התנגדות להעברת חום של מעטפות בניין. חישוב, טבלת התנגדות להעברת חום

בעת הקמת מבנים פרטיים ורב-דירות, יש לקחת בחשבון גורמים רבים ויש להקפיד על מספר גדול של נורמות ותקנים. בנוסף, נוצרת תוכנית בית לפני הבנייה, חישובים על העומס על המבנים התומכים (יסוד, קירות, רצפות), תקשורת ועמידות בפני חום. חישוב ההתנגדות להעברת חום אינו חשוב פחות מהשאר. זה לא רק תלוי כמה חם יהיה הבית, וכתוצאה מכך, חיסכון באנרגיה, אלא גם בחוזק ובאמינות של המבנה. אחרי הכל, קירות ואלמנטים אחרים יכולים להקפיא אותו. מחזורי הקפאה והפשרה הורסים חומרי בניין ומובילים לדלדלנות והתמוטטות של מבנים.

מוליכות תרמית

כל חומר מסוגל להוליך חום. תהליך זה מתבצע עקב תנועת חלקיקים, המעבירים את שינוי הטמפרטורה. ככל שהם קרובים זה לזה, תהליך העברת החום מהיר יותר. לפיכך, חומרים וחומרים צפופים יותר מתקררים או מתחממים הרבה יותר מהר. הצפיפות היא שקובעת בעיקר את עוצמת העברת החום. זה בא לידי ביטוי מספרית באמצעות מקדם המוליכות התרמית. זה מסומן על ידי הסמל λ ונמדד ב W / (m * ° C). ככל שמקדם זה גבוה יותר, כך מוליכות התרמית של החומר גבוהה יותר. ההיפך של המוליכות התרמית הוא התנגדות תרמית. הוא נמדד (m2 * ° C) / W ומסומן על ידי האות R.

יישום מושגים בבנייה

על מנת לקבוע את תכונות הבידוד התרמי של חומר בניין, השתמש במקדם ההתנגדות להעברת חום. ערכו לחומרים שונים ניתן כמעט בכל ספריות הבנייה.

מכיוון שלרוב הבניינים המודרניים יש מבנה קיר רב שכבתי, המורכב מכמה שכבות של חומרים שונים (טיח חיצוני, בידוד, קיר, טיח פנימי), מוצג מושג כמו התנגדות להעברת חום מופחת. זה מחושב באותה צורה, אך בחישובים אנו לוקחים אנלוגיה הומוגנית של קיר רב שכבתי, המעביר אותה כמות חום למשך זמן מסוים ובאותו הפרש טמפרטורה בתוך הבית ובחוץ.

ההתנגדות המופחתת מחושבת לא עבור 1 מ"ר, אלא עבור כל המבנה או חלק ממנו. זה מסכם את המוליכות התרמית של כל חומרי הקיר.

התנגדות תרמית של מבנים

כל הקירות, הדלתות, החלונות, הגג החיצוניים הם מבנים סגורים. ומכיוון שהם מגנים על הבית מפני הקור בדרכים שונות (יש להם מקדם מוליכות תרמי שונה), אז ההתנגדות להעברת החום של מעטפת הבניין מחושבת עבורם באופן פרטני. מבנים אלה כוללים קירות פנימיים, מחיצות ותקרות, אם לחדרים הפרש טמפרטורה. הכוונה לחדרים שבהם ההבדל בטמפרטורות הוא משמעותי. אלה כוללים את החלקים הבאים שלא מחוממים בבית:

• מוסך (אם הוא צמוד ישירות לבית).
• מסדרון
• מרפסת.
• מזווה.
• עליית הגג.
• מרתף.

אם החדרים הללו אינם מחוממים, יש לבודד גם את הקיר בינם לבין מגורי המגורים, כמו גם את הקירות החיצוניים.

התנגדות תרמית של חלונות

באוויר חלקיקים המשתתפים בהעברת חום ממוקמים במרחק ניכר זה מזה, ולכן אוויר מבודד בחלל אטום הוא הבידוד הטוב ביותר.לכן, כל חלונות העץ היו מיוצרים בעבר בשתי שורות כנפיים. בגלל פער האוויר בין המסגרות, התנגדות העברת החום של החלונות עולה. אותו עיקרון חל על דלתות כניסה בבית פרטי. כדי ליצור פער אוויר כזה, שתי דלתות ממוקמות במרחק מסוים אחד מהשני או שנוצר חדר הלבשה.

עיקרון זה נותר בחלונות הפלסטיק המודרניים. ההבדל היחיד הוא ההתנגדות להעברת החום הגבוהה של חלונות הזגוג הכפול מושגת לא בגלל פער האוויר, אלא בגלל תאי הזכוכית האטומים שמהם נשאב האוויר החוצה. בתאים כאלה האוויר מוזרם ולמעשה אין חלקיקים, מה שאומר שאין מה להעביר טמפרטורה. לפיכך, תכונות הבידוד התרמי של חלונות מודרניים עם זיגוג כפול גדולים בהרבה מזה של חלונות עץ ישנים. ההתנגדות התרמית של חלון מזוגג כפול כזה היא 0.4 (m2 * ° C) / W.

לדלתות כניסה מודרניות לבתים פרטיים מבנה רב שכבתי עם שכבת בידוד אחת או יותר. בנוסף, עמידות בחום נוספת ניתנת על ידי התקנת אטמי גומי או סיליקון. הודות לכך, הדלת הופכת אטומה לדליפות וההתקנה של דלת שנייה אינה נדרשת.

חישוב התנגדות תרמית

חישוב ההתנגדות להעברת חום מאפשר לך לאמוד את אובדן החום ב- W ולחשב את הבידוד הנוסף ואובדן החום. בזכות זה, אתה יכול לבחור נכון את הקיבולת הדרושה של ציוד חימום ולהימנע מהוצאות מיותרות עבור ציוד או מקורות אנרגיה חזקים יותר.

לשם הבהרה אנו מחשבים את ההתנגדות התרמית של קיר הבית העשוי מלבני קרמיקה אדומות. בחוץ, הקירות יהיו מבודדים בקצף קלקר שחול בעובי 10 ס"מ. עובי הקיר יהיה שני לבנים - 50 ס"מ.

ההתנגדות להעברת החום מחושבת על ידי הנוסחה R = d / λ, כאשר d הוא עובי החומר, ו- λ הוא מקדם המוליכות התרמית של החומר. מספריית הבנייה ידוע כי עבור לבני קרמיקה λ = 0.56 W / (m * ° C), ולקצף קלקר שחול λ = 0.036 W / (m * ° C). לפיכך, R (בנייה) = 0.5 / 0.56 = 0.89 (מ '²* מעלות צלזיוס / W, ו- R (קצף קלקר שחול) = 0.1 / 0.036 = 2.8 (מ '²* ° צ) / וו. כדי לגלות את עמידות החום הכוללת של הקיר, עליך להוסיף את שני הערכים הבאים: R = 3.59 (m²* ° צ) / וו.

טבלת התנגדות תרמית מחומרי בניין

כל המידע הדרוש לחישובים פרטניים של בניינים ספציפיים מסופק על ידי טבלת ההתנגדות להעברת חום להלן. ניתן להשתמש בחישוב הדגימה לעיל, בשילוב עם הנתונים בטבלה, גם כדי להעריך את אובדן האנרגיה התרמית. לשם כך, השתמש בנוסחה Q = S * T / R, כאשר S הוא שטח מעטפת הבניין, ו- T הוא הפרש הטמפרטורות ברחוב ובחדר. הטבלה מציגה את הנתונים עבור קיר בעובי מטר.

קונסטרוקציות חמות, שיטות, חומרים

על מנת להגביר את התנגדות העברת החום של כל המבנה של הבית הפרטי, ככלל, משתמשים בחומרי בניין עם מקדם מוליכות תרמי נמוך. בזכות המבוא טכנולוגיות חדשות בבנייה ישנם יותר ויותר חומרים כאלה. ביניהם, ניתן להבחין בין הפופולריים ביותר:

• עץ.
• לוחות סנדוויץ '.
• גוש קרמיקה.
• גוש חימר מורחב.
• בלוק בטון סודה.
• גוש קצף.
• בלוק בטון קלקר וכו '.

עץ הוא חומר חם מאוד וידידותי לסביבה. לכן רבים בבניית בית פרטי בוחרים בכך. זה יכול להיות בית עץ, או בולי עץ מעוגלים או קרן מלבנית. אורן, אשוחית או ארז משמשים בעיקר כחומר.עם זאת, מדובר בחומר קפריזי למדי ומחייב אמצעי הגנה נוספים מפני השפעות וחרקים אטמוספריים.

לוחות סנדוויץ 'הם מוצר חדש למדי בשוק חומרי הבניין המקומי. עם זאת, הפופולריות שלו בבנייה פרטית גדלה מאוד לאחרונה. אחרי הכל, היתרונות העיקריים שלה הם העלות הנמוכה יחסית ועמידות טובה בפני העברת חום. זה מושג בגלל המבנה שלו. מבחוץ יש חומר גיליונות קשיחים (לוחות OSB, דיקט, פרופיל מתכת), ובפנים יש בידוד מוקצף או צמר סלעים.

אבני בניין

עמידות גבוהה להעברת חום של כל אבני הבניין מושגת עקב נוכחות במבנה של תאי אוויר או מבנה מוקצף. כך, למשל, לחלק מהקרמיקה וסוגים אחרים של בלוקים יש פתחים מיוחדים שכאשר הם מניחים קיר, הם פועלים במקביל אליו. כך נוצרים תאים סגורים עם אוויר המהווים מדד יעיל למדי לחסימת העברת חום.

באבני בניין אחרות ההתנגדות להעברת החום טמונה במבנה הנקבובי. ניתן להשיג זאת בשיטות שונות. בגושי בטון מרופד מבטון מוקצף נוצר מבנה נקבובי עקב תגובה כימית. דרך נוספת היא להוסיף חומר נקבובי לתערובת המלט. הוא משמש בייצור בטון קלקר וגושי בטון חימר מורחבים.

הניואנסים של שימוש בבידוד

אם ההתנגדות להעברת חום הקיר אינה מספיקה לאזור נתון, ניתן להשתמש בתנורי חימום כאמצעי נוסף. בידוד קיר, ככלל, נעשה מבחוץ, אך במידת הצורך ניתן להשתמש בו גם בחלק הפנימי של קירות הנושאים.

נכון להיום, ישנם תנורי חימום רבים ושונים, בהם הפופולריים ביותר הם:

• צמר סלעים.
• קצף פוליאוריטן.
• קלקר.
• קצף קלקר שחול.
• זכוכית קצף וכו '.

לכולם מקדם מוליכות תרמי נמוך מאוד, ולכן, לבידוד מרבית הקירות, עובי 5-10 מ"מ בדרך כלל מספיקים. אך יחד עם זאת, יש לקחת בחשבון גורם כזה כמו חדירות האדים של הבידוד וחומר הקיר. על פי הכללים, אינדיקטור זה אמור לעלות כלפי חוץ. לכן בידוד קירות מבטון סודה או בטון קצף אפשרי רק בעזרת צמר סלעים. תנורים אחרים יכולים לשמש לקירות כאלה אם נוצר פער אוורור מיוחד בין הקיר לתנור.

מסקנה

עמידות תרמית של חומרים היא גורם חשוב שיש לקחת בחשבון במהלך הבנייה. אך ככלל, ככל שחומר הקיר מתחמם, צפיפות חוזק הלחץ נמוכה יותר. יש לקחת זאת בחשבון כשמתכננים בית.