Melalui pekan kecil, anda sering dapat melihat monumen era sosialis yang masih terpelihara: bangunan kelab luar bandar, istana, kedai lama. Bangunan usang dicirikan oleh bukaan tingkap yang besar dengan kaca berganda maksimum, dinding yang diperbuat daripada produk konkrit bertetulang dengan ketebalan yang agak kecil. Tanah liat yang diperluas digunakan sebagai pemanas di dinding, dan dalam kuantiti yang kecil. Siling papak bergaris nipis juga tidak membantu mengekalkan kehangatan bangunan.
Apabila memilih bahan untuk struktur, pereka zaman USSR kurang berminat dalam kekonduksian terma. Industri menghasilkan batu bata dan papak yang mencukupi, penggunaan minyak bahan api untuk pemanasan praktikalnya tidak terhad. Semuanya berubah dalam masa beberapa tahun. Rumah dandang gabungan "Pintar" dengan peranti pemeteran berbilang tarif, lapisan terma, sistem pengudaraan pemulihan dalam modenpembinaan sudah menjadi kebiasaan, bukan rasa ingin tahu. Walau bagaimanapun, bata, walaupun ia telah menyerap banyak pencapaian saintifik moden, kerana ia merupakan bahan binaan No. 1, ia kekal begitu.
Fenomena pengaliran haba
Untuk memahami bagaimana bahan berbeza antara satu sama lain dari segi kekonduksian terma, pada hari yang sejuk di luar, cukup untuk meletakkan tangan anda secara bergantian pada logam, dinding bata, kayu, dan, akhirnya, sekeping daripada buih. Walau bagaimanapun, sifat bahan untuk menghantar tenaga haba tidak semestinya buruk.
Kekonduksian terma batu bata, konkrit, kayu dipertimbangkan dalam konteks keupayaan bahan untuk mengekalkan haba. Tetapi dalam beberapa kes, haba, sebaliknya, mesti dipindahkan. Ini terpakai, sebagai contoh, periuk, kuali dan peralatan lain. Kekonduksian terma yang baik memastikan tenaga digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan - untuk memanaskan makanan yang sedang dimasak.
Apakah yang diukur kekonduksian terma intipati fizikalnya
Apakah itu haba? Ini ialah pergerakan molekul bahan, huru-hara dalam gas atau cecair, dan bergetar dalam kekisi kristal pepejal. Jika rod logam yang diletakkan di dalam vakum dipanaskan pada satu sisi, atom logam, setelah menerima sebahagian daripada tenaga, akan mula bergetar di dalam sarang kekisi. Getaran ini akan dihantar dari atom ke atom, yang menyebabkan tenaga secara beransur-ansur akan diagihkan secara sama rata ke seluruh jisim. Untuk sesetengah bahan, seperti kuprum, proses ini mengambil masa beberapa saat, manakala bagi yang lain, ia akan mengambil masa berjam-jam untuk haba untuk "merebak" secara sama rata ke seluruh isipadu. Semakin tinggi perbezaan suhu antarakawasan sejuk dan panas, lebih cepat pemindahan haba. Ngomong-ngomong, proses akan dipercepatkan dengan peningkatan dalam kawasan sentuhan.
Kekonduksian terma (x) diukur dalam W/(m∙K). Ia menunjukkan berapa banyak tenaga haba dalam Watt akan dipindahkan melalui satu meter persegi dengan perbezaan suhu satu darjah.
Bata seramik penuh
Bangunan batu adalah kukuh dan tahan lama. Di istana batu, garrison bertahan dalam pengepungan yang kadang-kadang berlangsung selama bertahun-tahun. Bangunan yang diperbuat daripada batu tidak takut api, batu itu tidak tertakluk kepada proses pereputan, yang mana umur beberapa struktur melebihi seribu tahun. Bagaimanapun, pembina tidak mahu bergantung kepada bentuk rawak batu buntar itu. Dan kemudian batu bata seramik yang diperbuat daripada tanah liat muncul di pentas sejarah - bahan binaan tertua yang dicipta oleh tangan manusia.
Kekonduksian terma bata seramik bukanlah nilai tetap; dalam keadaan makmal, bahan yang benar-benar kering memberikan nilai 0.56 W / (m∙K). Walau bagaimanapun, keadaan operasi sebenar adalah jauh daripada keadaan makmal, terdapat banyak faktor yang mempengaruhi kekonduksian terma bahan binaan:
- kelembapan: lebih kering bahan, lebih baik ia mengekalkan haba;
- ketebalan dan komposisi sambungan simen: simen menghantar haba dengan lebih baik, sambungan terlalu tebal akan berfungsi sebagai jambatan beku tambahan;
- struktur bata itu sendiri: kandungan pasir, kualiti pembakaran, kehadiran liang.
Dalam keadaan sebenar operasi, kekonduksian terma batu bata diambil dalam 0,65 - 0.69 W / (m∙K). Walau bagaimanapun, setiap tahun pasaran berkembang dengan bahan yang tidak diketahui sebelum ini dengan prestasi yang lebih baik.
Seramik berliang
Bahan binaan yang agak baharu. Bata berongga berbeza daripada padatan padat dalam penggunaan bahan yang lebih rendah dalam pengeluaran, graviti tentu yang lebih rendah (akibatnya, kos yang lebih rendah untuk operasi pemuatan dan pemunggahan dan kemudahan meletakkan) dan kekonduksian terma yang lebih rendah.
Kekonduksian terma yang paling teruk bagi bata berongga adalah akibat daripada kehadiran poket udara (konduksi terma udara boleh diabaikan dan purata 0.024 W/(m∙K)). Bergantung pada jenama bata dan kualiti mutu kerja, penunjuk berbeza dari 0.42 hingga 0.468 W / (m∙K). Saya mesti mengatakan bahawa disebabkan oleh kehadiran rongga udara, bata kehilangan kekuatannya, tetapi banyak dalam pembinaan persendirian, apabila kekuatan lebih penting daripada haba, cukup isi semua liang dengan konkrit cecair.
Bata silikat
Bahan binaan tanah liat yang dibakar tidak semudah untuk dihasilkan seperti yang kelihatan pada pandangan pertama. Pengeluaran besar-besaran menghasilkan produk dengan ciri kekuatan yang sangat meragukan dan bilangan kitaran beku-cairan yang terhad. Membuat batu bata yang boleh menahan cuaca selama ratusan tahun bukanlah murah.
Salah satu penyelesaian kepada masalah tersebut ialah bahan baharu yang diperbuat daripada campuran pasir dan kapur dalam "mandi" wap dengan kelembapan kira-kira 100% dan suhu kira-kira +200°C Kekonduksian terma bata silikat sangat bergantung pada jenama. Ia, seperti seramik, berliang. Apabila dinding bukan pembawa, dan tugasnya hanya untuk mengekalkan haba sebanyak mungkin, batu bata berlubang dengan pekali 0.4 W / (m∙K) digunakan. Kekonduksian terma bata pepejal, sudah tentu, lebih tinggi sehingga 1.3 W / (m∙K), tetapi kekuatannya adalah susunan magnitud yang lebih baik.
Konkrit berudara silikat dan berbuih
Dengan perkembangan teknologi, ia telah menjadi mungkin untuk menghasilkan bahan buih. Berhubung dengan bata, ini adalah gas silikat dan konkrit berbuih. Campuran silikat atau konkrit berbuih, dalam bentuk ini bahan mengeras, membentuk struktur sekatan nipis berliang halus.
Disebabkan kehadiran sejumlah besar lompang, kekonduksian terma bata silikat gas hanyalah 0.08 - 0.12 W / (m∙K).
Konkrit berbuih menahan haba sedikit lebih teruk: 0.15 - 0.21 W / (m∙K), tetapi bangunan yang diperbuat daripadanya lebih tahan lama, ia mampu membawa beban 1.5 kali lebih banyak daripada apa yang boleh "dipercayai" gas silikat.
Kekonduksian terma pelbagai jenis bata
Seperti yang telah disebutkan, kekonduksian terma batu bata dalam keadaan sebenar adalah sangat berbeza daripada nilai jadual. Jadual di bawah menunjukkan bukan sahaja nilai kekonduksian terma untuk pelbagai jenis bahan binaan ini, tetapi juga struktur yang diperbuat daripadanya.
Penurunan kekonduksian terma
Pada masa ini, dalam pembinaan, pemeliharaan haba dalam bangunan jarang dipercayai kepada satu jenis bahan. kurangkankekonduksian terma batu bata, tepu dengan poket udara, menjadikannya berliang, boleh mencapai had tertentu. Bahan binaan berliang yang lapang dan terlalu ringan tidak dapat menampung beratnya sendiri, apatah lagi menggunakannya untuk mencipta struktur berbilang tingkat.
Lazimnya, gabungan bahan binaan digunakan untuk menebat bangunan. Tugas sesetengah orang adalah untuk memastikan kekuatan struktur, ketahanannya, sementara yang lain menjamin pemeliharaan haba. Keputusan sedemikian adalah lebih rasional, dari sudut pandangan kedua-dua teknologi pembinaan dan ekonomi. Contoh: menggunakan hanya 5 cm buih atau plastik buih di dinding memberikan kesan yang sama untuk menjimatkan tenaga haba sebagai "tambahan" 60 cm konkrit buih atau gas silikat.
