Где 6 - толщина материала, м; R - термическое сопротивление, определено через л.

Расчетную теплопроводность определяют по приложению к СНиП " Строительная теплотехника" или экспериментально при помощи различных приборов. Зная Я и 5 материала можно определить тер­мическое сопротивление ограждающей конструкции и сопоставить его с требуемым.

Теплопроводность связана с коэффициентом температуропро­водности а, теплоемкостью с и плотностью материала р_т

Х = аср_т. (16.2)

100 200 300 400 500 600 700 Плотность, кг/м3

Числовые значения коэффициента температуропроводности а и теплоемкости с для материалов строительных конструкций можно условно для наиболее распространенных считать постоянными. От­сюда следует, что Я = f(pj. Эта зависимость значительно упрощает маркировку теплоизоляционных материалов, которую можно прово­дить по их плотности с достаточной для практики точностью (рис. 16.1). Марки теплоизоляционных материалов (кг/м³): D15, D25, D35, D50, D100, D125, D150, D175, D200, D250, D300, D350, D400, D500.

Рис. 16.1. Зависимость тепло­проводности теплоизоля­ционных материалов от плот­ности: / - неорганические

материалы; 2 - органические материалы

В практике используют следующие основные способы создания высокопористого строения материала. Для получения материалов ячеистого строения (ячеистые бетоны, пеностекло, пористые пласт­массы) используют способы газовыделения и пенообразования.

Способ высокого водозатворения состоит в применении большого количества воды при получении формовочных масс (например, из трепела, диатомита); последующее испарение воды при сушке и об­жиге формовочных изделий способствует образованию воздушных пор. Этот способ часто сочетается с введением выгорающих добавок (углесодержащих техногенных отходов, древесных опилок и др.).

Создание волокнистого каркаса - основной способ образования пористости у волокнистых материалов (минеральная вата, древесно­волокнистые плиты и т.п.). Высокопористое строение закрепляется главным образом путем тепловой обработки изделий.

Тепловой поток через пористые многокомпонентные строи­тельные материалы представляет собой сумму кондукционного Яг, конвекционного Л_к и радиационного Л_Р потоков. Для описания про­цессов теплопереноса через строительные материалы нельзя исполь­зовать термин теплопроводность, относящийся только к кондукцион- ному переносу тепла. Зависимость Л_э = Л_Т + Л_к + Л_Р характеризует составные части или компоненты эффективной (общей) теплопро­водности.

Целесообразно для комплексного ресурсосбережения изготовлять теплоизоляционные изделия с технологическими пустотами, в кото­рых создаются воздушные прослойки. Чем тоньше прослойки возду­ха и чем их больше, тем меньше теплопроводность изделия (рис 16.2).

Стремление, к замкнутой пористости отличает структуру тепло­изоляционных материалов от структуры звукопоглощающих, кото­рые должны иметь определенное количество " сквозных" пор. Это принципиальное отличие необходимо иметь в виду, так как часто для производства теплоизоляционных и звукопоглощающих изделий ис­пользуются одни и те же исходные материалы.

Известно, что теплопроводность материала является функцией те­плопроводности скелета материала Лек, теплопроводности воздушной среды Л_в и влаги Лнаходящейся в поровом пространстве. Сущест­венно понизить теплопроводность скелета можно путем использова­ния материала аморфного строения, так как оно значительно хуже проводит тепловой поток, чем материал кристаллического строения.

Ay

0, 02 0, OS 0, 1 0, 2

Толщина воздушного слоя, м

Рис. 16.2. Зависимость теплопроводности от толщины воздушных прослоек

Минимальную теплопроводность имеет сухой воздух, заключен­ный в мелких замкнутых порах, в которых практически не возможен конвективный теплообмен. В этом случае теплопроводность воздуха минимальна и составляет 0, 023 Вт/(м-°С). Следовательно, структура теплоизоляционного материала и изделия должна иметь скелет аморфного строения предельно насыщенный мелкими замкнутыми порами или тонкими воздушными слоями.

Для теплопроводности имеет огромное значение влажность ма­териала и его сорбционный потенциал, так как теплопроводность воды X_w - 0, 58 Вт/(м-°С), что в 25 раз выше, чем теплопроводность воздуха, содержащегося в мелких замкнутых порах материала.

В случае замерзания воды в порах теплопроводность льда соста­вит 2, 32 Вт/(м-°С), что на два порядка выше значения теплопроводно­сти сухого воздуха и в 4 раза больше теплопроводности воды.

В определенных пределах теплопроводность повышается прямо пропорционально возрастанию объемной влажности W_n (%), что по­зволяет вычислить теплопроводность влажного материала X_w по сле­дующей формуле:

= (16.3)

где Ac - теплопроводность сухого материала; 8 - приращение теп­лопроводности на 1% объемной влажности, которое составляет: для неорганических материалов при положительной температуре - 0, 002 Вт/(м-°С), при отрицательной температуре - 0, 004 Вт/(м-°С); для органических соответственно 0, 003 и 0, 004 Вт/(м-°С).

Принято защищать теплоизоляционные материалы и изделия от увлажнения. Материал, прикрепленный к изоляционному материалу в изделии и закрывающий его поверхность с одной, двух или всех сторон, называется покровным.