Плитка напольная керамическая коэффициент теплопроводности: на что обратить внимание при выборе

Сравнительная таблица теплопроводности современных строительных материалов

Оглавление:

• Понятие теплопроводности
• Факторы, влияющие на величину теплопроводности
• Практическое применение значения теплопроводности строительных материалов
• Теплопроводность материалов: параметры
• Теплопроводность при строительстве

Строительство любого дома, будь то коттедж или скромный дачный домик, должно начинаться с разработки проекта. На этом этапе закладывается не только архитектурный облик будущего строения, но и его конструктивные и теплотехнические характеристики.

Основной задачей на этапе проекта будет не только разработка прочных и долговечных конструктивных решений, способных поддерживать наиболее комфортный микроклимат с минимальными затратами. Помочь определиться с выбором может сравнительная таблица теплопроводности материалов.

Понятие теплопроводности

В общих чертах процесс теплопроводности характеризуется передачей тепловой энергии от более нагретых частиц твердого тела к менее нагретым. Процесс будет идти до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие. Другими словами, пока не сравняются температуры.

Коэффициент теплопроводности кирпичей.

Применительно к ограждающим конструкциям дома (стены, пол, потолок, крыша) процесс теплопередачи будет определяться временем, в течение которого температура внутри помещения сравняется с температурой окружающей среды.

Чем более продолжителен по времени будет этот процесс, тем помещение будет более комфортным по ощущениям и экономичным по эксплуатационным расходам.

Численно процесс переноса тепла характеризуется коэффициентом теплопроводности. Физический смысл коэффициента показывает, какое количество тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Т.е. чем выше значение этого показателя, тем лучше проводится тепло, значит, тем быстрее будет происходить процесс теплообмена.

Соответственно, на этапе проектных работ необходимо спроектировать конструкции, теплопроводность которых должна иметь по возможности наименьшее значение.

Факторы, влияющие на величину теплопроводности

Теплопроводность материалов, используемых в строительстве, зависит от их параметров:

Зависимость теплопроводности газобетона от плотности.

1. Пористость наличие пор в структуре материала нарушает его однородность. При прохождении теплового потока часть энергии передается через объем, занятый порами и заполненный воздухом. Принято за отсчетную точку принимать теплопроводность сухого воздуха (0,02 Вт/(м*°С)). Соответственно, чем больший объем будет занят воздушными порами, тем меньше будет теплопроводность материала.
2. Структура пор малый размер пор и их замкнутый характер способствуют снижению скорости теплового потока. В случае использования материалов с крупными сообщающимися порами в дополнение к теплопроводности в процессе переноса тепла будут участвовать процессы передачи тепла конвекцией.
3. Плотность при больших значениях частицы более тесно взаимодействуют друг с другом и в большей степени способствуют передаче тепловой энергии. В общем случае значения теплопроводности материала в зависимости от его плотности определяются либо на основе справочных данных, либо эмпирически.
4. Влажность значение теплопроводности для воды составляет (0,6 Вт/(м*°С)). При намокании стеновых конструкций или утеплителя происходит вытеснение сухого воздуха из пор и замещение его каплями жидкости или насыщенным влажным воздухом. Теплопроводность в этом случае значительно увеличится.
5. Влияние температуры на теплопроводность материала отражается через формулу:

λ=λо*(1+b*t), (1)

где, λо коэффициент теплопроводности при температуре 0 °С, Вт/м*°С,

b справочная величина температурного коэффициента,

t температура.

Практическое применение значения теплопроводности строительных материалов

Из понятия теплопроводности напрямую вытекает понятие толщины слоя материала для получения необходимого значения сопротивления теплового потока. Тепловое сопротивление нормируемая величина.

Упрощенная формула, определяющая толщину слоя, будет иметь вид:

Таблица теплопроводности утеплителей.

H=R/λ, (2)

где, H толщина слоя, м,

R сопротивление теплопередаче, (м2*°С)/Вт,

λ коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С).

Данная формула применительно к стене или перекрытию имеет следующие допущения:

• ограждающая конструкция имеет однородное монолитное строение,
• используемые стройматериалы имеют естественную влажность.

При проектировании необходимые нормируемые и справочные данные берутся из нормативной документации:

• СНиП23-01-99 Строительная климатология,
• СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий,
• СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.

Теплопроводность материалов: параметры

Принято условное разделение материалов, применяемых в строительстве, на конструкционные и теплоизоляционные.

Конструкционные материалы применяются для возведения ограждающих конструкций (стен, перегородок, перекрытий). Они отличаются большими значениями теплопроводности.

Значения коэффициентов теплопроводности сведены в таблицу 1:

Таблица 1

Материал Коэффициент теплопроводности, Вт/(м*°С). Пенобетон (0,08 0,29) в зависимости от плотности Древесина ели и сосны (0,1 0,15) поперек волокон

0,18 вдоль волокон Керамзитобетон (0,14-0,66) в зависимости от плотности Кирпич керамический пустотелый 0,35 0,41 Кирпич красный глиняный 0,56 Кирпич силикатный 0,7 Железобетон 1,29

Подставляя в формулу (2) данные, взятые из нормативной документации, и данные из Таблицы 1, можно получить требуемую толщину стен для конкретного климатического района.

При выполнении стен только из конструкционных материалов без использования теплоизоляции их необходимая толщина (в случае использования железобетона) может достигать нескольких метров. Конструкция в этом случае получится непомерно большой и громоздкой.

Допускают возведение стен без использования дополнительного утепления, пожалуй, только пенобетон и дерево. И даже в этом случае толщина стены достигает полуметра.

Теплоизоляционные материалы имеют достаточно малые величины значения коэффициента теплопроводности.

Основной их диапазон лежит в пределах от 0,03 до 0,07 Вт/(м*°С). Наиболее распространенные материалы это экструдированный пенополистирол, минеральная вата, пенопласт, стекловата, утепляющие материалы на основе пенополиуретана. Их использование позволяет значительно снизить толщину ограждающих конструкций.

Теплопроводность при строительстве

Схема сравнения теплопроводности стен из газобетона и кирпича.

При проектировании и производстве строительных работ необходимо учитывать возможные пути теплопотерь:

• 30-40% потерь тепла приходится на поверхность стен,
• 20-30% через межэтажные перекрытия и крышу,
• около 20% потерь приходится на поверхность, занимаемую оконными и дверными проемами,
• приблизительно 10% тепла уходит из помещения через плохо утепленные полы.

Важным фактором при учете теплопроводности в строительстве является обеспечение надлежащей ветро- и пароизоляции. В наибольшей степени это справедливо для пористых утеплителей. Т.е. при ограничении доступа влаги внутрь конструкций (как извне, так и снаружи) сопротивление теплопередачи будет выше. Утеплитель будет более эффективно работать, соответственно, потребуется меньшая толщина конструкций.

В идеале стены и перекрытия должны выполняться из теплоизоляционных материалов. Однако они обладают низкой конструкционной прочностью, что ограничивает широту их применения. Возникает необходимость выполнять основные несущие конструкции из кирпича, дерева, пенобетонных блоков и т.п.

Наиболее распространенным вариантом конструкций домов, встречающимся на практике, является комбинация несущей конструкции и теплоизоляции.

Здесь можно различить:

Сравнение теплопроводности соломобетонных блоков с другими материалами.

1. Каркасный вариант строительства основной каркас, обеспечивающий пространственную жесткость, выполняется из деревянных досок или брусьев. Утеплитель укладывается в межстоечное пространство. В некоторых случаях для достижения требуемых показателей по энергоэффективности осуществляется дополнительное утепление снаружи каркаса.
2. Возведение стен дома из кирпича, пористых бетонных блоков, дерева утепление осуществляется по наружной поверхности. Слой утеплителя компенсирует избыточную теплопроводность основного стенового материала. С другой стороны материал основной стены несет на себе нагрузки, компенсируя малую механическую прочность утеплителя.

Аналогичные закономерности будут справедливы при возведении межэтажных перекрытий и кровельных конструкций.

Таким образом, используя комбинацию материалов с требуемыми значениями коэффициентов теплопроводности, можно получить оптимальные по свойствам и толщине ограждающие конструкции здания.

Напольное покрытие для системы теплый пол

Напольное покрытие для системы теплый пол должно выбираться не только по его внешнему виду, но стоит учитывать его характеристики, в точности теплопроводность.

Следуя из того где будет располагаться напольное покрытие (на кухне, в прихожей, в ванной комнате или спальне) выбирают тот материал, который сможет выдержать специфические нагрузки данных помещений.

Теплый пол – это система предназначается для создания комфортного нахождения в помещение. На сегодняшнее время сложилось ошибочное мнение использования системы теплый пол как основного способа отопления помещений в частном доме. Так, в СНиП указано, что поверхность пола с использованием системы теплый пол не должна превышать 29˚С, а для системы теплый водяной пол — 50˚С. На данный момент в Европе вовсе отказываются от теплого пола в помещениях связанных с детьми, так как возрастает риск аллергических реакций, а теплая комфортная температура способствует размножению бактерий. А Канаде система теплый пол и вовсе запрещена.

Финишным покрытием на систему теплый пол может выступать:

• Керамическая плитка;
• Ламинат;
• Линолеум;
• Паркет;
• Ковролин.

Далее мы рассмотрим все особенности сочетания данных напольных покрытий с системой теплый пол.

Для начала стоит ознакомиться с главным критерием напольного покрытия – это теплопроводность.

 

 Керамическая плитка и керамогранит. Это лучшее напольное покрытие для системы теплый пол. Данный вид покрытия имеет наименьшее расширение и высокую устойчивость к перепадам температур. Она полностью экологична и не выделяет никаких токсинов при нагреве.

 

Ламинат. Большая часть ламината не предназначена для использования с теплым полом. Но есть специальный ламинат с высокой теплопроводностью, он отличается от обычного наличием на упаковке маркировки.

 



 

Если все же рискнуть и положить обычный ламинат, то вскоре он начнет рассыхаться и трескаться. Но самый главный риск – это выделение формальдегида из МДФ при нагреве обычного ламината. Поэтому не стоит экономить, если Вы не хотите получить отравление.

 



 

Линолеум. Его практически не используют в качестве финишного покрытия для теплого пола, потому что он имеет низкую теплопроводность и высокий риск деформации, при нагреве он становится мягким и склонен к механическим повреждениям.

 



 

Паркет. Для этих целей подходит паркетная доска покрытая маслом и абсолютно не подходит покрытая лаком. А температура должна быть отрегулирована не выше 27˚С, иначе дерево начнет рассыхаться. Что говоря о бамбуковом паркете, то он категорически не переносит высоких температур и испортится моментально, образовав огромные щели.

 



 

Ковролин. Он имеет худшие показатели теплопроводности. Его стоит использовать лишь в том случае, если пол действительно очень холодный, что даже наступать на него неприятно, но перед покупкой хорошо изучите его состав.

 



 

Выбор финишного напольного покрытия для системы теплый пол в первую очередь будет зависеть от того какую роль оно будет играть. Если оно будет использоваться просто для комфорта и приятного тепла под ногами, то подойдет ламинат, линолеум и паркет. Если же система теплого пола используется как основной источник отопления частного дома, то тут выбор очень скромен, Вам подойдет керамогранит или керамическая плитка. Строительная компания «Атлант» поможет Вам в подборе и укладке любых напольных покрытий на любую систему теплого пола. Создаст уникальный дизайн интерьера и со вкусом подберет рисунок, текстуру и цвет напольного покрытия в Вашем доме или квартире. Помимо этого СК «Атлант» занимается строительством частных домов, подбором земельных участков и ремонтом «под ключ».

Термические, физические, механические и микроструктурные свойства керамической плитки на основе дноуглубительных отложений в качестве заменителя каолина

. 2022 апр; 29 (18): 26792-26809.

doi: 10.1007/s11356-021-16787-x.

Epub 2021 2 декабря.

Хусам Слиману
¹

2
, Амина Базиз
³

4
, Неджима Бузиди
³

4
, Долорес Эличе Кесада
⁵

6
, Абделькадер Таакурт
⁶

Принадлежности

• ¹ Лаборатория технологии материалов и технологических процессов (LTMGP), Университет Беджая, 06000, Беджая, Алжир. [email protected].
• ² Лаборатория строительной инженерии и архитектуры (LGCA), Университет Беджая, 06000, Беджая, Алжир. [email protected].
• ³ Лаборатория технологии материалов и технологических процессов (LTMGP), Университет Беджая, 06000, Беджайя, Алжир.
• ⁴ Лаборатория строительной инженерии и архитектуры (LGCA), Университет Беджая, 06000, Беджая, Алжир.
• ⁵ Центр перспективных исследований в области наук о Земле, энергетики и окружающей среды (CEACTEMA), Хаэнский университет, кампус Лас-Лагунильяс, б/н, 23071, Хаэн, Испания.
• ⁶ Факультет химического, экологического и материаловедения, Высшая политехническая школа Хаэна, Хаэнский университет, Кампус Лас Лагунильяс б/н, 23071, Хаэн, Испания.

• PMID:

  34859347

• DOI:

  10.1007/s11356-021-16787-х

Хусам Слиману и др.

Environ Sci Pollut Res Int.

2022 апрель

. 2022 апр; 29 (18): 26792-26809.

doi: 10.1007/s11356-021-16787-x.

Epub 2021 2 декабря.

Авторы

Хусам Слиману
¹

2
, Амина Базиз
³

4
, Неджима Бузиди
³

4
, Долорес Эличе Кесада
⁵

6
, Абделькадер Таакурт
⁶

Принадлежности

• ¹ Лаборатория технологии материалов и технологических процессов (LTMGP), Университет Беджая, 06000, Беджая, Алжир. [email protected].
• ² Лаборатория строительной инженерии и архитектуры (LGCA), Университет Беджая, 06000, Беджая, Алжир. [email protected].
• ³ Лаборатория технологии материалов и технологических процессов (LTMGP), Университет Беджая, 06000, Беджайя, Алжир.
• ⁴ Лаборатория строительной инженерии и архитектуры (LGCA), Университет Беджая, 06000, Беджая, Алжир.
• ⁵ Центр перспективных исследований в области наук о Земле, энергетики и окружающей среды (CEACTEMA), Хаэнский университет, кампус Лас-Лагунильяс, б/н, 23071, Хаэн, Испания.
• ⁶ Факультет химического, экологического и материаловедения, Высшая политехническая школа Хаэна, Хаэнский университет, Кампус Лас Лагунильяс б/н, 23071, Хаэн, Испания.

• PMID:

  34859347

• DOI:

  10.1007/s11356-021-16787-х

Абстрактный

Цель этого исследования заключалась в переработке драгированных отложений в качестве альтернативного сырья для производства керамической плитки. Исследован эффект замещения каолина сырым осадком (ГДО) и прокаленным осадком (ГДО) в смеси образцов керамической плитки, спеченных при 1100 и 1200 °С. Образцы готовили с различными соотношениями ГДС и ГДСК (0, 10, 20 и 30 мас.%), заменяя каолин. Минералогический анализ образцов показывает, что муллитовая фаза исчезает в образцах, содержащих сырые отложения (ГДО) и прогоревшие отложения (ГДО), что приводит к образованию новых кристаллических фаз, таких как анортит и диопсид. Кроме того, образцы керамической плитки с содержанием 20% масс. прокаленного осадка улучшают его уплотнение и, следовательно, прочность на сжатие (171 МПа) и теплопроводность (0,555 Вт/мК). В керамических образцах была проведена оценка выщелачивания, которая показала, что концентрации тяжелых металлов в выщелачивании находятся в пределах безопасного предела, установленного Агентством по охране окружающей среды США. Тяжелые металлы были иммобилизованы в керамической матрице. Таким образом, результаты показали, что драгированные отложения (HDS) и кальцинированные отложения (HDSC) могут использоваться в качестве заменителя каолина для производства экологически чистых керамических строительных материалов, таких как керамика для напольной плитки.

Ключевые слова:

Керамическая плитка; прочность на сжатие; драгированные отложения; испытание на выщелачивание; Теплопроводность.

© 2021. Автор(ы), по эксклюзивной лицензии Springer-Verlag GmbH Germany, часть Springer Nature.

Похожие статьи

• Отходы переработки каолина применяются в производстве керамической плитки и муллитовых тел.

  Менезеш Р.Р., Фариас Ф.Ф., Оливейра М.Ф., Сантана Л.Н., Невес Г.А., Лира Х.Л., Феррейра Х.К.
  Менезес Р.Р. и соавт.
  Управление отходами Res. 2009 фев; 27 (1): 78-86. дои: 10.1177/0734242X07085338.
  Управление отходами Res. 2009.

  PMID: 19220996

• Использование отложений реки Саванна-Харбор в качестве основного сырья для производства обожженного кирпича.

  Мезенцевова А., Йебоа Н.Н., Бернс С.Е., Кан Л.Ф., Куртис К.Е.
  Мезенцевова А. и соавт.
  J Управление окружающей средой. 2012 30 декабря; 113:128-36. doi: 10.1016/j.jenvman.2012.08.030. Epub 2012 24 сентября.
  J Управление окружающей средой. 2012.

  PMID: 23017584

• Исследование отработанного каолина как сырья для муллитовой керамики и муллитовых огнеупоров методом реакционного спекания.

  Санчес-Сото П.Дж., Эличе-Кесада Д., Мартинес-Мартинес С., Перес-Вилларехо Л., Гарсон Э.
  Санчес-Сото П.Дж. и др.
  Материалы (Базель). 2022 13 января; 15 (2): 583. дои: 10.3390/ma15020583.
  Материалы (Базель). 2022.

  PMID: 35057297
  Бесплатная статья ЧВК.

• Экологическая оценка, механические и химические свойства самоуплотняющихся растворов (ССМ) с морскими отложениями для использования в строительстве.

  Уэдраого Н.П., Беккар Ф., Бензерзур М., Абриак Н.Е.
  Уэдраого Н.П. и соавт.
  Environ Sci Pollut Res Int. 2021 Октябрь; 28 (39): 55003-55013. doi: 10.1007/s11356-020-12279-6. Epub 2021 14 июня.
  Environ Sci Pollut Res Int. 2021.

  PMID: 34125382

• Керамическая плитка с черным пигментом, изготовленная из пыли растений из нержавеющей стали: физические свойства и долговременное выщелачивание тяжелых металлов.

  Чжу Р., Ма Г., Цай Ю., Чен Ю., Ян Т., Дуань Б., Сюэ З.
  Чжу Р. и др.
  J Air Waste Manag Assoc. 2016 апрель; 66 (4): 402-11. дои: 10.1080/10962247.2016.1140096.
  J Air Waste Manag Assoc. 2016.

  PMID: 26757095

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Реальные испытания в рамках Индустрии 4.0 динамической организационной оценки жизненного цикла (O-LCA) производителя керамической плитки.

  Cucchi M, Volpi L, Ferrari AM, García-Muiña FE, Settembre-Blundo D.
  Кукки М. и др.
  Environ Sci Pollut Res Int. 2022 мая 13:1-20. doi: 10.1007/s11356-022-20601-7. Онлайн перед печатью.
  Environ Sci Pollut Res Int. 2022.

  PMID: 35554834
  Бесплатная статья ЧВК.

использованная литература

1. 1. Acchar W, Dultra EJV, Segadaes AM (2013) Необработанная зола кофейной шелухи, используемая в качестве флюса в керамической плитке. Appl Clay Sci 75: 141–147. https://doi.org/10.1016/j.clay.2013.03.009

      —

      DOI

2. 1. Ачур Р., Абриак Н.Е., Зентар Р., Ривард П., Грегуар П. (2014) Повышение ценности несанкционированного морского сброса дноуглубительных отложений в качестве материала основания дороги. Environ Technol 35:1997–2007 10.1080/09593330.2014.889758

      —

      DOI

3. 1. Agency EO Method 1311 (1992) Процедура выщелачивания характеристик токсичности. EPA SW-846: методы испытаний для оценки твердых отходов, физические/химические методы).

4. 1. Агентство, EP (1992). Фест Методы оценки твердых отходов, физико-химические методы; Метод 1311: Процедура выщелачивания характеристик токсичности. Документ SW-846. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/pdfs/1311.pdf

5. 1. Аморос Дж. Л., Ортс М. Дж., Гарсия-Тен Дж. , Гозалбо А., Санчес Э. (2007) Влияние зеленой пористой текстуры на свойства керамогранита. J Eur Ceram Soc 27: 2295–2301. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2006.07.005

      —

      DOI

термины MeSH

вещества

Теплопроводность напольной плитки

Новичок, мастер-сделай, пытающийся закончить пассивное солнечное жилище с прямым усилением путем укладки плитки из карьера с неизвестным (на данный момент) раствором/клеем на очень плотную 4-дюймовую бетонную плиту, на которой есть машина -стальной затирочный, невпитывающий, слегка шероховатый (но не зачищенный) профиль. У меня есть две проблемы, которые нужно решить последовательно;
1. ) Эффективная теплопроводность всего сэндвича с теплоизоляцией (т. е. плитки, тонкого слоя и плиты) находится под вопросом, потому что, как представляется, не проводилось испытаний различных теплопроводностей тонкого слоя/раствора/клея, а только противоречивые мнения по этому поводу.
Один пассивный автор утверждает: покрытие плиты (например, каменная плитка в моем случае) и ее тонкий слой/строительный раствор/клей, которые являются плохими проводниками тепла, будут явно мешать потоку тепла внутрь и наружу теплоаккумулирующей массы. В крайних случаях материал, аккумулирующий тепло, может оказаться бесполезным. Теплопроводность как плитки, так и ее тонкого слоя/раствора/клея должна быть не ниже теплопроводности плиты. Плитка должна быть приклеена без образования воздушных карманов, чтобы обеспечить хорошее тепловое соединение или непрерывность с основной плитой…
Проблема возникает из-за того, что типы растворов/клеев могут включать модифицированный латексом портландцемент, акриловый портландцемент, эмульгированный эпоксидный портландцемент, 100% эпоксидный раствор, 100% эпоксидный клей, фуран, органический клей и стандартный портландцемент. цементный раствор. Каждый из них имеет разный коэффициент теплопроводности, а латексы и акрилы подозрительно низкие (см. эту диаграмму теплопроводности для конкретных материалов, таких как акрилы, эпоксидные смолы, плотный бетон, цементный раствор, каучук (латекс часто называют синтетическим каучуком?), фарфор и т. д. @ engineeringtoolbox .com/thermal-conductivity-of-selected-materials, но я не могу понять, как использовать формулу для расчета каждой приблизительной проводимости.0213 Другие консультанты говорят: тип разбавителя/раствора/клея не имеет значения, ни один из них не помешает вашей эффективной проводимости.
Или другие: определенно держитесь подальше от органического клея и модифицированного латекса.
Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии и отдел энергоэффективности Министерства энергетики не имеют информации по моему вопросу.
Хорошо известно, что как бетонная плита, так и компоненты каменной плитки сэндвича из термомассы имеют приемлемую проводимость.

2.) Техники-бетонщики рекомендуют лучшее сцепление, чем стандартный портландцементный раствор (psst — он, естественно, имеет приемлемую проводимость), потому что это «холодное соединение», а не идеальный профиль поверхности плиты. . Они говорят, что эпоксидный клей был бы отличным выбором, если по какой-то причине невозможно скарифицировать поверхность (это не очень грязный вариант!) /ч-фут2-градус F) при толщине нанесения 1/16 дюйма (только 1/16 дюйма, поскольку поверх него можно нанести стандартный раствор портландцемента, если на влажную эпоксидную смолу насыпать растворный песок, чтобы после отверждения получился превосходный «зуб»)

Неважные детали: плита хорошо изолирована от земли и по периметру фундамента стволовой стены экструдированным пенополистиролом 2″ и влагонепроницаема с плотной пароизоляцией. Великолепная плитка из карьера Sun-Glo уже куплена для интерьера площадью 700 квадратных футов, и я действительно хочу использовать ее, если смогу не соскользнуть в глупый режим.