A magán- és lakóépületek építésekor sok tényezőt kell figyelembe venni, és számos normát és előírást be kell tartani. Ezen túlmenően az építkezés előtt háztervet készítenek, kiszámítják a tartószerkezetek (alap, falak, padlók) terhelését, a kommunikációt és a hőállóságot. A hőátadási ellenállás kiszámítása nem kevésbé fontos, mint a többi. Ez nem csak attól függ, hogy meleg lesz a ház, és ennek eredményeként az energiamegtakarítás, hanem a szerkezet szilárdságát és megbízhatóságát is. Végül is a falak és más elemek befagyaszthatják. A fagyasztási és olvadási ciklusok megsemmisítik az építőanyagokat, és az épületek tágulásához és bomlásához vezetnek.
Hővezető képesség
Bármilyen anyag képes hőt vezetni. Ezt a folyamatot a részecskék mozgása miatt hajtják végre, amelyek továbbítják a hőmérsékleti változást. Minél közelebb vannak egymáshoz, annál gyorsabb a hőátadási folyamat. Így a sűrűbb anyagok és anyagok sokkal gyorsabban lehűlnek vagy melegsznek. A hőátadás intenzitását elsősorban a sűrűség határozza meg. Ezt numerikusan fejezik ki a hővezetési együtthatóval. Ezt a λ szimbólum jelzi, és W / (m * ° C) -ban mérik. Minél nagyobb ez az együttható, annál nagyobb az anyag hővezető képessége. A hővezetési képesség fordítottja a hőállóság. Ezt (m2 * ° C) / W-ban mérik, és R betűvel jelölik.
Koncepciók alkalmazása az építkezésben
Az építőanyag hőszigetelő tulajdonságainak meghatározásához használja a hőátadási együtthatót. Értéke a különféle anyagok számára szinte minden épületkönyvtárban megadva.
Mivel a legtöbb modern épület többrétegű falszerkezettel rendelkezik, amely többrétegű különféle anyagokból áll (külső vakolat, szigetelés, fal, belső vakolat), bevezetésre kerül egy olyan koncepció, mint a csökkent hőátadási ellenállás. A kiszámítás ugyanúgy történik, de a számítások során egy többrétegű fal homogén analógját vesszük, amely egy bizonyos ideig azonos hőmennyiséget és azonos hőmérsékleti különbséget továbbít beltéri és kültéri hőmérsékleten.
A csökkentett ellenállást nem 1 m2-re számítják, hanem a teljes szerkezetre vagy annak egy részére. Összefoglalja az összes fali anyag hővezető képességét.
Szerkezetek hőállósága
Az összes külső fal, ajtó, ablak, tető zárt szerkezetű. Mivel különféle módon védik a házat a hidegtől (eltérő hővezetési együtthatóval rendelkeznek), akkor az épület burkolatának hőátadási ellenállását külön-külön kiszámítják számukra. Ezek a szerkezetek tartalmazzák a belső falakat, a válaszfalakat és a mennyezetet, ha a helyiségek hőmérsékleti különbséget mutatnak. Ez olyan helyiségekre vonatkozik, ahol a hőmérsékleti különbség jelentős. Ide tartoznak a ház következő fűtetlen részei:
- Garázs (ha közvetlenül a ház mellett található).
- Folyosón.
- Veranda.
- Kamra.
- A tetőtérben.
- Pince.
Ha ezeket a szobákat nem fűtik, akkor a köztük lévő fal és a nappali falát, valamint a külső falakat is szigetelni kell.
Az ablakok hőállósága
A levegőben a hőátadásban résztvevő részecskék jelentős távolságra vannak egymástól, ezért a lezárt térben elkülönített levegő a legjobb szigetelés.Ezért minden faablakot két szárnyasorral készítettek. A keretek közötti légrés miatt megnő az ablakok hőátadási ellenállása. Ugyanez az elv érvényes a magánház bejárati ajtóira is. Egy ilyen légrés létrehozásához két ajtót helyeznek el bizonyos távolságra egymástól vagy elkészítik az öltözőt.
Ez az elv a modern műanyag ablakokban megmaradt. Az egyetlen különbség az, hogy a kettős üvegezésű ablakok magas hőátadási ellenállását nem a légrés, hanem a lezárt üvegkamra miatt érik el, ahonnan a levegő kiszivárog. Az ilyen kamrákban levegő távozik és gyakorlatilag nincs részecske, ami azt jelenti, hogy semmi nem továbbítja a hőmérsékletet. Ezért a modern dupla üvegezésű ablakok hőszigetelő tulajdonságai sokkal magasabbak, mint a régi faablakok. Egy ilyen dupla üvegezésű ablak hőállósága 0,4 (m2 * ° C) / W.
A magánházak modern bejárati ajtói többrétegű szerkezettel rendelkeznek, egy vagy több szigetelőréteggel. Ezen felül további hőállóságot biztosít a gumi vagy szilikon tömítések beszerelése. Ennek köszönhetően az ajtó majdnem szivárgásmentes lesz, és a második beszerelése nem szükséges.
Hőállóság kiszámítása
A hőátadási ellenállás kiszámítása lehetővé teszi a hőveszteség becslését W-ben és a szükséges kiegészítő szigetelés és hőveszteség kiszámítását. Ennek köszönhetően helyesen választhatja meg a fűtőberendezés szükséges kapacitását, és elkerülheti a felesleges költségeket egy erősebb berendezés vagy energiaforrás számára.
Az érthetőség kedvéért kiszámoljuk a vörös kerámia téglából készült ház falának hőállóságát. Kívül a falakat extrudált, 10 cm vastag polisztirol habbal kell szigetelni, a falvastagság két tégla - 50 cm.
A hőátadási ellenállást az R = d / λ képlettel kell kiszámítani, ahol d az anyag vastagsága és λ az anyag hővezetési együtthatója. Az építési könyvtárból ismert, hogy kerámia téglákhoz λ = 0,56 W / (m * ° C), és az extrudált polisztirol habhoz λ = 0,036 W / (m * ° C). Így R (kőműves) = 0,5 / 0,56 = 0,89 (m2* ° C) / W, és R (extrudált polisztirolhab) = 0,1 / 0,036 = 2,8 (m2* ° C) / sz. A fal teljes hőállóságának megismeréséhez a következő két értéket kell hozzáadni: R = 3,59 (m2* ° C) / sz.
Építőanyagok hőállósági táblázata
Az egyes épületek egyedi számításához szükséges összes információt az alábbi hőátadási ellenállás táblázat tartalmazza. A fenti mintaszámítás a táblázat adataival együtt a hőenergia-veszteség becslésére is felhasználható. Ehhez használja a Q = S * T / R képletet, ahol S az épület burkolatának területe, T pedig az utcán és a helyiségben alkalmazott hőmérsékleti különbség. A táblázat az 1 méter vastag fal adatait mutatja.
| anyag | R, (m2 * ° C) / W |
| Vasbeton | 0,58 |
| Meghosszabbított agyagtömbök | 1,5-5,9 |
| Kerámia tégla | 1,8 |
| Szilikát tégla | 1,4 |
| Porózus beton blokkok | 3,4-12,29 |
| Fenyő fa | 5,6 |
| Ásványgyapot | 14,3-20,8 |
| Habosított polisztirol | 20-32,3 |
| Extrudált habszivacs | 27,8 |
| Poliuretán hab | 24,4-50 |
Meleg konstrukciók, módszerek, anyagok
A magánház teljes szerkezetének hőátadási ellenállásának növelése céljából általában alacsony hővezetési együtthatóval rendelkező építőanyagokat használnak. A bevezetésnek köszönhetően új technológiák az építőiparban egyre több ilyen anyag van. Közülük lehet megkülönböztetni a legnépszerűbbet:
- Egy fa.
- Szendvicspanelek.
- Kerámia tömb.
- Meghosszabbított agyagtömb.
- Porózus beton blokk.
- Habblokk.
- Polisztirol beton blokk stb.
A fa nagyon meleg, környezetbarát anyag. Ezért sokan a magánház építésében ezt választják. Lehet rönköház, lekerekített rönk vagy téglalap alakú gerenda. Főként fenyő, luc vagy cédrus felhasználják.Mindazonáltal ez meglehetősen szeszélyes anyag, és kiegészítő védőintézkedéseket igényel a légköri hatások és a rovarok ellen.
A szendvicspanelek meglehetősen új termék a hazai építőanyag-piacon. Ennek ellenére az utóbbi időben sokat nőtt népszerűsége a magánépítésben. Végül is fő előnye a viszonylag alacsony költség és a jó hőátadási ellenállás. Ezt szerkezetének köszönhetően lehet elérni. Külső részén keménylemez (OSB táblák, rétegelt lemez, fém profil), belsejében habosított szigetelés vagy ásványgyapot van.
Építőelemek
Az összes építőelemet nagy hőszigetelő képességgel érik el, mivel a légkamrák szerkezetében vagy a habosított szerkezetben vannak. Tehát például egyes kerámia és más típusú blokkok speciális nyílásokkal rendelkeznek, amelyek egy fal lerakásakor azzal párhuzamosan futnak. Így zárt kamrák jönnek létre levegővel, ami meglehetősen hatékony mértékű hőátadási akadályt jelent.
Más építőelemekben a magas hőátadási ellenállás a porózus szerkezetben rejlik. Ezt különféle módszerekkel lehet elérni. A habbeton porózus beton blokkokban porózus szerkezet alakul ki kémiai reakció következtében. Egy másik módszer porózus anyag hozzáadása a cementkeverékhez. Polisztirol beton és duzzasztott agyag beton blokkok gyártásához használják.
A szigetelés használatának árnyalata
Ha a fal hőátadási ellenállása nem elegendő egy adott régió számára, akkor kiegészítő mérőeszközként fűtőkészülékeket lehet használni. A falszigetelést általában kívülről kell elvégezni, de szükség esetén a csapágyfalak belső oldalán is használható.
A mai napig számos különféle melegítő található, amelyek közül a legnépszerűbbek:
- Ásványgyapot.
- Poliuretán hab.
- Hungarocell.
- Extrudált polisztirol hab.
- Habos üveg stb.
Mindegyiküknek nagyon alacsony a hővezetési együtthatója, ezért a legtöbb falak szigeteléséhez általában 5-10 mm vastag. Ugyanakkor figyelembe kell venni egy olyan tényezőt, mint a szigetelés és a fal anyagának gőzáteresztő képessége. A szabályok szerint ennek a mutatónak kifelé kell növekednie. Ezért a falak szigetelése porózus betonból vagy habbetonból csak ásványgyapot segítségével lehetséges. Az ilyen falakhoz más fűtőberendezéseket is lehet használni, ha a fal és a fűtőtest között speciális szellőzőrés van.
következtetés
Az anyagok hőállósága fontos tényező, amelyet figyelembe kell venni az építkezés során. Általános szabály, hogy minél melegebb a fal, annál alacsonyabb a sűrűsége és a nyomószilárdsága. Ezt egy ház tervezésekor figyelembe kell venni.
