään toiselta puolelta, metalliatomit, saatuaan osan energiasta, alkavat värähdellä hilan pesissä. Tämä värähtely välittyy atomista atomiin, minkä ansiosta energia jakautuu vähitellen tasaisesti koko massaan. Joillakin materiaaleilla, kuten kuparilla, tämä prosessi kestää sekunteja, kun taas toisilla kestää tunteja, ennen kuin lämpö "leviää" tasaisesti koko tilavuuteen. Mitä suurempi lämpötilaero onkylmät ja kuumat alueet, sitä nopeampi lämmönsiirto. Muuten, prosessi nopeutuu kosketusalueen kasvaessa.
Lämmönjohtavuus (x) mitataan W/(m∙K). Se näyttää kuinka paljon lämpöenergiaa watteina siirtyy yhden neliömetrin läpi yhden asteen lämpötilaerolla.
Täysi keraaminen tiili
Kivirakennukset ovat vahvoja ja kestäviä. Kivilinnoissa varuskunnat kestivät piirityksiä, jotka joskus kestivät vuosia. Kivestä valmistetut rakennukset eivät pelkää tulta, kivi ei ole alttiina rappeutumisprosesseille, joiden vuoksi joidenkin rakenteiden ikä ylittää tuhat vuotta. Rakentajat eivät kuitenkaan halunneet olla riippuvaisia mukulakiven satunnaisesta muodosta. Ja sitten savesta tehdyt keraamiset tiilet ilmestyivät historian näyttämölle - vanhin ihmiskäden luoma rakennusmateriaali.
Keraamisten tiilien lämmönjohtavuus ei ole vakioarvo, laboratorio-olosuhteissa täysin kuiva materiaali antaa arvon 0,56 W / (m∙K). Todelliset käyttöolosuhteet ovat kuitenkin kaukana laboratorioolosuhteista, rakennusmateriaalin lämmönjohtavuuteen vaikuttavat monet tekijät:
- kosteus: mitä kuivempi materiaali, sitä paremmin se säilyttää lämmön;
- sementtisaumojen paksuus ja koostumus: sementti johtaa paremmin lämpöä, liian paksut saumat toimivat ylimääräisinä jäätymissiltoina;
- itse tiilen rakenne: hiekkapitoisuus, polttolaatu, huokosten esiintyminen.
Todellisissa käyttöolosuhteissa tiilen lämmönjohtavuus on 0,65 - 0,69 W / (m∙K). Kuitenkin joka vuosi markkinat kasvavat aiemmin tuntemattomilla materiaaleilla, joiden suorituskyky on parantunut.
Huokoinen keramiikka
Suhteellisen uusi rakennusmateriaali. Ontto tiili eroaa kiinteästä vastineesta pienemmällä materiaalinkulutuksella tuotannossa, pienemmällä ominaispainolla (saman seurauksena pienemmät lastaus- ja purkukustannukset sekä asennuksen helppous) ja alhaisemmalla lämmönjohtavuudella.
Onton tiilen huonoin lämmönjohtavuus johtuu ilmataskuista (ilman lämmönjohtavuus on mitätön ja keskimäärin 0,024 W/(m∙K)). Riippuen tiilen merkistä ja työn laadusta, indikaattori vaihtelee välillä 0,42 - 0,468 W / (m∙K). Minun on sanottava, että ilmaonteloiden vuoksi tiili menettää vahvuutensa, mutta monet yksityisessä rakentamisessa, kun lujuus on tärkeämpää kuin lämpö, täyttävät kaikki huokoset nestemäisellä betonilla.
Silikaattitiili
Paistettu savirakennusmateriaali ei ole niin helppoa valmistaa kuin miltä ensi silmäyksellä saattaa tuntua. Massatuotanto tuottaa tuotteen, jolla on erittäin kyseenalaiset lujuusominaisuudet ja rajoitettu määrä jäädytys-sulatusjaksoja. Satoja vuosia säätä kestävien tiilien valmistaminen ei ole halpaa.
Yksi ongelman ratkaisuista oli uusi materiaali, joka tehtiin hiekan ja kalkin seoksesta "höyrykylvyssä", jonka kosteus on noin 100 % ja lämpötila noin +200°C Silikaattitiilen lämmönjohtavuus riippuu suuresti tuotemerkistä. Se, kuten keramiikka, on huokoista. Kun seinä ei ole kantaja ja sen tehtävänä on vain pitää lämpöä mahdollisimman paljon, käytetään uritettua tiiliä, jonka kerroin on 0,4 W / (m∙K). Kiinteän tiilen lämmönjohtavuus on tietysti korkeampi arvoon 1,3 W / (m∙K), mutta sen lujuus on suuruusluokkaa parempi.
Hiilihapotettu silikaatti ja vaahtobetoni
Teknologian kehityksen myötä vaahtomateriaalien valmistus on tullut mahdolliseksi. Tiiliin verrattuna nämä ovat kaasusilikaatti ja vaahtobetoni. Silikaattiseos tai betoni vaahdotetaan, tässä muodossa materiaali kovettuu muodostaen hienojakoisen rakenteen ohuista väliseinistä.
Luevan huokosmäärän vuoksi kaasusilikaattitiilen lämmönjohtavuus on vain 0,08 - 0,12 W / (m∙K).
Vaahtobetoni pitää lämpöä hieman huonommin: 0,15 - 0,21 W / (m∙K), mutta siitä tehdyt rakennukset ovat kestävämpiä, se kestää 1,5 kertaa enemmän kuormaa kuin mihin voi "luottaa" kaasusilikaatti.
Erityyppisten tiilien lämmönjohtavuus
Kuten jo mainittiin, tiilen lämmönjohtavuus todellisissa olosuhteissa eroaa suuresti taulukon arvoista. Alla olevassa taulukossa on esitetty tämän rakennusmateriaalin eri tyyppisten lämmönjohtavuusarvojen lisäksi myös niistä tehdyt rakenteet.
Lämmönjohtavuuden lasku
Tällä hetkellä rakentamisessa rakennuksen lämmön säilyminen harvoin uskotaan yhteen materiaalityyppiin. vähentäätiilen lämmönjohtavuus, joka kyllästää sen ilmataskuilla ja tekee siitä huokoisen, voi olla tiettyyn rajaan asti. Ilmava, liian kevyt huokoinen rakennusmateriaali ei kestä edes omaa painoaan, saati sitten käyttää sitä monikerroksisten rakenteiden luomiseen.
Rakennusten eristämiseen käytetään useimmiten rakennusmateriaalien yhdistelmää. Toisten tehtävänä on varmistaa rakenteiden lujuus, kestävyys, kun taas toisten takaavat lämmön säilymisen. Tällainen päätös on järkevämpi sekä rakennustekniikan että talouden kann alta. Esimerkki: käyttämällä vain 5 cm vaahtoa tai vaahtomuovia seinässä säästää lämpöenergiaa samalla tavalla kuin "ylimääräisellä" 60 cm vaahtomuovilla tai kaasusilikaattia.
