Коэффициент теплопроводности λ характеризует способность материала проводить тепло. Он определяется из уравнения (2.4)
(2.5)
Численно коэффициент теплопроводности равен количеству теплоты, проходящему за 1 сек через 1 м2 поверхности при grad t, равном 1˚C/м. Единица измерения λ: Вт/(м · ˚C).
Значения коэффициента теплопроводности для разных веществ определяются из справочных таблиц, построенных на основании экспериментальных данных.
Наихудшими проводниками теплоты являются газы. Коэффициент теплопроводности воздуха составляет 0,026 Вт/(м·˚C). Коэффициент теплопроводности воды примерно равен 0,6 Вт/(м · ˚C).
Металлы отличаются наибольшей теплопроводностью. Самый теплопроводный металл – серебро (458 Вт/(м · ˚C)), высокие коэффициенты λ у меди (384 Вт/(м · ˚C)), алюминия (204 Вт/(м · ˚C)) и др. В скобках приведены значения λ при 0 ˚C.
Коэффициент теплопроводности строительных материалов зависит, главным образом, от химического состава, кристаллической или аморфной структуры, плотности (объемного веса) и влажностного состояния вещества. Зависимость теплопроводности от температуры становится значимой лишь при воздействии высоких температур; при изменении температур в диапазоне 0 – 60 ˚C, что имеет место для ограждений, этой зависимостью обычно пренебрегают. Однако при низких температурах замерзание влаги во влажных пористых материалах может существенно повлиять на их теплопроводность.
|
|
Чем меньше плотность строительного материала, тем больше его пористость и, как правило, тем меньше его коэффициент теплопроводности. Это связано с тем, что теплопроводность воздуха, заполняющего поры, намного меньше теплопроводности твердого «скелета» вещества. Например, для керамзитобетона плотностью 1800 кг/м3 в сухом состоянии λ=0,66 Вт/(м · ˚C), а с плотностью 1000 кг/м3 λ=0,27 Вт/(м · ˚C).
Большое влияние на теплопроводность материалов оказывает их влажностное состояние: λ увеличивается с повышением влажности. Это можно объяснить тем, что теплопроводность воды, вытесняющей воздух из пор, существенно выше, чем теплопроводность воздуха. Причем, коэффициент теплопроводности влажного материала может быть выше, чем сухого – и воды в сумме.