Passejant per pobles petits, sovint es poden veure els monuments de l'època socialista encara conservats: els edificis de clubs rurals, palaus, antigues botigues. Els edificis en ruïnes es caracteritzen per grans obertures de finestres amb un màxim de doble vidre, parets fetes de productes de formigó armat de gruix relativament petit. L'argila expandida s'utilitzava com a escalfador a les parets, i en petites quantitats. Els sostres prims de llosa nervada tampoc no van ajudar a mantenir l'edifici calent.
Quan escollien materials per a estructures, els dissenyadors de l'època de l'URSS tenien poc interès en la conductivitat tèrmica. La indústria produïa prou maons i lloses, el consum de fuel per a la calefacció pràcticament no estava limitat. Tot va canviar en qüestió d'anys. Calderes combinades "intel·ligents" amb dispositius de mesurament multitarifa, abrics tèrmics, sistemes de ventilació recuperativa en els modernsla construcció ja és la norma, no una curiositat. Tanmateix, el maó, tot i que ha absorbit molts èxits científics moderns, ja que era el material de construcció número 1, ha continuat sent-ho.
El fenomen de la conducció de calor
Per entendre com es diferencien els materials entre si pel que fa a la conductivitat tèrmica, en un dia fred a l'exterior, n'hi ha prou de posar la mà alternativament sobre metall, una paret de maó, fusta i, finalment, una peça. d'escuma. Tanmateix, les propietats dels materials per transmetre energia tèrmica no són necessàriament dolentes.
La conductivitat tèrmica dels maons, el formigó i la fusta es considera en el context de la capacitat dels materials per retenir la calor. Però en alguns casos, la calor, per contra, s'ha de transferir. Això s'aplica, per exemple, a olles, paelles i altres estris. Una bona conductivitat tèrmica garanteix que l'energia s'utilitza per al propòsit previst: escalfar els aliments que s'estan cuinant.
Què es mesura la conductivitat tèrmica de la seva essència física
Què és la calor? Aquest és el moviment de les molècules d'una substància, caòtica en un gas o líquid, i que vibra a les xarxes cristal·lines dels sòlids. Si una vareta metàl·lica col·locada al buit s'escalfa per un costat, els àtoms metàl·lics, havent rebut part de l'energia, començaran a vibrar als nius de la xarxa. Aquesta vibració es transmetrà d'àtom a àtom, de manera que l'energia es distribuirà gradualment de manera uniforme per tota la massa. Per a alguns materials, com el coure, aquest procés triga uns segons, mentre que per a d' altres, la calor trigarà hores a "escampar" uniformement per tot el volum. Com més gran sigui la diferència de temperatura entrezones fredes i calentes, més ràpida serà la transferència de calor. Per cert, el procés s'accelerarà amb un augment de l'àrea de contacte.
La conductivitat tèrmica (x) es mesura en W/(m∙K). Mostra quanta energia tèrmica en watts es transferirà a través d'un metre quadrat amb una diferència de temperatura d'un grau.
Maó ceràmic complet
Els edificis de pedra són forts i duradors. Als castells de pedra, les guarnicions resistien setges que de vegades duraven anys. Els edificis de pedra no tenen por al foc, la pedra no està subjecta a processos de descomposició, a causa dels quals l'edat d'algunes estructures supera els mil anys. Tanmateix, els constructors no volien dependre de la forma aleatòria de l'empedrat. I aleshores van aparèixer maons de ceràmica fets d'argila a l'escenari de la història: el material de construcció més antic creat per mans humanes.
La conductivitat tèrmica dels maons ceràmics no és un valor constant; en condicions de laboratori, el material absolutament sec dóna un valor de 0,56 W / (m∙K). Tanmateix, les condicions reals de funcionament estan lluny de les de laboratori, hi ha molts factors que afecten la conductivitat tèrmica d'un material de construcció:
- humitat: com més sec sigui el material, millor reté la calor;
- gruix i composició de les juntes de ciment: el ciment condueix millor la calor, les juntes massa gruixudes serviran com a ponts de congelació addicionals;
- l'estructura del mateix maó: contingut de sorra, qualitat de cocció, presència de porus.
En condicions reals de funcionament, la conductivitat tèrmica d'un maó es pren dins de 0,65 - 0,69 W / (m∙K). Tanmateix, cada any el mercat creix amb materials desconeguts fins ara amb un rendiment millorat.
Cèràmica porosa
Material de construcció relativament nou. Un maó buit difereix d'un homòleg sòlid en un menor consum de material en la producció, menor gravetat específica (com a conseqüència, menors costos per a les operacions de càrrega i descàrrega i facilitat de col·locació) i menor conductivitat tèrmica..
La pitjor conductivitat tèrmica d'un maó buit és conseqüència de la presència de bosses d'aire (la conductivitat tèrmica de l'aire és insignificant i és de mitjana 0,024 W/(m∙K)). Depenent de la marca de maó i de la qualitat de la mà d'obra, l'indicador varia de 0,42 a 0,468 W / (m∙K). He de dir que a causa de la presència de cavitats d'aire, el maó perd la seva resistència, però molts en la construcció privada, quan la resistència és més important que la calor, simplement omplen tots els porus amb formigó líquid.
Maó de silicat
El material de construcció d'argila cuita no és tan fàcil de fabricar com podria semblar a primera vista. La producció en sèrie produeix un producte amb característiques de resistència molt dubtoses i un nombre limitat de cicles de congelació-descongelació. Fer maons que puguin suportar el clima durant centenars d'anys no és barat.
Una de les solucions al problema va ser un nou material fet d'una barreja de sorra i calç en un "bany" de vapor amb una humitat d'aproximadament el 100% i una temperatura d'uns +200°C La conductivitat tèrmica del maó de silicat depèn molt de la marca. Igual que la ceràmica, és porosa. Quan la paret no és un portador i la seva tasca és només retenir la calor tant com sigui possible, s'utilitza un maó ranurat amb un coeficient de 0,4 W / (m∙K). La conductivitat tèrmica d'un maó sòlid, per descomptat, és més alta fins a 1,3 W / (m∙K), però la seva força és un ordre de magnitud millor.
Silicat airejat i formigó espumós
Amb el desenvolupament de la tecnologia, s'ha fet possible produir materials d'escuma. En relació als maons, es tracta de silicat de gas i formigó espumat. La barreja de silicats o formigó s'escuma, d'aquesta forma el material s'endureix, formant una estructura finament porosa de particions fines.
A causa de la presència d'un gran nombre de buits, la conductivitat tèrmica d'un maó de silicat de gas només és de 0,08 - 0,12 W / (m∙K).
El formigó escumat reté la calor una mica pitjor: 0,15 - 0,21 W / (m∙K), però els edificis fets amb ell són més duradors, és capaç de suportar una càrrega 1,5 vegades més de la que es pot "confiar". silicat de gas.
Conductivitat tèrmica de diferents tipus de maons
Com ja s'ha dit, la conductivitat tèrmica d'un maó en condicions reals és molt diferent dels valors tabulars. La taula següent mostra no només els valors de conductivitat tèrmica per als diferents tipus d'aquest material de construcció, sinó també estructures fetes amb ells.
Disminució de la conductivitat tèrmica
Actualment, a la construcció, la preservació de la calor en un edifici poques vegades es confia a un tipus de material. reduirla conductivitat tèrmica d'un maó, saturant-lo amb bosses d'aire, fent-lo porós, pot arribar a un cert límit. Un material de construcció porós, aeri i massa lleuger, ni tan sols pot suportar el seu propi pes, i molt menys utilitzar-lo per crear estructures de diversos pisos.
La majoria de vegades, s'utilitza una combinació de materials de construcció per aïllar edificis. La tasca d'uns és garantir la resistència de les estructures, la seva durabilitat, mentre que d' altres garanteixen la conservació de la calor. Aquesta decisió és més racional, tant des del punt de vista de la tecnologia de la construcció com des de l'economia. Exemple: utilitzar només 5 cm d'escuma o plàstic d'escuma a la paret produeix el mateix efecte d'estalvi d'energia tèrmica que 60 cm "extra" de formigó d'escuma o silicat de gas.
