Теплопроводностью называют способность материала проводить теплоту

Теплопроводность строительных материалов зависит от вида, объемной массы (плотности), пористости, влажности и структуры. Она оказывает большое влияние на тепловой баланс здания.

Степень теплопроводности характеризуется λ. Он равен количеству теплового потока (Вт), проходящего через стену толщиной 1 м при температурном градиенте, равном единице (изменение температуры на 1 °С на единицу длины), и имеет размерность Вт/(м • К).

Коэффициент теплопроводности — физическая характеристика, зависящая от химического состава и физического строения вещества, его температуры, влажности и ряда других факторов. Он имеет максимальные значения для чистых металлов и минимальные — для газов. Так, теплопроводность воздуха составляет 0,0244 Вт/(м • К), жидкостей — 0,1 — 1, чистых металлов и сплавов — 10 — 430 Вт/(м • К). К числу теплоизоляционных материалов относят материалы с коэффициентом теплопроводности менее 5 Вт/(м • К).

При увеличении объемного веса материала, его влажности теплопроводность возрастает. Значения коэффициентов теплопроводности строительных материалов приведены в приложении 4. Различные виды теплообмена (теплопроводность, конвекция и тепловое излучение) на практике протекают одновременно. Это так называемый сложный теплообмен. В теплотехнических расчетах при сложном теплообмене пользуются общим суммарным коэффициентом теплоотдачи. Такой суммарный процесс теплообмена называют теплопередачей.

Количество теплоты, переносимой в единицу времени, называют тепловым потоком (Q). Отношение Q к единице площади (F, м²) называют поверхностной плотностью теплового потока (q, Вт/м²).

Тепловой поток, проходя через ограждение, встречает сопротивление теплопереходу. Чем толще конструкция и меньше коэффициент теплопроводности материала, тем выше сопротивление теплопереходу, то есть термическое сопротивление материального слоя прямо пропорционально его теплопроводности.

Термическое сопротивление отдельного материального слоя (R, м² • К/Вт) выражают отношением его толщины к коэффициенту его теплопроводности. δ

R = δ: λ

где δ — толщина материального слоя, м;

λ — коэффициент теплопроводности, Вт/(м • К).

Если ограждение состоит из нескольких плоских слоев, расположенных перпендикулярно направлению теплового потока, термическое сопротивление будет равно их сумме

  R = δ₁: λ₁ + δ₂: λ₂ +... + δ_n: λ_n

При наличии в многослойном ограждении замкнутой воздушной прослойки ее также учитывают в сумме термических сопротивлений, прибавляя термическое сопротивление воздушной прослойки (R в.п.) которое находится по справочным таблицам.

Для расчета перехода теплоты в результате лучистого и конвективного теплообмена у внутренней и наружной поверхности конструкции применяют коэффициенты теплообмена: если поверхность воспринимает теплоту, то коэффициент теплообмена называют коэффициентом тепловосприятия α_в, Вт/(м² • К); если же от поверхности теплота передается воздуху, то коэффициентом теплоотдачи α_n, Вт/(м² • К). Обратные им величины l/α_в и 1/α_n назы­вают термическим сопротивлением тепловосприятию R в_ъ) и терми­ческим сопротивлением теплоотдаче ( R_H ).

Сумму термических сопротивлений, преодолеваемых тепловым потоком через ограждение, называют общим термическим сопротивлением r _о.

Общее термическое сопротивление (Rg) конструкции с учетом сопротивления тепловосприятию на ее внутренней и теплоотдачи на внешней поверхности рассчитывается по формуле:

r_о = 1: α_n + Σ δ: λ_в +  1: β_н

При расчетах теплопотерь через плоские стенки вместо терми­ческого сопротивления r_о, принимают обратную ему величину, называемую коэффициентом теплопередачи К, Вт/(м² • К).

К = 1: r_о

Величину, обратную коэффициенту теплопередачи, называют термическим сопротивлением теплопередаче R, м² • К/Вт.

Коэффициент теплопередачи однослойного ограждения рас­считывают по формуле;

К = 1: (1/α_n + δ/λ_в +  1/β_н)

многослойного ограждения по формуле:

К = 1: (1/α_n + Σ δ/λ_в +  1/β_н)