Wenn man durch kleine Städte geht, kann man oft die noch erh altenen Denkmäler der sozialistischen Ära sehen: die Gebäude ländlicher Vereine, Paläste, alte Geschäfte. Verfallene Gebäude zeichnen sich durch riesige Fensteröffnungen mit maximal Doppelverglasung, Wände aus Stahlbetonprodukten mit relativ geringer Dicke aus. Blähton wurde als Heizung in den Wänden verwendet, und zwar in kleinen Mengen. Die dünnen Rippenplattendecken trugen auch nicht dazu bei, das Gebäude warm zu h alten.
Bei der Auswahl von Materialien für Strukturen interessierten sich die Designer der UdSSR-Ära wenig für die Wärmeleitfähigkeit. Die Industrie produzierte genügend Ziegel und Platten, der Verbrauch von Heizöl zum Heizen war praktisch nicht begrenzt. Alles änderte sich innerhalb weniger Jahre. „Intelligente“Kombikesselhäuser mit Mehrtarifzählern, Thermomänteln, rekuperativen Lüftungsanlagen in modernBauen ist bereits die Norm, keine Kuriosität. Obwohl Ziegel viele moderne wissenschaftliche Errungenschaften in sich aufgenommen hat, ist er es geblieben, da er das Baumaterial Nr. 1 war.
Das Phänomen der Wärmeleitung
Um zu verstehen, wie sich Materialien in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit voneinander unterscheiden, reicht es an einem k alten Tag draußen aus, die Hand abwechselnd auf Metall, eine Ziegelwand, Holz und schließlich ein Stück zu legen aus Schaum. Die Eigenschaften von Materialien, Wärmeenergie zu übertragen, sind jedoch nicht unbedingt schlecht.
Die Wärmeleitfähigkeit von Ziegeln, Beton, Holz wird im Zusammenhang mit der Wärmespeicherfähigkeit von Materialien betrachtet. In einigen Fällen muss jedoch im Gegenteil Wärme übertragen werden. Dies gilt beispielsweise für Töpfe, Pfannen und andere Utensilien. Eine gute Wärmeleitfähigkeit stellt sicher, dass die Energie für den vorgesehenen Zweck verwendet wird - um das Gargut zu erhitzen.
Was gemessen wird, ist die Wärmeleitfähigkeit seiner physikalischen Essenz
Was ist Wärme? Dies ist die Bewegung der Moleküle einer Substanz, chaotisch in einem Gas oder einer Flüssigkeit und vibrierend in den Kristallgittern von Festkörpern. Wenn ein im Vakuum befindlicher Metallstab auf einer Seite erhitzt wird, beginnen die Metallatome, die einen Teil der Energie erh alten haben, in den Nestern des Gitters zu vibrieren. Diese Schwingung wird von Atom zu Atom übertragen, wodurch die Energie allmählich gleichmäßig über die gesamte Masse verteilt wird. Bei einigen Materialien wie Kupfer dauert dieser Vorgang Sekunden, während es bei anderen Stunden dauert, bis sich die Wärme gleichmäßig über das Volumen „verteilt“. Je höher der Temperaturunterschied zwischenk alte und heiße Bereiche, desto schneller ist die Wärmeübertragung. Übrigens beschleunigt sich der Prozess mit einer Vergrößerung der Kontaktfläche.
Die Wärmeleitfähigkeit (x) wird in W/(m∙K) gemessen. Sie zeigt an, wie viel Wärmeenergie in Watt durch einen Quadratmeter bei einem Temperaturunterschied von einem Grad übertragen wird.
Vollkeramikziegel
Gebäude aus Stein sind stark und langlebig. In Steinburgen hielten Garnisonen Belagerungen stand, die manchmal jahrelang dauerten. Gebäude aus Stein haben keine Angst vor Feuer, der Stein unterliegt keinen Verfallsprozessen, wodurch das Alter einiger Bauwerke tausend Jahre überschreitet. Auf die zufällige Form des Kopfsteinpflasters wollten sich die Bauherren jedoch nicht verlassen. Und dann erschienen Keramikziegel aus Ton auf der Bühne der Geschichte - das älteste von Menschenhand geschaffene Baumaterial.
Die Wärmeleitfähigkeit von Keramikziegeln ist kein konstanter Wert, absolut trockenes Material ergibt unter Laborbedingungen einen Wert von 0,56 W / (m∙K). Reale Betriebsbedingungen sind jedoch weit entfernt von Laborbedingungen, es gibt viele Faktoren, die die Wärmeleitfähigkeit eines Baustoffs beeinflussen:
- Feuchtigkeit: Je trockener das Material, desto besser speichert es die Wärme;
- Dicke und Zusammensetzung von Zementfugen: Zement leitet Wärme besser, zu dicke Fugen dienen als zusätzliche Gefrierbrücken;
- die Struktur des Ziegels selbst: Sandgeh alt, Brennqualität, Vorhandensein von Poren.
Unter realen Betriebsbedingungen wird die Wärmeleitfähigkeit eines Ziegels innerhalb von 0 genommen,65 - 0,69 W / (m∙K). Allerdings wächst der Markt jedes Jahr mit bisher unbekannten Materialien mit verbesserter Leistung.
Poröse Keramik
Relativ neuer Baustoff. Ein Hintermauerziegel unterscheidet sich von einem massiven Gegenstück durch einen geringeren Materialverbrauch bei der Herstellung, ein geringeres spezifisches Gewicht (dadurch geringere Kosten für Be- und Entladevorgänge und eine einfachere Verlegung) und eine geringere Wärmeleitfähigkeit.
Die schlechteste Wärmeleitfähigkeit eines Hohlziegels ist eine Folge des Vorhandenseins von Lufteinschlüssen (die Wärmeleitfähigkeit von Luft ist vernachlässigbar und beträgt durchschnittlich 0,024 W/(m∙K)). Je nach Ziegelmarke und Verarbeitungsqualität variiert der Indikator zwischen 0,42 und 0,468 W / (m∙K). Ich muss sagen, dass der Ziegel aufgrund des Vorhandenseins von Lufteinschlüssen seine Festigkeit verliert, aber viele im privaten Bauwesen, wenn Festigkeit wichtiger ist als Wärme, füllen einfach alle Poren mit flüssigem Beton.
Silikatstein
Gebackener Lehmbaustoff ist nicht so einfach herzustellen, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag. Die Massenproduktion produziert ein Produkt mit sehr zweifelhaften Festigkeitseigenschaften und einer begrenzten Anzahl von Gefrier-Tau-Zyklen. Die Herstellung von Ziegeln, die Hunderte von Jahren dem Wetter standh alten, ist nicht billig.
Eine der Lösungen des Problems war ein neues Material, das aus einer Sand-Kalk-Mischung in einem Dampfbad mit einer Luftfeuchtigkeit von etwa 100% und einer Temperatur von etwa +200°C hergestellt wurde°C Die Wärmeleitfähigkeit von Silikatsteinen ist sehr markenabhängig. Es ist, genau wie Keramik, porös. Wenn die Wand kein Träger ist und ihre Aufgabe nur darin besteht, die Wärme so weit wie möglich zu speichern, wird ein Schlitzziegel mit einem Koeffizienten von 0,4 W / (m∙K) verwendet. Die Wärmeleitfähigkeit eines Vollziegels ist natürlich bis zu 1,3 W / (m∙K) höher, aber seine Festigkeit ist um eine Größenordnung besser.
Poren- und Schaumbeton
Mit der Entwicklung der Technologie ist es möglich geworden, Schaumstoffe herzustellen. In Bezug auf Ziegel sind dies Gassilikat und Schaumbeton. Das Silikatgemisch oder der Beton wird aufgeschäumt, in dieser Form härtet das Material aus und bildet eine feinporige Struktur aus dünnen Trennwänden.
Aufgrund der vielen Hohlräume beträgt die Wärmeleitfähigkeit eines Gassilikatsteins nur 0,08 - 0,12 W / (m∙K).
Schaumbeton hält die Wärme etwas schlechter: 0,15 - 0,21 W / (m∙K), aber Gebäude aus ihm sind langlebiger, er kann eine 1,5-mal höhere Last tragen als dem, was "vertraut" werden kann Gassilikat.
Wärmeleitfähigkeit verschiedener Ziegelarten
Wie bereits erwähnt, weicht die Wärmeleitfähigkeit eines Ziegels unter realen Bedingungen stark von den Tabellenwerten ab. Die folgende Tabelle zeigt nicht nur die Wärmeleitfähigkeitswerte für verschiedene Arten dieses Baumaterials, sondern auch für daraus hergestellte Konstruktionen.
Abnahme der Wärmeleitfähigkeit
Gegenwärtig vertraut man im Baugewerbe selten auf eine Art von Material, um die Wärme in einem Gebäude zu erh alten. reduzierenDie Wärmeleitfähigkeit eines Ziegels, die ihn mit Lufteinschlüssen sättigt, ihn porös macht, kann bis zu einer bestimmten Grenze gehen. Ein luftiges, zu leichtes, poröses Baumaterial kann nicht einmal sein eigenes Gewicht tragen, geschweige denn damit mehrstöckige Gebäude errichten.
Meistens wird eine Kombination von Baumaterialien verwendet, um Gebäude zu isolieren. Die Aufgabe einiger besteht darin, die Festigkeit von Strukturen und ihre H altbarkeit sicherzustellen, während andere die Erh altung der Wärme garantieren. Eine solche Entscheidung ist sowohl aus bautechnischer als auch aus wirtschaftlicher Sicht rationaler. Beispiel: Die Verwendung von nur 5 cm Schaum oder Schaumkunststoff in der Wand hat den gleichen Effekt zur Einsparung von Wärmeenergie wie "zusätzliche" 60 cm Schaumbeton oder Gassilikat.
