กระบวนการถ่ายเทพลังงานจากส่วนที่ร้อนกว่าของร่างกายไปยังส่วนที่ร้อนน้อยกว่านั้นเรียกว่าการนำความร้อน ค่าตัวเลขของกระบวนการดังกล่าวสะท้อนถึงการนำความร้อนของวัสดุ แนวคิดนี้มีความสำคัญมากในการก่อสร้างและซ่อมแซมอาคาร วัสดุที่คัดสรรมาอย่างเหมาะสมช่วยให้คุณสร้างสภาพอากาศที่ดีในห้องและประหยัดความร้อนได้มาก
แนวคิดการนำความร้อน
การนำความร้อนเป็นกระบวนการแลกเปลี่ยนพลังงานความร้อนซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการชนกันของอนุภาคที่เล็กที่สุดของร่างกาย นอกจากนี้ กระบวนการนี้จะไม่หยุดจนกว่าอุณหภูมิจะสมดุล การดำเนินการนี้ใช้เวลาพอสมควร ยิ่งใช้เวลาในการแลกเปลี่ยนความร้อนมากเท่าใด ค่าการนำความร้อนก็จะยิ่งต่ำลง
ตัวบ่งชี้นี้แสดงเป็นสัมประสิทธิ์การนำความร้อนวัสดุ. ตารางประกอบด้วยค่าที่วัดได้สำหรับวัสดุส่วนใหญ่ การคำนวณทำตามปริมาณพลังงานความร้อนที่ผ่านพื้นที่ผิวที่กำหนดของวัสดุ ยิ่งค่าที่คำนวณได้มากเท่าไร วัตถุก็จะยิ่งหมดความร้อนเร็วขึ้น
ปัจจัยที่มีผลต่อการนำความร้อน
ค่าการนำความร้อนของวัสดุขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ:
ความหนาแน่นของวัสดุ ด้วยตัวบ่งชี้นี้ที่เพิ่มขึ้น ปฏิกิริยาของอนุภาควัสดุจะแข็งแกร่งขึ้น ดังนั้นพวกเขาจะถ่ายโอนอุณหภูมิได้เร็วขึ้น ซึ่งหมายความว่าเมื่อความหนาแน่นของวัสดุเพิ่มขึ้น การถ่ายเทความร้อนก็ดีขึ้น
ความพรุนของสาร วัสดุที่มีรูพรุนต่างกันในโครงสร้าง มีอากาศจำนวนมากในตัวพวกเขา และนี่หมายความว่ามันจะเป็นเรื่องยากสำหรับโมเลกุลและอนุภาคอื่น ๆ ในการเคลื่อนย้ายพลังงานความร้อน ดังนั้นการนำความร้อนจึงเพิ่มขึ้น
ความชื้นมีผลต่อการนำความร้อนเช่นกัน พื้นผิววัสดุเปียกช่วยให้ความร้อนผ่านได้มากขึ้น บางตารางยังระบุถึงค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนที่คำนวณได้ของวัสดุในสามสถานะ: แห้ง กลาง (ปกติ) และเปียก
เมื่อเลือกวัสดุสำหรับฉนวนกันความร้อนในห้อง ควรพิจารณาเงื่อนไขที่จะใช้ด้วย
แนวคิดการนำความร้อนในทางปฏิบัติ
การนำความร้อนถูกนำมาพิจารณาในขั้นตอนการออกแบบอาคาร โดยคำนึงถึงความสามารถของวัสดุในการเก็บความร้อนด้วยการเลือกที่ถูกต้อง ผู้อยู่อาศัยภายในสถานที่จะสะดวกสบายเสมอ ในระหว่างการดำเนินการ เงินสำหรับการทำความร้อนจะถูกบันทึกไว้อย่างมาก
ฉนวนกันความร้อนในขั้นตอนการออกแบบนั้นดีที่สุด แต่ไม่ใช่ทางออกเดียว ไม่ยากที่จะป้องกันอาคารที่สร้างเสร็จแล้วโดยการทำงานภายในหรือภายนอก ความหนาของชั้นฉนวนจะขึ้นอยู่กับวัสดุที่เลือก บางชนิด (เช่น ไม้ คอนกรีตโฟม) สามารถใช้ได้โดยไม่ต้องมีฉนวนกันความร้อนอีกชั้น ที่สำคัญคือมีความหนาเกิน 50 เซนติเมตร
ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับฉนวนของหลังคา ช่องเปิดหน้าต่างและประตู พื้น ความร้อนส่วนใหญ่ไหลผ่านองค์ประกอบเหล่านี้ มองเห็นได้ในภาพต้นบทความ
วัสดุก่อสร้างและตัวชี้วัด
สำหรับการก่อสร้างอาคาร ใช้วัสดุที่มีค่าการนำความร้อนต่ำ ที่นิยมมากที่สุดคือ:
- คอนกรีต. ค่าการนำความร้อนอยู่ในช่วง 1.29-1.52W/mK ค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอของสารละลาย ตัวบ่งชี้นี้ยังได้รับผลกระทบจากความหนาแน่นของวัสดุต้นทาง ซึ่งก็คือ 500-2500 กก./ม.3 วัสดุนี้ใช้ในรูปแบบของครกสำหรับฐานรากในรูปแบบของบล็อก - สำหรับการก่อสร้างผนังและฐานราก
- คอนกรีตเสริมเหล็กที่มีค่าการนำความร้อน 1.68W/mK. ความหนาแน่นของวัสดุถึง 2400-2500 กก./ม.3.
- ไม้ที่ใช้เป็นวัสดุก่อสร้างมาตั้งแต่สมัยโบราณ ความหนาแน่นและการนำความร้อนขึ้นอยู่กับหิน คือ 150-2100 กก./ม.3 และ 0.2-0.23W/mK ตามลำดับ
วัสดุก่อสร้างยอดนิยมอีกอย่างคืออิฐ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ มันมีตัวบ่งชี้ต่อไปนี้:
adobe (ทำจากดิน): 0.1-0.4 W/mK;
เซรามิก (ไล่): 0.35-0.81W/mK;
ซิลิเกต (จากทรายกับมะนาว): 0.82-0.88 W/mK
วัสดุคอนกรีตที่มีการเติมมวลรวมที่มีรูพรุน
การนำความร้อนของวัสดุช่วยให้คุณใช้วัสดุนี้ในการสร้างโรงรถ เพิง บ้านฤดูร้อน ห้องอาบน้ำและโครงสร้างอื่นๆ กลุ่มนี้รวมถึง:
- โฟมคอนกรีต. ผลิตด้วยการเติมสารทำให้เกิดฟอง เนื่องจากมีลักษณะโครงสร้างเป็นรูพรุนที่มีความหนาแน่น 500-1000 กก./ม.3 ในขณะเดียวกัน ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนจะถูกกำหนดโดยค่า 0.1-0.37W/mK.
คอนกรีตขยายตัว ประสิทธิภาพของมันขึ้นอยู่กับชนิดของมัน บล็อคทึบไม่มีช่องว่างและรู บล็อกกลวงทำด้วยช่องว่างภายในซึ่งมีความทนทานน้อยกว่าตัวเลือกแรก ในกรณีที่สอง ค่าการนำความร้อนจะลดลง หากเราพิจารณาจากตัวเลขทั่วไป ความหนาแน่นของคอนกรีตดินเหนียวขยายตัวคือ 500-1800 กก. / ลบ.ม. ตัวบ่งชี้อยู่ในช่วง 0.14-0.65W/mK
คอนกรีตมวลเบาซึ่งมีรูพรุน 1-3 ขึ้นมิลลิเมตร. โครงสร้างนี้กำหนดความหนาแน่นของวัสดุ (300-800kg/m3) ด้วยเหตุนี้สัมประสิทธิ์ถึง 0.1-0.3 W/mK
ตัวบ่งชี้วัสดุฉนวนกันความร้อน
สัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุฉนวนความร้อนที่ได้รับความนิยมสูงสุดในยุคของเรา:
- โฟม ซึ่งมีความหนาแน่น 15-50กก./ม.3 โดยมีค่าการนำความร้อน 0.031-0.033W/mK;
โพลีสไตรีนขยายตัวซึ่งมีความหนาแน่นเท่ากับวัสดุก่อนหน้า แต่ในขณะเดียวกัน ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนอยู่ที่ระดับ 0.029-0.036W/mK;
ใยแก้ว. มีค่าสัมประสิทธิ์เท่ากับ 0.038-0.045W/mK;
ขนหิน 0.035-0.042W/mK
กระดานคะแนน
เพื่อความสะดวกในการทำงาน ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุมักจะถูกป้อนลงในตาราง นอกจากค่าสัมประสิทธิ์แล้ว ตัวชี้วัดเช่นระดับความชื้น ความหนาแน่น และอื่นๆ สามารถสะท้อนให้เห็นได้ วัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูงจะรวมอยู่ในตารางพร้อมตัวบ่งชี้ค่าการนำความร้อนต่ำ ตัวอย่างของตารางนี้แสดงอยู่ด้านล่าง:
การนำความร้อนของวัสดุจะช่วยให้คุณสร้างอาคารที่ต้องการได้ สิ่งสำคัญ: การเลือกผลิตภัณฑ์ที่ตรงตามข้อกำหนดที่จำเป็นทั้งหมด แล้วตัวอาคารจะสะดวกสบายต่อการอยู่อาศัย มันจะรักษาสภาพอากาศที่ดี
เลือกวัสดุฉนวนอย่างดีจะลดการสูญเสียความร้อนเนื่องจากไม่จำเป็นต้อง "ทำให้ถนนร้อน" อีกต่อไป ด้วยเหตุนี้ต้นทุนทางการเงินสำหรับการทำความร้อนจะลดลงอย่างมาก เงินออมดังกล่าวจะคืนเงินทั้งหมดที่จะใช้ในการซื้อฉนวนความร้อนในไม่ช้า
