Resistencia a la transferencia de calor de sobres de construcción. Cálculo, tabla de resistencia a la transferencia de calor.

Al construir edificios privados y de apartamentos, se deben tener en cuenta muchos factores y se debe observar un gran número de normas y estándares. Además, se crea un plan de la casa antes de la construcción, se realizan cálculos sobre la carga en las estructuras de soporte (cimientos, paredes, pisos), comunicaciones y resistencia al calor. El cálculo de la resistencia a la transferencia de calor no es menos importante que el resto. No solo depende de la temperatura de la casa y, como resultado, del ahorro de energía, sino también de la resistencia y la fiabilidad de la estructura. Después de todo, las paredes y otros elementos pueden congelarlo. Los ciclos de congelación y descongelación destruyen el material de construcción y conducen a la dilapidación y la descomposición de los edificios.

Conductividad térmica

Cualquier material es capaz de conducir calor. Este proceso se lleva a cabo debido al movimiento de partículas, que transmiten el cambio de temperatura. Cuanto más cerca están entre sí, más rápido es el proceso de transferencia de calor. Por lo tanto, los materiales y sustancias más densos se enfrían o calientan mucho más rápido. Es la densidad la que determina principalmente la intensidad de la transferencia de calor. Se expresa numéricamente a través del coeficiente de conductividad térmica. Está indicado por el símbolo λ y se mide en W / (m * ° C). Cuanto mayor es este coeficiente, mayor es la conductividad térmica del material. La inversa de la conductividad térmica es la resistencia térmica. Se mide en (m2 * ° C) / W y se indica con la letra R.

Aplicación de conceptos en construcción.

Para determinar las propiedades de aislamiento térmico de un material de construcción, use el coeficiente de resistencia a la transferencia de calor. Su valor para varios materiales se da en casi todos los directorios de construcción.

Dado que la mayoría de los edificios modernos tienen una estructura de pared multicapa, que consta de varias capas de diversos materiales (yeso externo, aislamiento, pared, yeso interno), se introduce un concepto como resistencia reducida a la transferencia de calor. Se calcula de la misma manera, pero en los cálculos tomamos un análogo homogéneo de una pared multicapa, que transmite la misma cantidad de calor durante un cierto tiempo y con la misma diferencia de temperatura en interiores y exteriores.

La resistencia reducida se calcula no para 1 sq. M., sino para toda la estructura o parte de ella. Resume la conductividad térmica de todos los materiales de la pared.

Resistencia térmica de estructuras.

Todas las paredes externas, puertas, ventanas, techo son de estructura cerrada. Y dado que protegen la casa del frío de diferentes maneras (tienen un coeficiente de conductividad térmica diferente), la resistencia a la transferencia de calor de la envolvente del edificio se calcula individualmente para ellos. Estas estructuras incluyen paredes internas, tabiques y techos, si las habitaciones tienen una diferencia de temperatura. Esto se refiere a habitaciones en las que la diferencia de temperatura es significativa. Estos incluyen las siguientes partes de la casa sin calefacción:

• Garaje (si está directamente adyacente a la casa).
• Pasillo
• Veranda
• Despensa
• El ático
• Sótano

Si estas habitaciones no se calientan, entonces la pared entre ellas y las viviendas también debe aislarse, así como las paredes exteriores.

Resistencia térmica de ventanas

En el aire, las partículas que participan en la transferencia de calor se ubican a una distancia considerable entre sí y, por lo tanto, el aire aislado en un espacio sellado es el mejor aislamiento.Por lo tanto, todas las ventanas de madera solían estar hechas con dos filas de alas. Debido al espacio de aire entre los marcos, aumenta la resistencia a la transferencia de calor de las ventanas. El mismo principio se aplica a las puertas de entrada en una casa privada. Para crear tal espacio de aire, se colocan dos puertas a una cierta distancia entre sí o se hace un vestidor.

Este principio se ha mantenido en las modernas ventanas de plástico. La única diferencia es que la alta resistencia a la transferencia de calor de las ventanas de doble acristalamiento no se logra debido al espacio de aire, sino a las cámaras de vidrio selladas desde las cuales se bombea el aire. En tales cámaras, el aire se descarga y prácticamente no hay partículas, lo que significa que no hay nada para transmitir la temperatura. Por lo tanto, las propiedades de aislamiento térmico de las ventanas modernas de doble acristalamiento son mucho más altas que las de las ventanas de madera antiguas. La resistencia térmica de dicha ventana de doble acristalamiento es de 0.4 (m2 * ° C) / W.

Las puertas de entrada modernas para hogares privados tienen una estructura multicapa con una o más capas de aislamiento. Además, la instalación de sellos de goma o silicona proporciona resistencia al calor adicional. Gracias a esto, la puerta se vuelve casi a prueba de fugas y no se requiere la instalación de una segunda.

Cálculo de resistencia térmica.

El cálculo de la resistencia a la transferencia de calor le permite estimar la pérdida de calor en W y calcular el aislamiento adicional necesario y la pérdida de calor. Gracias a esto, puede seleccionar correctamente la capacidad necesaria de los equipos de calefacción y evitar gastos innecesarios para equipos más potentes o fuentes de energía.

Para mayor claridad, calculamos la resistencia térmica de la pared de una casa hecha de ladrillo cerámico rojo. En el exterior, las paredes estarán aisladas con espuma de poliestireno extruido de 10 cm de espesor. El espesor de la pared será de dos ladrillos: 50 cm.

La resistencia a la transferencia de calor se calcula mediante la fórmula R = d / λ, donde d es el grosor del material y λ es el coeficiente de conductividad térmica del material. Del directorio de construcción se sabe que para ladrillos cerámicos λ = 0.56 W / (m * ° C), y para espuma de poliestireno extruido λ = 0.036 W / (m * ° C). Por lo tanto, R (albañilería) = 0.5 / 0.56 = 0.89 (m²* ° C) / W, y R (espuma de poliestireno extruido) = 0.1 / 0.036 = 2.8 (m²* ° C) / W. Para descubrir la resistencia al calor total de la pared, debe agregar estos dos valores: R = 3.59 (m²* ° C) / W.

Tabla de resistencia térmica de materiales de construcción.

Toda la información necesaria para los cálculos individuales de edificios específicos se proporciona en la tabla de resistencia a la transferencia de calor a continuación. El cálculo de muestra anterior, junto con los datos de la tabla, también se puede utilizar para estimar la pérdida de energía térmica. Para hacer esto, use la fórmula Q = S * T / R, donde S es el área de la envolvente del edificio y T es la diferencia de temperatura en la calle y en la habitación. La tabla muestra los datos para una pared de 1 metro de espesor.

Construcciones calientes, métodos, materiales.

Para aumentar la resistencia a la transferencia de calor de toda la estructura de una casa privada, por regla general, se utilizan materiales de construcción con un bajo coeficiente de conductividad térmica. Gracias a la introducción nuevas tecnologias en construccion cada vez hay más materiales de este tipo. Entre ellos, se pueden identificar los más populares:

• Un árbol
• Paneles sandwich.
• Bloque de cerámica.
• Bloque de arcilla expandida.
• Bloque de hormigón celular.
• Bloque de espuma.
• Bloque de hormigón de poliestireno, etc.

La madera es un material muy cálido y ecológico. Por lo tanto, muchos en la construcción de una casa privada optan por ella. Puede ser una casa de troncos, un tronco redondeado o una viga rectangular. Pino, abeto o cedro se utilizan principalmente como material.Sin embargo, es un material bastante caprichoso y requiere medidas adicionales de protección contra las influencias atmosféricas y los insectos.

Los paneles sándwich son un producto bastante nuevo en el mercado nacional de materiales de construcción. Sin embargo, su popularidad en la construcción privada ha crecido mucho últimamente. Después de todo, sus principales ventajas son su costo relativamente bajo y su buena resistencia a la transferencia de calor. Esto se logra debido a su estructura. En el exterior hay material de lámina dura (tableros OSB, madera contrachapada, perfil de metal), y en el interior hay aislamiento de espuma o lana mineral.

Bloques de construcción

Se logra una alta resistencia a la transferencia de calor de todos los bloques de construcción debido a la presencia en su estructura de cámaras de aire o una estructura de espuma. Entonces, por ejemplo, algunos bloques cerámicos y de otro tipo tienen aberturas especiales que, al colocar una pared, corren paralelas a ella. Por lo tanto, se crean cámaras cerradas con aire, que es una medida bastante efectiva de la obstrucción de la transferencia de calor.

En otros bloques de construcción, la alta resistencia a la transferencia de calor reside en la estructura porosa. Esto se puede lograr por varios métodos. En los bloques de hormigón celular de hormigón celular, se forma una estructura porosa debido a una reacción química. Otra forma es agregar un material poroso a la mezcla de cemento. Se utiliza en la fabricación de hormigón de poliestireno y bloques de hormigón de arcilla expandida.

Los matices de usar aislamiento

Si la resistencia de transferencia de calor de la pared no es suficiente para una región determinada, entonces los calentadores se pueden usar como una medida adicional. El aislamiento de la pared, por regla general, se realiza desde el exterior, pero si es necesario, también se puede usar en el interior de los muros de carga.

Hasta la fecha, hay muchos calentadores diferentes, entre los cuales los más populares son:

• Lana Mineral.
• Espuma de poliuretano.
• Espuma de poliestireno.
• Espuma de poliestireno extruido.
• Vidrio de espuma, etc.

Todos ellos tienen un coeficiente de conductividad térmica muy bajo, por lo tanto, para el aislamiento de la mayoría de las paredes, un grosor de 5-10 mm suele ser suficiente. Pero al mismo tiempo, se debe tener en cuenta un factor como la permeabilidad al vapor del aislamiento y el material de la pared. De acuerdo con las reglas, este indicador debería aumentar hacia afuera. Por lo tanto, el aislamiento de paredes de hormigón celular o hormigón celular solo es posible con la ayuda de lana mineral. Se pueden usar otros calentadores para tales paredes si se hace un espacio de ventilación especial entre la pared y el calentador.

Conclusión

La resistencia térmica de los materiales es un factor importante que debe tenerse en cuenta durante la construcción. Pero, como regla, cuanto más cálido es el material de la pared, menor es la densidad y la resistencia a la compresión. Esto debe tenerse en cuenta al planificar una casa.