| Теплопроводность материалов |
|
Согласно закону Фурье, тепловой поток, проходящий через какой-либо слой при стационарных условиях теплопередачи, пропорционален градиенту температуры в этом слое. Коэффициент пропорциональности А называют коэффициентом теплопроводности материала. Его физический смысл становится понятным, если в формуле градиент температур приравнять единице. Тогда коэффициент теплопроводности по принятой в строительной теплотехнике системе единиц определится как количество тепла в ккал, проходящего через 1 м2 поверхности слоя толщиной в 1 м за время 1 ч при перепаде температур на границах слоя, равном Г° С. Таким образом, коэффициент теплопроводности имеет размерность ккал/(мчград). Для выражения теплоты в СИ в джоулях следует пользоваться соотношениями: 1 кал = 4,19 Дж, 1 ккал = 4186,8 Дж = 4,19 кДж; отсюда коэффициент теплопроводности 1 ккал/(мчград) = = 1,163 Вт/(мград); коэффициент теплопередачи 1 ккал/(м2чХ Хград) = 1,163 ВтДм2град). Ватт (Вт) —это мощность, при которой за 1 с совершается работа в 1 Дж. Размерность ватта— 1Дж/С Величина коэффициентов теплопроводности строительных материалов меняется в широких пределах: от 0,03 ккал/(мчград) для легких материалов объемной массой порядка 50—100 кг/м3 до 1,5 ккал/(мчград) и больше. Теплопроводность материалов зависит в основном от их объемной массы и влажности. Чем меньше объемная масса, тем меньше коэффициент теплопроводности. Однако прямой пропорциональности между этими показателями нет, так как на теплопроводность существенно влияют природа материала и характер его структуры. С повышением влажности материала коэффициент теплопроводности его увеличивается, так как вода имеет коэффициент теплопроводности в 20—25 раз (в зависимости от температуры.) больше теплопроводности воздуха. Теплопроводность материалов, обладающих неравномерной структурой, зависит также от направления теплового потока. Например, теплопроводность древесины (сосны) поперек волокон в 2 раза ниже, чем вдоль волокон. Аналогичная зависимость характерна для теплоизоляционных материалов, изготовляемых с применением прессования. В зимнее время тепловой поток направлен через наружные ограждения из помещения в сторону наружного воздуха. |