Коэффициент теплопроводности кирпичной кладки: Теплопроводность кирпичной кладки и стены: коэффициент, сопротивление теплопередаче

Теплопроводность кирпичной кладки и стены: коэффициент, сопротивление теплопередаче

Автор:
Евгений Воронов
|
26.12.2015

Теплопроводность – один из важнейших показателей, характеризующих качество возводимого сооружения. И это неудивительно: ведь от этого коэффициента зависят не только затраты на отопление помещений, но и степень комфортности проживания в доме. Также в строительных расчетах часто фигурирует коэффициент теплосопротивления (сопротивление теплоотдаче), обратный теплопроводности (чем выше первый, тем ниже второй, и наоборот).

Теплопроводность сооружения зависит от показателей используемого вида кирпича, от параметров раствора, типа кладки, применяемых строительных технологий и утепляющих материалов.

Содержание статьи

• 1 Коэффициент теплопроводности кирпичей
• 2 Теплопроводность кладки
• 3 Расчет стены
• 4 Уменьшение коэффициента теплоотдачи стены
  • 4. 1 Похожие статьи

Коэффициент теплопроводности кирпичей

Данный коэффициент обозначается буквой λ и выражается в W/(m*K).

Показатель λ достаточно широко варьируется, в зависимости от типа кирпичей и способа их изготовления. В основном, на данный коэффициент влияют материал кирпича (клинкерный, силикатный, керамический) и относительное содержание пустот. До 13% пустотности кирпичи считаются полнотелыми, выше – пустотелыми. По уменьшению коэффициента λ линейка строительной продукции будет выглядеть следующим образом:

1. Клинкерный кирпич λ= от 0,8 до 0,9. Этот тип стройматериалов не предназначен для строительства утеплённых стен и чаще используется для изготовления полов и мощёных дорог.
2. Силикатный кирпич полнотелого типа λ= от 0,7 до 0,8. Чуть ниже, чем у предыдущего типа, но строительство стены с его использованием требует серьёзных мер по утеплению.
3. Керамический кирпич полнотелый λ= от 0,5 до 0,8 (в зависимости от сорта).
4. Силикатный, с техническими пустотами λ= 0,66.
5. Керамический кирпич пустотелого исполнения λ= 0,57.
6. Керамический кирпич щелевого типа λ= 0,4.
7. Силикатный кирпич щелевого типа – показатель λ аналогичен керамическому щелевому (0,4).
8. Керамический поризованный λ= 0,22.
9. Тёплая керамика λ= 0,11. Имея отличные показатели теплосопротивления, тёплая керамика уступает прочим видам кирпичной продукции по прочности, и поэтому применение её ограничено.

Важно при расчёте также учитывать, что для различных климатических регионов сопротивление теплоотдаче материалов будут варьироваться, в достаточно широких пределах Информацию о соотнесении теплоотдачи с климатическими параметрами, можно почерпнуть в СНиПе 23-02-2003.

Теплопроводность кладки

Теплосопротивление кирпичей является важнейшим коэффициентом и в ряде случаев является определяющим параметром при проектировании здания и выбора кладки. Вместе с тем, сопротивление теплоотдачи сооружения зависит не только от показателя λ используемых кирпичей, но и от применяемого строительного раствора.

Наиболее частым является случай, когда теплосопротивление раствора существенно ниже, чем сопротивление кирпича.

Так, коэффициент теплоотдачи раствора на основе цемента и песка равен 0,93 W/(m*K), а цементно-шлакового раствора – 0,64.

Путем суммирования коэффициентов сопротивления теплоотдаче кирпича и раствора разработаны специальные таблицы коэффициента теплопередачи, которые можно посмотреть в ГОСТе 530-2007. Ниже приведена выдержка из таблицы:

Таблица – Теплопроводность кладки

Расчет стены

Для того, чтобы использовать коэффициент теплосопротивления кирпичной стенки на практике, необходимо воспользоваться следующей формулой:

r = (толщина кладки, м)/(теплоотдача, W/(m * K)),

где r – сопротивление теплоотдаче кирпичной стены. При расчетах также необходимо учитывать степень влажности помещения и климатический регион.

Уменьшение коэффициента теплоотдачи стены

В ряде случаев коэффициент λ оставляет желать много лучшего. К тому же нарушение технологии строительства может привести к изменению теплоотдачи в большую сторону. Если применять жидкий раствор при возведении стены из щелевого кирпича, то связующий материал проникнет в пустоты и отрицательно скажется на показателях теплосбережения (сопротивление теплопередаче уменьшится).

Что делать, чтобы увеличить сопротивление теплоотдаче?

Методы уменьшения теплопередачи стены:

1. Применение более энергосберегающих материалов (кирпичей с большей степенью пустотности).
2. При строительстве из щелевого кирпича применять густой раствор.
3. Прокладывание во внутреннем слое теплоизолирующих материалов. На рынке представлен огромный выбор теплоизоляции. Из наиболее популярных можно назвать стекло- и минераловатные материалы, пенополистирол, керамзит и другие. При применении утеплителей необходимо обеспечить пароизоляцию стены, чтобы избежать разрушения материалов.
4. Оштукатуривание поверхности.

Похожие статьи

Категория: Стены

• www.auto-raktu-gamyba.lt

  auto-raktu-gamyba.lt

• Водка коскенкорва купить спб

  водка коскенкорва купить в спб

  joiastore.ru

© 2021 PlusKirpich.ru — Плюс Кирпич — Сайт о применении кирпичей в строительстве.
При копировании материалов с сайта активная гиперссылка на сайт обязательна.

Error 404 — Плюс Кирпич

Пенодиатомитовый кирпич (КПД) представляет собой стеновой блок параметрами 246х122х64 миллиметра. Обычно его укладывают в стены либо используют для термоизоляции. Применяется он так же как клинкерные и сухопрессованные кирпичи, то есть кладку тоже можно вести на любом растворе цемента или клея. Но лучше всего использовать термостойкий раствор. Для создания печи или камина из КПД подойдёт глина… Читать далее »

Категория: Кирпичи

На рынке строительных материалов кирпич появился довольно давно, и до настоящего времени не утратил своей высокой популярности. Сегодня невозможно себе представить сооружение какого-либо строительного объекта без использования кирпича, поскольку, в основном такие изделия применяются для возведения наружных стен любого строения. Обладая высокими эксплуатационными характеристиками, этот материал широко востребован в строительстве различных зданий, делая их надежными… Читать далее »

Категория: Кирпичи

Пристрой, который делается к кирпичному дому – отдельная конструкция, смонтировать которую можно двумя методами. Если его качественно утеплить, то в нем может поддерживаться температура выше уличной. Способы организации дополнительного сооружения: Возводить пристройку одновременно с домом. Плюсом такого подхода будет отсутствие нестыковок между двумя стенами, находящихся на соседних фундаментах. Строить пристройку к уже готовому кирпичному дому.… Читать далее »

Категория: Фундамент

В отдельных случаях возникает необходимость в том, чтобы усилить фундамент кирпичного дома. Причин этому может быть множество. Наиболее часто возникает нужда для укрепления старого дома. Сам фундамент может быть возведен неправильно изначально или он мог пострадать в процессе эксплуатации. Усиление поможет восстановить эксплуатационные характеристики и продлить срок использования. Первые сигналы необходимости укрепления основания Усилить конструкцию… Читать далее »

Категория: Фундамент

Правильно выполненный камин выступит оригинальным элементом интерьера и дополнительным источником тепла. Живой огонь наполняет атмосферу помещения непревзойденным уютом. Возведение топки потребует уделить повышенное внимание конструктивным особенностям, выбору материалов и безопасности. Изначально потребуется определиться в типе конструкции. Видовое разнообразие каминов представлено открытыми, закрытыми, полузакрытыми и угловыми видами топки. Основные требования к обустройству каминной системы Современный ассортимент… Читать далее »

Категория: Дымоходы

Профессионально спланированная и грамотно выполненная вентиляция является залогом оптимального температурного режима в помещении. Планируя вентканалы в кирпичных стенах, вы можете столкнуться с рядом сложностей, от решения которых напрямую зависит качество проживания в доме. Необходимость выполнения вентканалов в кирпичном доме не подлежит сомнению. Дело в том, что кирпич это строительный материал, который не является дышащим, поэтому… Читать далее »

Категория: Дымоходы

В ряде случаев материал кирпичных стен может подвергаться активному разрушительному воздействию грунтовой влаги. Разрушающее воздействие проникающей воды обусловлено расширением при замерзании. Помимо этого, в условиях повышенной влажности стен возникает плесень. Основными случаями такого рода воздействия являются стены подвальных помещений, а также влага, капиллярным методом поднимающаяся от фундамента и проникающая в стены. Для ликвидации данных негативных… Читать далее »

Категория: Стены

Кирпич – наиболее часто применяющийся материал для возведения зданий и сооружений. Чтобы правильно посчитать какое количество элементов необходимо приобрести, необходимо знать размеры одного блока. Высота силикатного белого кирпича играет при расчетах не последнюю роль. Технические характеристики и классификация силикатного кирпича Полнотелый силикатный блок обладает следующими техническими характеристиками: теплопроводностью – 0,98 Вт/м*К; средней плотностью – 1840–1933… Читать далее »

Категория: Кирпичи

Кирпичные стены славятся своей прочностью и долговечностью. Но и такие поверхности могут быть подвержены появлению трещин различной величины. Очень важно избавляться от данных дефектов, иначе они могут повлечь за собой неприятности в виде разрушения здания. Причины возникновения трещин Появление разрыва в кирпичной стене может быть вызвано множеством факторов: нарушение технологии возведения строения. К этому пункту… Читать далее »

Категория: Проблемы

Какая же существует разница между камнем и кирпичом? Чем первый отличается от второго? Кратко можно сказать, что кирпичом называют камень, созданный человеком из разных составляющих. По свойствам он напоминает камень, поэтому применяется в качестве строительного материала. Основными свойствами его можно назвать следующие: устойчивость к низким температурам и влаге. Особенности кирпича. Он создан человеческими руками. Состоит… Читать далее »

Категория: Статьи

© 2021 PlusKirpich.ru — Плюс Кирпич — Сайт о применении кирпичей в строительстве.
При копировании материалов с сайта активная гиперссылка на сайт обязательна.

Коэффициент теплопередачи комбинации кирпичей из переработанного бетона со стеной из пенополистирола

На этой странице

РезюмеВведениеРезультатыВыводыБлагодарностиСсылкиАвторские праваСтатьи по теме

Четыре образца тектонических форм были взяты для проверки их коэффициентов теплопередачи. Путем анализа и сравнения экспериментальных значений и теоретических значений коэффициента теплопередачи предложен метод расчета скорректированного значения для определения коэффициента теплопередачи; предложенный метод оказался достаточно правильным. Результаты показали, что коэффициент теплопередачи переработанной бетонной кирпичной стены выше, чем у стены из глиняного кирпича, коэффициент теплопередачи переработанной бетонной кирпичной стены может быть эффективно снижен в сочетании с изоляционной плитой из пенополистирола, а сэндвич-изоляция была лучше. чем у наружной теплоизоляции.

1. Введение

По мере того, как урбанизация постепенно расширяется, быстрота строительства зданий и выдающиеся достижения в области энергосбережения также увеличиваются [1]. Энергосбережение играет важную роль в национальных энергетических стратегиях, смягчая существенное давление на ресурсы и окружающую среду [2, 3]. В элементах частокола здания площадь наружной стены занимает большую долю по сравнению с кровлей здания, дверями, окнами и т. д. [4, 5]. Тепловые характеристики наружной стены являются ключом к достижению энергоэффективности в зданиях [5, 6]. Наружная стена различается в зависимости от строительных материалов, типов конструкции и зависит от условий окружающей среды. Глиняный кирпич, широко используемый во многих существующих зданиях, вызвал большой ущерб земельным ресурсам. Его высокотемпературный процесс обжига в печах также привел к увеличению выбросов парниковых газов. Таким образом, возникла растущая потребность в исследованиях строительных материалов для зеленых стен и их теплосберегающих и теплоизоляционных характеристик. Переработанные бетонные кирпичи, изготавливаемые из измельченных отходов бетона, широко используются в каменных конструкциях в качестве экологичных строительных материалов. Было проведено много исследований его механических свойств, но лишь несколько измерений его теплоизоляционных свойств [7]. Кроме того, наиболее распространенным типом теплоизоляции было добавление материалов для сохранения тепла на внешней стороне наружной стены с самым большим ограничением в виде более короткого срока службы [8, 9].]. Вспенивающийся полистирол (EPS), использованный для теплоизоляции, показал очевидные теплосберегающие и теплоизоляционные характеристики. Тем не менее, разнообразные материалы для наружных стен с различными формами структурных типов сохранения тепла из пенополистирола, независимо от того, различаются ли различия их теплоизоляционных свойств, традиционно не были в центре внимания в контексте сохранения тепла стен и энергосбережения.

Коэффициент теплопередачи () обычно используется в качестве показателя для измерения теплозащиты и теплоизоляционных характеристик стен ограждения и в основном определяется коэффициентом теплопроводности () материалов. Считалось, что тепловая и влажная среда влияет на характеристики теплопередачи стен ограждения [10–12]. Коэффициент теплопроводности менялся в зависимости от температуры и влажности воздуха, что приводило к отклонению фактического значения от теоретического. Однако во многих исследованиях предполагалось, что характеристики материалов не изменяются, или коэффициент теплопроводности () материалов выражался как константа. Поэтому возрастает потребность в изучении скорректированного коэффициента теплопроводности материала в различных средах и его расширенном применении в энергосберегающих конструкциях.

Кирпичи из переработанного бетона обладают все большим потенциалом развития и использования. Его различное сочетание с изоляционной плитой EPS обеспечивает как защиту окружающей среды, так и энергосбережение. Понимание характеристик теплопередачи кирпичей из переработанного бетона в сочетании с изоляционными плитами EPS становится все более важным для количественной оценки их вклада в энергосбережение.

Цели этого исследования заключались в проверке коэффициента теплопередачи () стены из переработанного бетона и кирпича, в непосредственном сравнении тепловых характеристик различных растворов строительных стен и в предложении скорректированного метода расчета коэффициента теплопередачи для оптимизации энергопотребления здания. .

2. Испытание коэффициента теплопередачи

В настоящее время не существует официального стандарта для методов испытаний, непосредственно касающихся динамических характеристик стен: основные справочные нормы [13] предусматривают измерение стационарных характеристик одиночных материалов и многослойных конструкций при стандартных граничных условиях. В этом исследовании был проведен экспериментальный анализ с климатической камерой для сравнения влияния коэффициента теплопередачи элементов оболочки, которые характеризуются эквивалентными стационарными характеристиками.

2.1. Типы стен и свойства материалов

В этом исследовании были изготовлены четыре различных образца для количественной оценки их тепловых характеристик. Четыре образца, которые были выбраны среди типологий стен, подробно показаны на рисунке 1 и в таблице 1.

2.2. Аппаратура для испытаний

В соответствии со стандартами и исследованиями, касающимися этого типа испытаний [14, 15], в экспериментальных исследованиях использовалась установка для измерения стационарного теплообмена (CD-WTFl515, Шэньян, Китай). Условия теплопередачи испытанной оболочки здания моделируются на основе стандарта GB/T 13475-2008 и принципа однонаправленной устойчивой теплопередачи для измерения и анализа коэффициента теплопередачи. Климатическая установка контроля окружающей среды состоит из двух камер с кондиционированием воздуха, в которых температура регулируется с помощью терморезисторов и холодильных систем (рис. 2 и 3). Одна камера используется для обеспечения наружного климата окружающей среды. Температура мерного бака устанавливается равной −10°C (при допустимом перепаде температур ±0,2°C). Другая камера имитирует внутреннюю среду, в которой установлена ​​температура 35°C (с допустимой температурной разницей ±0,1°C). Образцы были изготовлены в соответствии с установленными размерами испытательного оборудования. Размеры установки и образцов составляют 2600 × 2160 × 2140 мм и 1500 × (≤400) × 1500 мм соответственно (рис. 4). После 28 дней естественной сушки в испытательном устройстве поверхность раздела между образцами и испытательным устройством была герметизирована пенополиуретаном.

Все образцы были протестированы в пекинском испытательном центре строительных материалов. Установка была сначала откалибрована перед обработкой образцов стен в аппарате. Внутренние и внешние образцы стен должны соответствовать горячей и холодной камерам соответственно. Для каждого образца были измерены шесть групп связанных данных параметров окружающей среды, таких как температура горячего поля () и холодного поля (), влажность горячего поля () и холодного поля () и общая входная мощность (), чтобы уменьшить погрешность измерения. К каждой стороне образцов симметрично присоединялись девять датчиков температуры. Допустимая разность температур поверхности образца составляла ±0,5°С при интервале сбора данных 10 мин. Измерения проводились на основе настроек параметров в соответствии с положениями стандарта GB/T 13475-2008. Когда допустимая разница температур находилась в пределах диапазона значений после трех часов непрерывного климат-контроля, испытания прекращали.

3. Расчетная модель коэффициента теплопередачи

Теплопередача через стенку проходит три фазы: теплообмен внутренней поверхности; теплопроводность внутренней стены; теплообмен внешней поверхности. Методы расчета теплообмена на каждой ступени различны [17], в части решения процесса уравнения Фурье с помощью тестового метода и метода теории, граничных условий.

3.1. Принципы расчета испытательных значений

Принцип испытаний прибора для испытания тепловых характеристик стационарной теплопередачи (CD-WTFl515, Шэньян, Китай) основан на одномерной стационарной теплопередаче. Образцы были помещены между двумя различными температурными полями для имитации теплопередачи стенки в реальных условиях. По обе стороны от образца температура поверхности и температура воздуха измерялись датчиками температуры. Также были измерены температуры поверхности с обеих сторон направляющей пластины. Были проверены температура внутренней и внешней поверхности измерительной коробки и входная мощность. По измеренным данным можно рассчитать коэффициент теплоотдачи образцов [13] через стенку, примем где — тепловой поток через стенку дозатора (Вт м ⁻² ), – коэффициент теплопередачи дозирующей стенки (Вт м ⁻²  K ⁻¹ ), – температура внутренней поверхности дозирующей коробки (K), – температура внешней поверхности измерительная коробка (K).

Тогда коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции можно рассчитать по следующей формуле: где – общая потребляемая мощность (Вт м ⁻² ), – расчетная площадь измерения, – температура горячего поля (К), а – температура холодного поля (К).

3.2. Теоретическая расчетная модель

При условии стационарного теплообмена, когда весь процесс теплообмена не изменяет общего количества теплоты, закон Фурье может быть выражен как где — теплоотдача плотности теплового потока конструкции, — теплоотдача коэффициент передачи ограждающей конструкции (Вт м ⁻²  К ⁻¹ ), – сопротивление теплопередаче внутренней поверхности, равное 0,11 м ²  К Вт ⁻¹ , – сопротивление теплопередаче наружная поверхность, которая составляет 0,04 м ²  K Вт ⁻¹ , сопротивление теплопередаче каждого материала (м ²  K Вт ⁻¹ ), сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, толщина материалов (м) , а — коэффициент теплопроводности каждого материала (Вт м ^-1  К ^-1 ).

3.3. Расчетная модель с поправкой

Коэффициент теплопроводности материала является постоянным в существующих теоретических расчетах и ​​численных расчетах из литературы, без учета коэффициента теплопроводности материала при изменении температуры и влажности. Мы должны исследовать расчет истинного значения коэффициента теплопередачи и обратиться к теоретическому расчету.

3.3.1. Расчет коэффициента теплопроводности в реальной рабочей среде

Механизм теплопередачи стеновых строительных материалов подобен жидкости, основанной на упругих волнах. Теплопроводность увеличивалась с повышением температуры, а также под влиянием влажности. Общее уравнение в случае реальных рабочих условий обычно выражается следующим образом: где — испытательное значение теплопроводности материала, — изменение теплопроводности, вызванное температурой, — изменение теплопроводности, вызванное влажностью веса, и — изменение теплопроводности. вызванный заморозкой.

Материалы были рассчитаны в зависимости от разницы температур, веса, влажности и замерзания соответственно. Затем материалы были рассчитаны в рабочей среде на влияние теплопроводности с температурой и влажностью.

Модель, использованная для описания влияния температуры и влажности на коэффициент теплопроводности неорганических вяжущих материалов, была [18]

Испытания теплопроводности были основаны на стандартах испытаний теплопроводности цементного раствора и переработанного бетонного кирпича [16]. Затем можно было рассчитать изменения теплопроводности материалов, вызванные температурой, весом, влажностью и замерзанием соответственно. Коэффициенты теплопроводности () (относительное изменение при изменении на 0°C) цементного раствора и переработанных бетонных кирпичей были рассчитаны как 0,7526 Вт м 9соответственно.

Влиянием влажности на коэффициент теплопроводности шаблона EPS можно пренебречь [19]. Для описания влияния температуры на коэффициент теплопроводности пенополистирольных темплат использовалась модель [20], где – коэффициент теплопроводности неорганических вяжущих материалов при средней температуре, – коэффициент теплопроводности при 20°С, – коэффициент теплопроводности при 0°С. , – средняя температура материала, – коэффициент теплопроводности пенополистирола при 10°C, – коэффициент теплопроводности влаги, – влажность материала (%), – коэффициент, скорректированный на влажность, – плотность материала (кг м ⁻³ ).

Когда на стенах наблюдается явление конденсации, суточное количество конденсата может быть выражено как [17] где суточное количество конденсата (г), парциальное давление водяного пара на стороне более высокого парциального давления (),    водяной пар парциальное давление на стороне более низкого парциального давления (), сопротивление паропроницаемости втекающего водяного пара (м ²  h  g ⁻¹ ), сопротивление паропроницаемости вытекающего водяного пара (м ²  h   g ⁻¹ ).

3.3.2. Принципы расчета скорректированных значений

Теплопередача ограждающих конструкций обычно рассчитывалась на основе установившейся теплопередачи с фиксированными значениями теплопроводности материалов. Тем не менее, теплопроводность с различными материалами ограждающих конструкций и типами конструкций, независимо от того, отличаются ли изменения от установившейся теплопередачи в реальных рабочих условиях, традиционно не корректировалась в контексте исследований в области энергосбережения. Следовательно, существует необходимость в корректировке теплопроводности в зависимости от температуры и влажности. Расчет должен удовлетворять закону сохранения энергии, а плотность теплового потока через стену и каждый слой должна быть одинаковой. Рассмотрим, где – тепловой поток, – тепловой поток внутренней поверхности стены (Вт м ^-2 ), — тепловой поток поверхности стенки (Вт м ^-2 ), — тепловой поток стенки (Вт м ^-2 ), — температура внутренней поверхности любого слоя многослойной стенки (К), температура воздуха в помещении (K), температура наружного воздуха (K) и сопротивление теплопередаче (м ²  K Вт ⁻¹ ).

Кроме того, расчет должен удовлетворять тому, чтобы осмотическая величина была не только пропорциональна разности давлений паров внутри и снаружи, но и обратно пропорциональна сопротивлению в процессе проникновения. Уравнение имеет вид где — интенсивность инфильтрации водяного пара (г м ⁻²  h ⁻¹ ), – парциальное давление водяного пара в помещении (), – парциальное давление водяного пара в наружном воздухе (), – полное сопротивление проникновению водяного пара из ограждающих конструкций (м ²  h g ⁻¹ ), – сопротивление проникновению водяного пара материалов (m ²  h  g ⁻¹ ), а – парциальное давление пара на внутренней поверхности любого слоя многослойной стены ().

3.3.3. Правильный расчет коэффициента теплопередачи

В сочетании с этими известными значениями, такими как толщина материалов каждой стены, теплопроводность и коэффициент проникновения водяного пара, распределение температуры внутри стены, распределение парциального давления водяного пара, содержание воды и количество льда, затем можно было вычислить. Это изменит теплопроводность каждого материала для расчета коэффициента теплопередачи. Затем измененные коэффициенты теплопроводности повторно использовались для повторения расчета. Затем итеративно решается коэффициент теплопередачи до тех пор, пока изменение значений не окажется в пределах критерия сходимости (рис. 5).

4. Результаты

4.1. Экспериментальные результаты и анализ неопределенностей

Средние значения соответствующих параметров окружающей среды для четырех образцов представлены в таблице 2 соответственно. Неопределенность результатов измерений может быть связана с несколькими составляющими неопределенности. Суммарные стандартные неопределенности, вызванные воспроизводимостью измерений (), составили ; ; ; , соответственно. Суммарные стандартные неопределенности, вызванные ошибкой тестового значения мощности () и температурной погрешностью (), составили 0,1 % и 1 %, при которых коэффициент охвата () равен 2. Таким образом, комбинированная стандартная неопределенность эксперимента с коэффициентом теплопередачи составила синтезируются этими компонентами неопределенности [21]. Учтите, что коэффициент охвата () равен 2. Суммарные расширенные неопределенности для коэффициента теплопередачи составили 2,06 %, 2,04 %, 2,33 % и 2,20 % соответственно.

4.2. Тестовые значения и теоретические значения

Тестовое значение коэффициента теплопередачи может быть рассчитано с использованием данных испытаний образца стены и расчетной модели (Таблица 3). Теоретическое значение коэффициента теплопередачи можно рассчитать с помощью теоретической расчетной модели. Коэффициент теплопроводности переработанной бетонной кирпичной стены был рассчитан по результатам испытаний SJ1. Коэффициенты теплопередачи SJ2 и SJ3 рассчитывались с коэффициентом теплопроводности стены из переработанного бетонного кирпича.

4.3. Результаты испытаний и теоретические значения

Экспериментальное значение коэффициента теплопередачи SJ0 было ниже, чем у SJ1; экспериментальное значение коэффициента теплоотдачи SJ2 было ниже, чем у SJ1; после добавления 60-мм одностороннего шаблона из пенополистирола коэффициент теплопередачи стены SJ2 был снижен на 76%, а эффект энергосбережения значительно увеличился. После добавления шаблона из пенополистирола толщиной 60 мм в середину стены из переработанного бетонного кирпича коэффициент теплопередачи стены SJ3 был снижен на 81%; Значение коэффициента теплопередачи у SJ3 меньше, чем у SJ2.

Коэффициенты теплопередачи образцов отличаются между экспериментальными и теоретическими значениями. Теоретическое значение теплового сопротивления пограничного слоя и коэффициента теплопроводности материала отличается от скорректированного значения коэффициента теплопроводности материала. Погрешность размера материала образца оказывает большое влияние на вычисленное теоретическое значение коэффициента теплопередачи. был сильно, значительно связан с толщиной шаблона EPS () (рис. 6), уменьшаясь с увеличением толщины шаблона EPS. Подогнанные линии на рисунке 6 были получены из эмпирической модели. Значения коэффициента теплопередачи несущей стены уменьшались с увеличением толщины плиты пенополистирола (рис. 6). Это показало, что после добавления более тонкой изоляционной плиты из пенополистирола коэффициент теплопередачи может быть значительно снижен. Однако с постоянно увеличивающейся толщиной изоляционной плиты EPS значение коэффициента теплопередачи больше не снижается значительно. Точно так же термическое сопротивление образца имеет монотонно увеличивающееся отношение к общему термическому сопротивлению, а скорость замедляется. В результате расчета толщина изоляционной плиты EPS толщиной 60 мм уменьшилась на 5 мм, а коэффициент теплопередачи ремонтной стены увеличился на 6,6%.

4.4. Результаты Анализ правильного расчета коэффициента теплопередачи

В соответствии с моделью расчета истинного значения коэффициента теплопередачи коэффициенты теплопередачи SJ2 и SJ3 были оценены в тестовой среде, и на рисунке 7 показаны результаты сравнения теоретических значений. и экспериментальные значения.

Результаты показаны на рис. 7; при рассмотрении влияния температуры и влажности на изменение материалов все коэффициенты теплопередачи скорректированных расчетных значений были ниже теоретических значений и намного ближе к экспериментальным значениям, что могло доказать, что скорректированные расчеты были правильными и точно отражали характеристики теплопередачи.

5. Выводы

В этом исследовании четыре тактических формы образцов стен были испытаны для изучения их коэффициентов теплопередачи; Коэффициент теплопередачи стены из переработанного бетонного кирпича значительно снижается после получения композитной изоляционной плиты EPS. Коэффициент теплопередачи обеих сторон стены из переработанного бетонного кирпича со средней изоляционной плитой из пенополистирола толщиной 60 мм не только меньше, чем у внешней изоляции такой же толщины, но и обладает отличной долговечностью. Основываясь на основном механизме теплопроводности переработанного бетонного кирпича и изоляционной плиты из пенополистирола, можно вывести зависимость между коэффициентом теплопроводности различных материалов и температурой, влажностью. В соответствии с выражением истинной теплопроводности материала предложена методика расчета коэффициента теплопередачи стены из пенополистирольных пенобетонных кирпичей. Путем анализа экспериментальных значений, теоретических значений и скорректированных значений тестовых образцов было доказано, что метод расчета скорректированных значений является правильным и разумным и может обеспечить более высокую энергоэффективность.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Это исследование было поддержано Пекинским технологическим университетом и грантами Фонда естественных наук Китая (51308011) и Национальным проектом поддержки науки и технологий Китая (2011BAJ08B02). Авторы благодарят Пекинский центр испытаний строительных материалов за помощь с инструментами для испытаний.

Ссылки

1. Б. Ли и Р. Яо, «Урбанизация и ее влияние на энергопотребление и эффективность зданий в Китае», Возобновляемая энергия , том. 34, нет. 9, стр. 1994–1998, 2009.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

2. C. Peng и Z. Wu, «Измерение и оценка теплового сопротивления строительных конструкций на месте», Energy and Buildings , vol. 40, нет. 11, стр. 2076–2082, 2008.

   Просмотр:

   Сайт издателя | Google Scholar

3. X. Xu и S. Wang, «Оптимальные упрощенные тепловые модели оболочки здания на основе регрессии в частотной области с использованием генетического алгоритма», Energy and Buildings , vol. 39, нет. 5, стр. 525–536, 2007 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

4. LDD Harvey, «Уменьшение энергопотребления в секторе зданий: меры, затраты и примеры», Energy Efficiency , vol. 2, нет. 2, стр. 139–163, 2009.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

5. A. Seppälä, M. El Haj Assad и T. Kapanen, «Оптимальная структура для защиты от тепла и холода в условиях переходной теплопроводности», Structural and Multidicular Optimization , vol. 36, нет. 4, стр. 355–363, 2008 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

6. C. -M. Лай и Ю.-Х. Ван, «Энергосберегающий потенциал ограждающих конструкций жилых домов на Тайване», Энергия , том. 4, нет. 11, стр. 2061–2076, 2011.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

7. Z. Ge, R. J. Sun и Z. Li, «Механические свойства бетона с переработанным порошком из глины и кирпича», Advanced Building Materials , vol. 250–253, стр. 360–364, 2011.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

8. А. Дж. Лохоняй, Ю. Корани и М. Д. Росс, «Эффективная изоляция пенопластом для стен из бетонной кладки с одинарной кладкой», стр. 9.0181 Журнал строительной физики , том. 37, нет. 2, стр. 200–210, 2013 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

9. И. Марсело, В. Мария, Дж. Даниэль и Р. Педро, «Жизненный цикл и оптимальная толщина теплоизолятора для жилья в Мадриде», в Всемирная конференция по устойчивому строительству 2005 г. , стр. 418–425, In-house Publishing, Роттердам, Нидерланды, 2005 г.

   Посмотреть по адресу:

   Google Scholar

10. Т. Врана и Ф. Бьорк, «Лабораторное оборудование для исследования процессов влажности в теплоизоляционных материалах при помещении в температурное поле», Construction and Building Materials , vol. 22, нет. 12, стр. 2335–2344, 2008.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

11. P. Zbysek и C. Robert, «Исследование гидротермических характеристик инновационной системы внутренней теплоизоляции», Applied Thermal Engineering , vol. 29, нет. 10, стр. 1941–1946, 2009.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

12. C. -F. Лян, Б.-Х. Сунь, К. Лю и У.-Х. Бай, «Влияние воздушной прослойки на перенос тепла и влаги в стенах с наружной изоляцией из пенополистирола», Journal of Building Materials , vol. 15, нет. 6, стр. 803–808, 2012.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

13. Управление по стандартизации Китайской Народной Республики, «Теплоизоляция — определение стационарных свойств теплопередачи — калиброванная и защитная горячая камера», Tech. Представитель GB/T 13475-2008, China Standards Press, Пекин, Китай, 2008 г.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

14. ASTM C1363, Стандартный метод испытаний тепловых характеристик строительных материалов и сборок оболочки с помощью устройства для нагревания , Американское общество по испытаниям и материалам, Западный Коншохокен, Пенсильвания, США, 2005 г.

15. ISO, «Теплоизоляция — определение стационарных свойств теплопередачи — откалиброванная и защищенная горячая камера», ISO 8990, Международная организация по стандартизации, 1994.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

16. «Сборка технических стандартов для строительных энергосберегающих и инновационных технологий стеновых материалов в Пекине», в Управление по энергосбережению зданий и инновациям в стеновых материалах в Пекине , стр. 34–39, Standards Press of China, Пекин, Китай, 1999.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

17. QG Chen, The Basis of Building Thermal Physical , Xi’an Jiaotong University Press, Xi Ан, Китай, 19 лет91.

18. З. Л. Чен и М. Ф. Тан, Строительная физика , Building Industry Press of China, Пекин, Китай, 2009. транспортно-складские свойства теплоизоляционных материалов», Энергетика и строительство , вып. 53, стр. 39–46, 2012 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

19. Гнип И., Вейелис С., Вайткус С. Теплопроводность пенополистирола (EPS) при 10°C и ее преобразование в температуры в интервале от 0 до 50°C, Энергетика и здания , том. 52, стр. 107–111, 2012.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

20. Руководство по выражению неопределенности в измерениях , Международная организация по стандартизации (ISO), 1995. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

    Теплопроводность — Проектирование зданий

    Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимально удобные условия пользования нашим веб-сайтом. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением. Закрывать.

    Редактировать эту статью

    Последняя редакция 09 ноя 2022

    См.
    вся история

    Теплопроводность (иногда называемая значением k или лямбда-значением (λ)) — это мера скорости, с которой разница температур передается через материал. Чем ниже теплопроводность материала, тем медленнее скорость, с которой разница температур передается через него, и, следовательно, тем эффективнее он как изолятор. В широком смысле, чем ниже теплопроводность ткани здания, тем меньше энергии требуется для поддержания комфортных условий внутри.

    Теплопроводность является основным свойством материала, не зависящим от толщины. Измеряется в ваттах на метр-кельвин (Вт/мК).

    Термическое сопротивление слоев ткани здания (R измеряется в м²K/Вт) можно рассчитать исходя из толщины каждого слоя / теплопроводность того слоя.

    Значение U элемента здания может быть рассчитано как сумма термических сопротивлений (значения R) слоев, из которых состоит элемент, плюс сопротивление его внутренней и внешней поверхности (Ri и Ro).

    Значение U = 1 / (ΣR + Ri + Ro)

    Значения U (иногда называемые коэффициентами теплопередачи или коэффициентами теплопередачи) используются для измерения того, насколько эффективно элементы строительной ткани являются изоляторами.

    Стандартами для измерения теплопроводности являются BS EN 12664, BS EN 12667 и BS EN 12939. В отсутствие значений, предоставленных производителями продуктов после испытаний теплопроводности , данные теплопроводности получены из BS EN 12524 Строительные материалы и изделия. Гигротермические свойства.

    Значения теплопроводности типичных строительных материалов показаны ниже.

    Материал	Вт/мК
    Блоки (светлые)	0,38
    Блоки (средние)	0,51
    Блоки (плотные)	1,63
    Кирпич (открытый)	0,84
    Кирпич (защищенный)	0,62
    ДСП	0,15
    Бетон (пористый)	0,16
    Бетон (ячеистый 400 кг/м3)	0,1
    Бетон (ячеистый 1200 кг/м3)	0,4
    Бетон (плотный)	1,4
    одеяло из стекловолокна	0,033
    стекло	1,05
    пеностеклянный заполнитель (сухой)	0,08
    пеньковые плиты	0,40
    конопляный бетон	0,25
    минеральная вата	0,038
    раствор	0,80
    фенольная пена (PIR)	0,020
    гипс (гипс)	0,46
    гипсокартон (гипс)	0,16
    пенополистирол	0,032
    пенополиуретан (PUR)	0,025
    штукатурка (песок/цемент)	0,50
    стяжка (цемент/песок)	0,41
    сталь	16 — 80
    камень (известняк)	1,30
    камень (песчаник)	1,50
    камень (гранит)	1,7 — 4,0
    каменная крошка	0,96
    тюк соломы	0,09
    древесина (хвойная древесина)	0,14
    древесина (лиственная древесина — обычно используется)	0,14 — 0,17
    древесноволокнистая плита	0,11

    • Условные обозначения для расчета линейного коэффициента теплопередачи и температурных коэффициентов.