Tabel dan aplikasi konduktivitas termal bahan bangunan

Cara menghitung ketebalan dinding

Agar rumah menjadi hangat di musim dingin dan sejuk di musim panas, struktur penutup (dinding, lantai, langit-langit / atap) harus memiliki ketahanan termal tertentu. Nilai ini berbeda untuk setiap daerah. Itu tergantung pada suhu dan kelembaban rata-rata di area tertentu.

Ketahanan termal dari struktur penutup untuk wilayah Rusia

Agar tagihan pemanas tidak terlalu besar, perlu untuk memilih bahan bangunan dan ketebalannya sehingga ketahanan termal totalnya tidak kurang dari yang ditunjukkan dalam tabel.

Perhitungan ketebalan dinding, ketebalan insulasi, lapisan finishing

Konstruksi modern ditandai dengan situasi di mana dinding memiliki beberapa lapisan. Selain struktur pendukung, ada insulasi, bahan finishing. Setiap lapisan memiliki ketebalannya masing-masing. Bagaimana cara menentukan ketebalan insulasi? Perhitungannya mudah. Berdasarkan rumus:

Rumus untuk menghitung hambatan termal

R adalah resistansi termal;

p adalah ketebalan lapisan dalam meter;

k adalah koefisien konduktivitas termal.

Pertama, Anda perlu memutuskan bahan yang akan Anda gunakan dalam konstruksi. Selain itu, Anda perlu tahu persis jenis bahan dinding, insulasi, finishing, dll. Bagaimanapun, masing-masing berkontribusi pada isolasi termal, dan konduktivitas termal bahan bangunan diperhitungkan dalam perhitungan.

Pertama, ketahanan termal dari bahan struktural dipertimbangkan (dari mana dinding, langit-langit, dll. akan dibangun), kemudian ketebalan insulasi yang dipilih dipilih sesuai dengan prinsip "sisa". Anda juga dapat mempertimbangkan karakteristik insulasi termal dari bahan finishing, tetapi biasanya mereka "plus" ke yang utama. Jadi cadangan tertentu diletakkan "untuk berjaga-jaga".Cadangan ini memungkinkan Anda menghemat pemanasan, yang selanjutnya memiliki efek positif pada anggaran.

Contoh penghitungan ketebalan insulasi

Mari kita ambil contoh. Kami akan membangun dinding bata - satu setengah batu bata, kami akan mengisolasi dengan wol mineral. Menurut tabel, ketahanan termal dinding untuk wilayah tersebut harus setidaknya 3,5. Perhitungan untuk situasi ini diberikan di bawah ini.

1. Untuk memulainya, kami menghitung resistansi termal dinding bata. Satu setengah batu bata adalah 38 cm atau 0,38 meter, koefisien konduktivitas termal batu bata adalah 0,56. Kami mempertimbangkan sesuai dengan rumus di atas: 0,38 / 0,56 \u003d 0,68. Tahan panas seperti itu memiliki dinding 1,5 batu bata.
2. Nilai ini dikurangi dari resistansi termal total untuk wilayah tersebut: 3,5-0,68 = 2,82. Nilai ini harus "dipulihkan" dengan isolasi termal dan bahan finishing.

Semua struktur penutup harus dihitung

Jika anggaran terbatas, Anda dapat mengambil wol mineral 10 cm, dan yang hilang akan ditutup dengan bahan finishing. Mereka akan berada di dalam dan di luar. Tapi, jika Anda ingin tagihan pemanas menjadi minimal, lebih baik memulai dengan "plus" ke nilai yang dihitung. Ini adalah cadangan Anda untuk waktu suhu terendah, karena norma ketahanan termal untuk struktur penutup dihitung sesuai dengan suhu rata-rata selama beberapa tahun, dan musim dingin sangat dingin.

Karena konduktivitas termal bahan bangunan yang digunakan untuk dekorasi sama sekali tidak diperhitungkan.

4.8 Membulatkan nilai konduktivitas termal yang dihitung

Nilai yang dihitung dari konduktivitas termal material dibulatkan
sesuai aturan di bawah ini:

untuk konduktivitas termal l,
W/(m K):

— jika l
0,08, maka nilai yang dinyatakan dibulatkan ke angka berikutnya yang lebih tinggi dengan akurasi
hingga 0,001 W/(m K);

— jika 0,08 < l
0.20, maka nilai yang dideklarasikan dibulatkan ke atas ke nilai berikutnya yang lebih tinggi dengan
akurasi hingga 0,005 W/(m K);

— jika 0,20 < l
2.00, maka nilai yang dinyatakan dibulatkan ke atas ke angka berikutnya yang lebih tinggi dengan akurasi
hingga 0,01 W/(m K);

— jika 2,00 < l,
maka nilai yang dinyatakan akan dibulatkan ke nilai berikutnya yang lebih tinggi ke yang terdekat
0,1 W/(mK).

Lampiran A
(wajib)

Meja
A.1

Bahan (struktur)	Kelembaban Operasi bahan w, % pada berat, pada kondisi operasi
TETAPI	B
1 sterofoam	2	10
2 Ekstrusi polistiren yang diperluas	2	3
3 busa poliuretan	2	5
4 lempengan busa resole-fenol-formaldehida	5	20
5 Beton Perlitoplas	2	3
6 produk isolasi termal terbuat dari karet sintetis berbusa "Aeroflex"	5	15
7 produk isolasi termal terbuat dari karet sintetis berbusa "Cflex"
8 Tikar dan lembaran dari wol mineral (berdasarkan serat batu dan serat kaca stapel)	2	5
9 Kaca busa atau kaca gas	1	2
10 papan serat kayu dan serpihan kayu	10	12
11 Papan serat dan beton kayu pada semen Portland	10	15
12 Lembaran buluh	10	15
13 Lembaran gambut isolasi panas	15	20
14 Derek	7	12
15 papan gipsum	4	6
16 lembar plester kelongsong (plester kering)	4	6
17 Produk yang diperluas perlit pada pengikat bitumen	1	2
18 Kerikil tanah liat yang diperluas	2	3
19 Kerikil Shungizite	2	4
20 Batu yang dihancurkan dari tungku ledakan terak	2	3
21 Batu apung terak yang dihancurkan dan agloporit	2	3
22 Reruntuhan dan pasir dari perlit yang diperluas	5	10
23 Vermikulit yang diperluas	1	3
24 Pasir untuk konstruksi bekerja	1	2
25 semen-terak larutan	2	4
26 Semen-perlit larutan	7	12
27 Mortar gipsum perlit	10	15
28 Berpori mortar gipsum perlit	6	10
29 Beton tuf	7	10
30 batu apung	4	6
31 Beton di atas gunung berapi terak	7	10
32 Beton tanah liat yang diperluas pada pasir tanah liat yang diperluas dan beton tanah liat yang diperluas	5	10
33 Beton tanah liat yang diperluas pada pasir kuarsa berpori	4	8
34 Beton tanah liat yang diperluas pasir perlit	9	13
35 beton Shungizite	4	7
36 Beton perlit	10	15
37 Beton batu apung terak (beton termal)	5	8
38 Busa batu apung terak dan beton aerasi terak batu apung	8	11
39 Beton Tungku Ledakan terak butiran	5	8
40 Beton dan beton agloporit pada bahan bakar (boiler) terak	5	8
41 Beton kerikil abu	5	8
42 Beton Vermikulit	8	13
43 Beton polistiren	4	8
44 Gas dan beton busa, gas dan silikat busa	8	12
45 Beton gas dan abu busa	15	22
46 Bata batu dari kontinu batu bata tanah liat biasa pada mortar semen-pasir	1	2
47 Batu padat batu bata tanah liat biasa pada mortar semen-terak	1,5	3
48 Batu bata dari bata tanah liat biasa padat pada mortar semen-perlit	2	4
49 Batu padat batu bata silikat pada mortar semen-pasir	2	4
50 batu bata dari scuttle bata padat pada mortar semen-pasir	2	4
51 Batu bata dari bata terak padat pada mortar semen-pasir	1,5	3
52 Batu bata dari bata keramik hollow dengan massa jenis 1400 kg m3 (gross) per mortar semen-pasir	1	2
53 Batu bata dari bata berongga silikat pada mortar semen-pasir	2	4
54 Kayu	15	20
55 Kayu lapis	10	13
56 Karton menghadap	5	10
57 Papan konstruksi berlapis-lapis	6	12
58 Beton bertulang	2	3
59 Beton di atas kerikil atau puing-puing dari batu alam	2	3
60 Mortar semen-pasir	2	4
61 Solusi kompleks (pasir, kapur, semen)	2	4
62 Solusi pasir kapur	2	4
63 Granit, gneiss dan basalt
64 Marmer
65 Batu Kapur	2	3
66 Tufa	3	5
67 lembar asbes-semen datar	2	3

Kata kunci:
bahan bangunan dan produk, karakteristik termofisika, dihitung
nilai, konduktivitas termal, permeabilitas uap

Kebutuhan akan insulasi dinding

Pembenaran untuk penggunaan isolasi termal adalah sebagai berikut:

1. Pelestarian panas di tempat selama periode dingin dan kesejukan di panas. Pada bangunan tempat tinggal bertingkat, kehilangan panas melalui dinding dapat mencapai 30% atau 40%. Untuk mengurangi kehilangan panas, diperlukan bahan isolasi panas khusus. Di musim dingin, penggunaan pemanas udara listrik dapat meningkatkan tagihan listrik Anda. Kerugian ini jauh lebih menguntungkan untuk dikompensasi melalui penggunaan bahan isolasi panas berkualitas tinggi, yang akan membantu memastikan iklim dalam ruangan yang nyaman di musim apa pun. Perlu dicatat bahwa insulasi yang kompeten akan meminimalkan biaya penggunaan AC.
2. Memperpanjang umur struktur penahan beban bangunan. Dalam kasus bangunan industri yang dibangun menggunakan kerangka logam, insulator panas bertindak sebagai pelindung permukaan logam yang andal dari proses korosi, yang dapat memiliki efek yang sangat merugikan pada struktur jenis ini. Adapun masa pakai bangunan bata ditentukan oleh jumlah siklus pembekuan-pencairan material. Pengaruh siklus ini juga dihilangkan oleh insulasi, karena di gedung yang diisolasi secara termal, titik embun bergeser ke arah insulasi, melindungi dinding dari kehancuran.
3. Isolasi kebisingan. Perlindungan terhadap polusi suara yang terus meningkat disediakan oleh bahan dengan sifat penyerap suara. Ini bisa berupa tikar tebal atau panel dinding yang dapat memantulkan suara.
4. Pelestarian ruang lantai yang dapat digunakan.Penggunaan sistem insulasi panas akan mengurangi ketebalan dinding luar, sementara area internal bangunan akan meningkat.

Perhitungan teknik termal dinding dari berbagai bahan

Di antara berbagai bahan untuk konstruksi dinding penahan beban, terkadang ada pilihan yang sulit.

Saat membandingkan opsi yang berbeda satu sama lain, salah satu kriteria penting yang perlu Anda perhatikan adalah "kehangatan" materi. Kemampuan bahan untuk tidak melepaskan panas ke luar akan mempengaruhi kenyamanan dalam ruangan rumah dan biaya pemanasan. Yang kedua menjadi sangat relevan dengan tidak adanya gas yang dipasok ke rumah.

Yang kedua menjadi sangat relevan dengan tidak adanya gas yang dipasok ke rumah.

Kemampuan bahan untuk tidak melepaskan panas ke luar akan mempengaruhi kenyamanan dalam ruangan rumah dan biaya pemanasan. Yang kedua menjadi sangat relevan dengan tidak adanya gas yang dipasok ke rumah.

Sifat pelindung panas dari struktur bangunan dicirikan oleh parameter seperti ketahanan terhadap perpindahan panas (Ro, m² °C / W).

Menurut standar yang ada (SP 50.13330.2012 Perlindungan termal bangunan.

Versi terbaru dari SNiP 23-02-2003), selama konstruksi di wilayah Samara, nilai normalisasi hambatan perpindahan panas untuk dinding luar adalah Ro.norm = 3,19 m² °C / W. Namun, asalkan konsumsi energi panas spesifik desain untuk pemanasan bangunan di bawah standar, diperbolehkan untuk mengurangi nilai resistansi perpindahan panas, tetapi tidak kurang dari nilai yang diizinkan Ro.tr = 0,63 Ro.norm = 2,01 m² °C / W

Tergantung pada bahan yang digunakan, untuk mencapai nilai standar, perlu untuk memilih ketebalan tertentu dari konstruksi dinding satu lapis atau multi-lapisan. Di bawah ini adalah perhitungan resistensi perpindahan panas untuk desain dinding eksterior paling populer.

Perhitungan ketebalan yang dibutuhkan dari dinding satu lapis

Tabel di bawah ini menentukan ketebalan dinding eksterior satu lapis dari sebuah rumah yang memenuhi persyaratan standar perlindungan termal.

Ketebalan dinding yang dibutuhkan ditentukan dengan nilai resistansi perpindahan panas yang sama dengan nilai dasar (3,19 m² °C/W).

Diizinkan - ketebalan dinding minimum yang diizinkan, dengan nilai resistansi perpindahan panas sama dengan yang diizinkan (2,01 m² °C / W).

nomor p / p	bahan dinding	Konduktivitas termal, W/m °C	Ketebalan dinding, mm
Yg dibutuhkan	Diizinkan
1	blok beton aerasi	0,14	444	270
2	Blok beton tanah liat yang diperluas	0,55	1745	1062
3	blok keramik	0,16	508	309
4	Blok keramik (hangat)	0,12	381	232
5	Bata (silikat)	0,70	2221	1352

Kesimpulan: dari bahan bangunan paling populer, konstruksi dinding yang homogen hanya mungkin dari beton aerasi dan blok keramik. Dinding setebal lebih dari satu meter, terbuat dari beton tanah liat atau batu bata, tampak tidak nyata.

Perhitungan hambatan perpindahan panas dinding

Di bawah ini adalah nilai ketahanan perpindahan panas dari opsi paling populer untuk konstruksi dinding luar yang terbuat dari beton aerasi, beton tanah liat yang diperluas, blok keramik, batu bata, dengan plester dan batu bata menghadap, dengan dan tanpa insulasi. Pada bilah warna, Anda dapat membandingkan opsi ini satu sama lain. Garis hijau berarti bahwa dinding memenuhi persyaratan normatif untuk perlindungan termal, kuning - dinding memenuhi persyaratan yang diizinkan, merah - dinding tidak memenuhi persyaratan

Dinding blok beton aerasi

1	Blok beton aerasi D600 (400 mm)	2.89 W/m °C
2	Blok beton aerasi D600 (300 mm) + insulasi (100 mm)	4,59 W/m °C
3	Blok beton aerasi D600 (400 mm) + insulasi (100 mm)	5,26 W/m °C
4	Blok beton aerasi D600 (300 mm) + celah udara berventilasi (30 mm) + bata hadap (120 mm)	2.20 W/m °C
5	Blok beton aerasi D600 (400 mm) + celah udara berventilasi (30 mm) + bata hadap (120 mm)	2.88 W/m °C

Dinding terbuat dari blok beton tanah liat yang diperluas

1	Blok tanah liat yang diperluas (400 mm) + insulasi (100 mm)	3,24 W/m °C
2	Blok tanah liat yang diperluas (400 mm) + celah udara tertutup (30 mm) + bata menghadap (120 mm)	1,38 W/m °C
3	Blok tanah liat yang diperluas (400 mm) + insulasi (100 mm) + celah udara berventilasi (30 mm) + bata menghadap (120 mm)	3,21 W/m °C

Dinding blok keramik

1	Blok keramik (510 mm)	3,20 W/m °C
2	Blok keramik hangat (380 mm)	3,18 W/m °C
3	Blok keramik (510 mm) + insulasi (100 mm)	4,81 W/m °C
4	Blok keramik (380 mm) + celah udara tertutup (30 mm) + bata menghadap (120 mm)	2,62 W/m °C

Dinding bata silikat

1	Bata (380 mm) + insulasi (100 mm)	3,07 W/m °C
2	Bata (510 mm) + celah udara tertutup (30 mm) + bata hadap (120 mm)	1,38 W/m °C
3	Bata (380 mm) + insulasi (100 mm) + celah udara berventilasi (30 mm) + menghadap bata (120 mm)	3,05 W/m °C

Perhitungan struktur sandwich

Jika kita membangun dinding dari bahan yang berbeda, misalnya, batu bata, wol mineral, plester, nilainya harus dihitung untuk setiap bahan individual. Mengapa menjumlahkan angka yang dihasilkan.

Dalam hal ini, ada baiknya bekerja sesuai dengan rumus:

Rtot= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, dimana:

R1-Rn - ketahanan termal dari lapisan bahan yang berbeda;

R.l - ketahanan termal dari celah udara tertutup. Nilainya dapat ditemukan pada tabel 7, klausa 9 dalam SP 23-101-2004. Lapisan udara tidak selalu tersedia saat membangun dinding. Untuk informasi lebih lanjut tentang perhitungan, lihat video ini:

Apa konduktivitas termal dan ketahanan termal

Saat memilih bahan bangunan untuk konstruksi, perlu memperhatikan karakteristik bahan. Salah satu posisi kuncinya adalah konduktivitas termal

Ini ditampilkan oleh koefisien konduktivitas termal. Ini adalah jumlah panas yang dapat dihantarkan oleh bahan tertentu per satuan waktu. Artinya, semakin kecil koefisien ini, semakin buruk bahan menghantarkan panas. Sebaliknya, semakin tinggi angkanya, semakin baik panas dihilangkan.

Diagram yang menggambarkan perbedaan konduktivitas termal bahan

Bahan dengan konduktivitas termal rendah digunakan untuk insulasi, dengan tinggi - untuk perpindahan atau penghilangan panas. Misalnya, radiator terbuat dari aluminium, tembaga atau baja, karena mereka mentransfer panas dengan baik, yaitu, mereka memiliki konduktivitas termal yang tinggi. Untuk insulasi, bahan dengan koefisien konduktivitas termal yang rendah digunakan - mereka menahan panas lebih baik. Jika suatu benda terdiri dari beberapa lapisan bahan, konduktivitas termalnya ditentukan sebagai jumlah koefisien semua bahan. Dalam perhitungan, konduktivitas termal dari masing-masing komponen "kue" dihitung, nilai yang ditemukan diringkas. Secara umum, kita mendapatkan kemampuan isolasi panas dari selubung bangunan (dinding, lantai, langit-langit).

Konduktivitas termal bahan bangunan menunjukkan jumlah panas yang dilewatkan per satuan waktu.

Ada juga yang namanya resistensi termal. Ini mencerminkan kemampuan bahan untuk mencegah lewatnya panas melaluinya.Artinya, itu adalah kebalikan dari konduktivitas termal. Dan, jika Anda melihat bahan dengan ketahanan termal yang tinggi, dapat digunakan untuk isolasi termal. Contoh bahan isolasi termal dapat berupa mineral populer atau wol basal, polistiren, dll. Bahan dengan ketahanan termal rendah diperlukan untuk menghilangkan atau mentransfer panas. Misalnya, radiator aluminium atau baja digunakan untuk pemanasan, karena mereka mengeluarkan panas dengan baik.

Kami melakukan perhitungan

Perhitungan ketebalan dinding dengan konduktivitas termal merupakan faktor penting dalam konstruksi. Saat mendesain bangunan, arsitek menghitung ketebalan dinding, tetapi ini membutuhkan uang ekstra. Untuk menghemat uang, Anda dapat mengetahui cara menghitung sendiri indikator yang diperlukan.

Laju perpindahan panas oleh bahan tergantung pada komponen yang termasuk dalam komposisinya. Resistansi perpindahan panas harus lebih besar dari nilai minimum yang ditentukan dalam peraturan "Insulasi termal bangunan".

Pertimbangkan cara menghitung ketebalan dinding, tergantung pada bahan yang digunakan dalam konstruksi.

adalah ketebalan bahan yang digunakan untuk membangun dinding;

adalah indikator konduktivitas termal, dihitung dalam (m2 °C / W).

Saat Anda membeli bahan bangunan, koefisien konduktivitas termal harus ditunjukkan di paspor untuk mereka.

Bagaimana memilih pemanas yang tepat?

Saat memilih pemanas, Anda perlu memperhatikan: keterjangkauan, ruang lingkup, pendapat ahli, dan karakteristik teknis, yang merupakan kriteria terpenting

Persyaratan dasar untuk bahan isolasi termal:

Konduktivitas termal.

Konduktivitas termal mengacu pada kemampuan material untuk mentransfer panas. Properti ini dicirikan oleh koefisien konduktivitas termal, yang menjadi dasar pengambilan ketebalan insulasi yang diperlukan. Bahan isolasi termal dengan konduktivitas termal rendah adalah pilihan terbaik.

Juga, konduktivitas termal terkait erat dengan konsep kerapatan dan ketebalan insulasi, oleh karena itu, ketika memilih, perlu memperhatikan faktor-faktor ini. Konduktivitas termal dari bahan yang sama dapat bervariasi tergantung pada kepadatan

Massa jenis adalah massa satu meter kubik bahan isolasi termal. Berdasarkan kepadatan, bahan dibagi menjadi: ekstra ringan, ringan, sedang, padat (keras). Bahan ringan termasuk bahan berpori yang cocok untuk isolasi dinding, partisi, langit-langit. Insulasi padat lebih cocok untuk insulasi luar.

Semakin rendah kepadatan insulasi, semakin rendah beratnya, dan semakin tinggi konduktivitas termal. Ini adalah indikator kualitas isolasi. Dan bobot yang ringan berkontribusi pada kemudahan pemasangan dan pemasangan. Selama studi eksperimental, ditemukan bahwa pemanas yang memiliki kerapatan 8 hingga 35 kg / m³ menahan panas terbaik dari semuanya dan cocok untuk mengisolasi struktur vertikal di dalam ruangan.

Bagaimana konduktivitas termal bergantung pada ketebalan? Ada pendapat yang salah bahwa insulasi tebal akan lebih baik menahan panas di dalam ruangan. Ini mengarah pada pengeluaran yang tidak wajar. Terlalu banyak ketebalan insulasi dapat menyebabkan pelanggaran ventilasi alami dan ruangan akan terlalu pengap.

Dan ketebalan insulasi yang tidak mencukupi mengarah pada fakta bahwa dingin akan menembus ketebalan dinding dan kondensasi akan terbentuk pada bidang dinding, dinding pasti akan lembab, jamur dan jamur akan muncul.

Ketebalan insulasi harus ditentukan berdasarkan perhitungan rekayasa panas, dengan mempertimbangkan fitur iklim wilayah, bahan dinding, dan nilai minimum resistansi perpindahan panas yang diizinkan.

Jika perhitungan diabaikan, sejumlah masalah mungkin muncul, yang solusinya akan membutuhkan biaya tambahan yang besar!

Konduktivitas termal plester gipsum

Permeabilitas uap plester gipsum yang diaplikasikan ke permukaan tergantung pada pencampuran. Namun jika kita bandingkan dengan yang biasa, maka permeabilitas plester gipsum adalah 0,23 W / m × ° C, dan plester semen mencapai 0,6 0,9 W / m × ° C. Perhitungan semacam itu memungkinkan kita untuk mengatakan bahwa permeabilitas uap plester gipsum jauh lebih rendah.

Karena permeabilitas yang rendah, konduktivitas termal plester gipsum menurun, yang memungkinkan peningkatan panas di dalam ruangan. Plester gipsum menahan panas dengan sempurna, tidak seperti:

• pasir kapur;
• plester beton.

Karena konduktivitas termal yang rendah dari plester gipsum, dinding tetap hangat bahkan dalam cuaca beku yang parah di luar.

Efisiensi struktur sandwich

Kepadatan dan konduktivitas termal

Saat ini, tidak ada bahan bangunan seperti itu, yang daya dukungnya yang tinggi akan dikombinasikan dengan konduktivitas termal yang rendah. Konstruksi bangunan berdasarkan prinsip struktur multilayer memungkinkan:

• mematuhi norma-norma desain konstruksi dan penghematan energi;
• menjaga dimensi struktur penutup dalam batas yang wajar;
• mengurangi biaya material untuk pembangunan fasilitas dan pemeliharaannya;
• untuk mencapai daya tahan dan perawatan (misalnya, saat mengganti satu lembar wol mineral).

Kombinasi bahan struktural dan bahan isolasi termal memastikan kekuatan dan mengurangi hilangnya energi panas ke tingkat yang optimal. Oleh karena itu, ketika mendesain dinding, setiap lapisan struktur penutup masa depan diperhitungkan dalam perhitungan.

Penting juga untuk memperhitungkan kepadatan saat membangun rumah dan saat diisolasi. Kepadatan suatu zat adalah faktor yang mempengaruhi konduktivitas termal, kemampuan untuk mempertahankan isolator panas utama - udara

Kepadatan suatu zat adalah faktor yang mempengaruhi konduktivitas termal, kemampuan untuk mempertahankan isolator panas utama - udara.

Perhitungan ketebalan dinding dan insulasi

Perhitungan ketebalan dinding tergantung pada indikator berikut:

• kepadatan;
• konduktivitas termal yang dihitung;
• koefisien resistensi perpindahan panas.

Menurut norma yang ditetapkan, nilai indeks ketahanan perpindahan panas dari dinding luar harus minimal 3,2λ W/m •°C.

Perhitungan tebal dinding beton bertulang dan bahan struktural lainnya disajikan pada Tabel 2. Bahan bangunan tersebut memiliki karakteristik menahan beban yang tinggi, tahan lama, tetapi tidak efektif sebagai pelindung termal dan memerlukan ketebalan dinding yang tidak rasional.

Meja 2

Indeks	Campuran beton, mortar-beton
Beton bertulang	Mortar semen-pasir	Mortar kompleks (semen-kapur-pasir)	Mortar pasir kapur
kepadatan, kg/m3	2500	1800	1700	1600
koefisien konduktivitas termal, W/(m•°С)	2,04	0,93	0,87	0,81
ketebalan dinding, m	6,53	2,98	2,78	2,59

Bahan struktural dan insulasi panas mampu menerima beban yang cukup tinggi, sementara secara signifikan meningkatkan sifat termal dan akustik bangunan dalam struktur penutup dinding (tabel 3.1, 3.2).

Tabel 3.1

Indeks	Bahan struktural dan isolasi panas
batu apung	Beton tanah liat yang diperluas	Beton polistirena	Busa dan beton aerasi (busa dan gas silikat)	bata tanah liat	bata silikat
kepadatan, kg/m3	800	800	600	400	1800	1800
koefisien konduktivitas termal, W/(m•°С)	0,68	0,326	0,2	0,11	0,81	0,87
ketebalan dinding, m	2,176	1,04	0,64	0,35	2,59	2,78

Tabel 3.2

Indeks	Bahan struktural dan isolasi panas
bata terak	Bata silikat 11 berongga	Bata silikat 14 berongga	Pinus (butir silang)	Pinus (butir memanjang)	Kayu lapis
kepadatan, kg/m3	1500	1500	1400	500	500	600
koefisien konduktivitas termal, W/(m•°С)	0,7	0,81	0,76	0,18	0,35	0,18
ketebalan dinding, m	2,24	2,59	2,43	0,58	1,12	0,58

Bahan bangunan insulasi panas dapat secara signifikan meningkatkan perlindungan termal bangunan dan struktur. Data pada Tabel 4 menunjukkan bahwa polimer, wol mineral, papan yang terbuat dari bahan organik dan anorganik alami memiliki nilai konduktivitas termal yang paling rendah.

Tabel 4

Indeks	Bahan isolasi termal
PPT	Beton polistiren PT	Tikar wol mineral	Pelat insulasi panas (PT) dari wol mineral	Papan serat (chipboard)	Menyeret	Lembaran gipsum (plester kering)
kepadatan, kg/m3	35	300	1000	190	200	150	1050
koefisien konduktivitas termal, W/(m•°С)	0,39	0,1	0,29	0,045	0,07	0,192	1,088
ketebalan dinding, m	0,12	0,32	0,928	0,14	0,224	0,224	1,152

Nilai tabel konduktivitas termal bahan bangunan digunakan dalam perhitungan:

• isolasi termal fasad;
• isolasi bangunan;
• bahan isolasi untuk atap;
• isolasi teknis.

Tugas memilih bahan yang optimal untuk konstruksi, tentu saja, menyiratkan pendekatan yang lebih terintegrasi.Namun, bahkan perhitungan sederhana seperti itu pada tahap pertama desain memungkinkan untuk menentukan bahan yang paling cocok dan jumlahnya.

Kriteria seleksi lainnya

Saat memilih produk yang sesuai, tidak hanya konduktivitas termal dan harga produk yang harus diperhitungkan.

Anda perlu memperhatikan kriteria lain:

• berat volumetrik insulasi;
• bentuk stabilitas bahan ini;
• permeabilitas uap;
• mudah terbakarnya isolasi termal;
• sifat kedap suara dari produk.

Mari kita pertimbangkan karakteristik ini secara lebih rinci. Mari kita mulai secara berurutan.

Berat massal isolasi

Berat volumetrik adalah massa 1 m² produk. Selain itu, tergantung pada kepadatan bahan, nilai ini bisa berbeda - dari 11 kg hingga 350 kg.

Insulasi termal semacam itu akan memiliki berat volumetrik yang signifikan.

Berat insulasi termal tentu harus diperhitungkan, terutama saat mengisolasi loggia. Bagaimanapun, struktur tempat insulasi dipasang harus dirancang untuk bobot tertentu. Tergantung pada massanya, metode pemasangan produk insulasi panas juga akan berbeda.

Misalnya, saat mengisolasi atap, pemanas ringan dipasang di bingkai kasau dan reng. Spesimen berat dipasang di atas kasau, seperti yang dipersyaratkan oleh instruksi pemasangan.

Stabilitas dimensi

Parameter ini berarti tidak lebih dari lipatan produk yang digunakan. Dengan kata lain, seharusnya tidak mengubah ukurannya selama seluruh masa pakai.

Deformasi apa pun akan menghasilkan kehilangan panas

Jika tidak, deformasi isolasi dapat terjadi. Dan ini sudah akan menyebabkan penurunan sifat insulasi termal. Penelitian telah menunjukkan bahwa kehilangan panas dalam kasus ini bisa mencapai 40%.

Permeabilitas uap

Menurut kriteria ini, semua pemanas dapat dibagi menjadi dua jenis:

• "wol" - bahan isolasi panas yang terdiri dari serat organik atau mineral. Mereka adalah uap-permeabel karena mereka dengan mudah melewati kelembaban melalui mereka.
• "busa" - produk insulasi panas yang dibuat dengan mengeraskan massa seperti busa khusus. Mereka tidak membiarkan kelembaban.

Tergantung pada fitur desain ruangan, bahan dari tipe pertama atau kedua dapat digunakan di dalamnya. Selain itu, produk permeabel uap sering dipasang dengan tangan mereka sendiri bersama dengan film penghalang uap khusus.

hal mudah terbakar

Sangat diinginkan bahwa insulasi termal yang digunakan tidak mudah terbakar. Ada kemungkinan bahwa itu akan padam sendiri.

Tapi, sayangnya, dalam kebakaran nyata, ini pun tidak akan membantu. Di pusat api, bahkan yang tidak menyala dalam kondisi normal pun akan terbakar.

Properti kedap suara

Kami telah menyebutkan dua jenis bahan isolasi: "wol" dan "busa". Yang pertama adalah isolator suara yang sangat baik.

Yang kedua, sebaliknya, tidak memiliki sifat seperti itu. Tapi ini bisa diperbaiki. Untuk melakukan ini, saat mengisolasi "busa" harus dipasang bersama dengan "wol".

Tabel konduktivitas termal bahan isolasi termal

Untuk memudahkan rumah agar tetap hangat di musim dingin dan sejuk di musim panas, konduktivitas termal dinding, lantai, dan atap harus setidaknya angka tertentu, yang dihitung untuk setiap wilayah. Komposisi "kue" dinding, lantai dan langit-langit, ketebalan bahan diambil sedemikian rupa sehingga jumlah totalnya tidak kurang (atau lebih baik - setidaknya sedikit lebih) direkomendasikan untuk wilayah Anda.

Koefisien perpindahan panas bahan bahan bangunan modern untuk struktur penutup

Saat memilih bahan, harus diperhitungkan bahwa beberapa dari mereka (tidak semua) menghantarkan panas jauh lebih baik dalam kondisi kelembaban tinggi. Jika selama operasi situasi seperti itu mungkin terjadi untuk waktu yang lama, konduktivitas termal untuk keadaan ini digunakan dalam perhitungan. Koefisien konduktivitas termal dari bahan utama yang digunakan untuk insulasi ditunjukkan pada tabel.

Nama material	Konduktivitas termal W/(m °C)
Kering	Di bawah kelembaban normal	Dengan kelembaban tinggi
Wol merasa	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Wol mineral batu 25-50 kg/m3	0,036	0,042	0,,045
Wol mineral batu 40-60 kg/m3	0,035	0,041	0,044
Wol mineral batu 80-125 kg/m3	0,036	0,042	0,045
Wol mineral batu 140-175 kg/m3	0,037	0,043	0,0456
Wol mineral batu 180 kg/m3	0,038	0,045	0,048
Wol kaca 15 kg/m3	0,046	0,049	0,055
Wol kaca 17 kg/m3	0,044	0,047	0,053
Wol kaca 20 kg/m3	0,04	0,043	0,048
Wol kaca 30 kg/m3	0,04	0,042	0,046
Wol kaca 35 kg/m3	0,039	0,041	0,046
Wol kaca 45 kg/m3	0,039	0,041	0,045
Wol kaca 60 kg/m3	0,038	0,040	0,045
Wol kaca 75 kg/m3	0,04	0,042	0,047
Wol kaca 85 kg/m3	0,044	0,046	0,050
Polystyrene yang diperluas (polyfoam, PPS)	0,036-0,041	0,038-0,044	0,044-0,050
Busa polistiren yang diekstrusi (EPS, XPS)	0,029	0,030	0,031
Beton busa, beton aerasi pada mortar semen, 600 kg/m3	0,14	0,22	0,26
Beton busa, beton aerasi pada mortar semen, 400 kg/m3	0,11	0,14	0,15
Beton busa, beton aerasi pada mortar kapur, 600 kg/m3	0,15	0,28	0,34
Beton busa, beton aerasi pada mortar kapur, 400 kg/m3	0,13	0,22	0,28
Gelas busa, remah, 100 - 150 kg/m3	0,043-0,06
Gelas busa, remah, 151 - 200 kg/m3	0,06-0,063
Gelas busa, remah, 201 - 250 kg/m3	0,066-0,073
Gelas busa, remah, 251 - 400 kg/m3	0,085-0,1
Blok busa 100 - 120 kg/m3	0,043-0,045
Blok busa 121- 170 kg/m3	0,05-0,062
Blok busa 171 - 220 kg / m3	0,057-0,063
Blok busa 221 - 270 kg / m3	0,073
ecowool	0,037-0,042
Busa poliuretan (PPU) 40 kg/m3	0,029	0,031	0,05
Busa poliuretan (PPU) 60 kg/m3	0,035	0,036	0,041
Busa poliuretan (PPU) 80 kg/m3	0,041	0,042	0,04
Busa polietilen ikatan silang	0,031-0,038
Kekosongan
Udara +27°C. 1 atm	0,026
Xenon	0,0057
Argon	0,0177
Aerogel (Aspen aerogel)	0,014-0,021
wol terak	0,05
Vermikulit	0,064-0,074
karet berbusa	0,033
Lembaran gabus 220 kg/m3	0,035
Lembaran gabus 260 kg/m3	0,05
Tikar basal, kanvas	0,03-0,04
Menyeret	0,05
Perlit, 200 kg/m3	0,05
Perlit yang diperluas, 100 kg/m3	0,06
Papan isolasi linen, 250 kg/m3	0,054
Beton polistiren, 150-500 kg/m3	0,052-0,145
Butiran gabus, 45 kg/m3	0,038
Gabus mineral berbasis bitumen, 270-350 kg/m3	0,076-0,096
Lantai gabus, 540 kg/m3	0,078
Gabus teknis, 50 kg/m3	0,037

Sebagian informasi diambil dari standar yang menentukan karakteristik bahan tertentu (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Lampiran 2)). Materi yang tidak disebutkan dalam standar dapat ditemukan di situs web produsen

Karena tidak ada standar, mereka dapat berbeda secara signifikan dari pabrikan ke pabrikan, jadi saat membeli, perhatikan karakteristik setiap bahan yang Anda beli.

Pengurutan

Pertama-tama, Anda harus memilih bahan bangunan yang akan Anda gunakan untuk membangun rumah. Setelah itu, kami menghitung resistansi termal dinding sesuai dengan skema yang dijelaskan di atas. Nilai yang diperoleh harus dibandingkan dengan data dalam tabel. Jika mereka cocok atau lebih tinggi, bagus.

Jika nilainya lebih rendah dari pada tabel, maka Anda perlu menambah ketebalan insulasi atau dinding, dan melakukan perhitungan lagi. Jika ada celah udara dalam struktur, yang diventilasi oleh udara luar, maka lapisan yang terletak di antara ruang udara dan jalan tidak boleh diperhitungkan.

Koefisien konduktivitas termal.

Jumlah panas yang melewati dinding (dan secara ilmiah - intensitas perpindahan panas karena konduktivitas termal) tergantung pada perbedaan suhu (di rumah dan di jalan), pada luas dinding dan konduktivitas termal bahan dari mana dinding ini dibuat.

Untuk mengukur konduktivitas termal, ada koefisien konduktivitas termal bahan. Koefisien ini mencerminkan sifat suatu zat untuk menghantarkan energi panas. Semakin tinggi nilai konduktivitas termal suatu bahan, semakin baik bahan tersebut menghantarkan panas. Jika kita akan mengisolasi rumah, maka kita perlu memilih bahan dengan nilai koefisien yang kecil. Semakin kecil, semakin baik. Sekarang, sebagai bahan untuk insulasi bangunan, insulasi wol mineral dan berbagai plastik busa paling banyak digunakan. Bahan baru dengan kualitas insulasi termal yang lebih baik semakin populer - Neopor.

Koefisien konduktivitas termal bahan ditunjukkan dengan huruf ? (huruf kecil Yunani lambda) dan dinyatakan dalam W/(m2*K). Artinya, jika kita mengambil dinding bata dengan konduktivitas termal 0,67 W / (m2 * K), tebal 1 meter dan luas 1 m2, maka dengan perbedaan suhu 1 derajat, energi panas 0,67 watt akan melewati dinding bata. dinding. energi. Jika perbedaan suhu 10 derajat, maka 6,7 ​​watt akan berlalu. Dan jika, dengan perbedaan suhu seperti itu, dinding dibuat 10 cm, maka kehilangan panas akan menjadi 67 watt. Informasi lebih lanjut tentang metode penghitungan kehilangan panas bangunan dapat ditemukan di sini.

Perlu dicatat bahwa nilai koefisien konduktivitas termal bahan ditunjukkan untuk ketebalan bahan 1 meter. Untuk menentukan konduktivitas termal bahan untuk ketebalan lainnya, koefisien konduktivitas termal harus dibagi dengan ketebalan yang diinginkan, dinyatakan dalam meter.

Dalam kode dan perhitungan bangunan, konsep "ketahanan termal material" sering digunakan. Ini adalah kebalikan dari konduktivitas termal. Jika, misalnya, konduktivitas termal dari busa setebal 10 cm adalah 0,37 W / (m2 * K), maka resistansi termalnya akan menjadi 1 / 0,37 W / (m2 * K) \u003d 2,7 (m2 * K) / Sel