Cтроительная теплофизика (часть 1) - Теплопроводность материалов с одинаковой плотностью
Содержание материала
- Cтроительная теплофизика (часть 1)
- Здание как единая энергетическая система
- Основы теплопередачи в здании
- Теплопроводность материалов с одинаковой плотностью
- Распределение температуры в плоской однородной стенке
- Конвекция
- Ковективный теплообмен стенки с воздухом
- Излучение
- Термическое сопротивление воздушной прослойки
- Коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях
- Теплопередача через многослойную стенку
- Приведенное сопротивление теплопередаче
- Распределение температуры по сечению ограждения
- Влажностный режим ограждающих конструкций
- Отрицательные последствия увлажнения наружных ограждений
- Связь влаги со строительными материалами
- Влажный воздух
- Парциальное давление насыщенного водяного пара
- Влажность материала
- Сорбция и десорбция
- Паропроницаемость ограждений
- Аналогия между процессами паропроницания и теплопроводности
- Общее сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции
- Все страницы
Различия в пористости и в теплопроводности скелета приводит к различию в теплопроводности материалов, даже при одинаковой их плотности. Например, следующие материалы (табл.1) при одной и той же плотности, ρ0=1800 кг/м3, имеют различные значения теплопроводности [2]:
Таблица 1.
Теплопроводность материалов с одинаковой плотностью 1800 кг/м3[2].
Материал |
Теплопроводность, Вт/(м оС) |
Цементно-песчаный раствор |
0,93 |
Кирпич |
0,76 |
Асфальт |
0,72 |
Портландцементный камень |
0,46 |
Асбестоцемент |
0,35 |
С уменьшением плотности материала его теплопроводность l уменьшается, так как снижается влияние кондуктивной составляющей теплопроводности скелета материала, но, однако при этом возрастает влияние радиационной составляющей. Поэтому, уменьшение плотности ниже некоторого значения приводит к росту теплопроводности. То есть существует некоторое значение плотности, при котором теплопроводность имеет минимальное значение. Существуют оценки того, что при 20оС в порах диаметром 1мм теплопроводность излучением составляет 0,0007 Вт/(м°С), диаметром 2 мм – 0,0014 Вт/(м°С) и т.д. Таким образом, теплопроводность излучением становится значимой у теплоизоляционных материалов с малой плотностью и значительными размерами пор.
Теплопроводность материала увеличивается с повышением температуры, при которой происходит передача теплоты. Увеличение теплопроводности материалов объясняется возрастанием кинетической энергии молекул скелета вещества. Увеличивается также и теплопроводность воздуха в порах материала, и интенсивность передачи в них теплоты излучением. В строительной практике зависимость теплопроводности от температуры большого значения не имеет. Для пересчета значений теплопроводности матетиалов, полученных при температуре до 100оС, на значения их при 0оС служит эмпирическая формула О.Е.Власова [3]:
λо= λt/(1+β.t), (2.2)
где λо – теплопроводность материала при 0 оС;
λt – теплопроводность материала при t оС;
β – температурный коэффициент изменения теплопроводности, 1/оС, для различных материалов, равный около 0,0025 1/оС;
t - температура материала, при которой его коэффициент теплопроводности равен λt.