Что значит плохая теплопроводность одежды

Кто согревает теплую одежду?

Общие принципы действия утеплителей

Муки выбора

Выбирая одежду, обувь, белье или головные уборы, мы почти всегда стараемся оценить, насколько вещь теплая. Иногда, например при выборе летней рубашки, такая оценка происходит почти незаметно и вряд ли сильно влияет на покупку. Но часто способность одежды согревать выходит на первый план, и тогда этому вопросу мы уделяем немало времени. Ведь нам необходимо убедиться, что мы не замерзнем, когда полезем штурмовать Эверест или попытаемся добраться на велосипеде до Северного полюса.

Мы придирчиво рассматриваем одежду, оцениваем ее фактуру, толщину и плотность, разглядываем изнаночную сторону, щупаем и мнем, чтобы понять, что у нее внутри. Что же мы ищем, производя эти почти шаманские манипуляции? Неужели секретные источники тепла, которые, словно добрый самаритянин, спасут нас в непогоду? Конечно, большинство из нас, выбирая одежду для города, может вообще не задумываться об этом. Какая разница, почему одежда греет. Тепло, и ладно. А будет холодно — наденем что-нибудь другое.

Но ситуация меняется, когда необходимо подобрать одежду для похода, экспедиции, восхождения или длительного путешествия. В этом случае правильный выбор экипировки становится задачей номер один, ведь мы не можем взять с собой слишком много верблюжьих одеял, бабушкиных носков, овчинных тулупов и шаляпинских шуб. Они, конечно же, гарантированно согреют нас в любую погоду если не порознь, то вместе, но сколько шерпов надо нанять, чтобы они весь этот груз хотя бы спустили на лифте, прежде чем мы потащим его в горы?

Согрей самого себя

Разумеется, мало кто из нас действительно думает, что греющая одежда греет сама по себе, если, конечно, речь не идет о довольно экзотичных видах экипировки с электроподогревом.

Источником тепла человеческого организма является сам организм, а задачей теплой одежды является пассивное удержание этого тепла рядом с телом. Или, иными словами, роль теплой одежды заключается в замедлении теплообмена между организмом человека и окружающей средой, чтобы исключить чрезмерные потери тепла и предотвратить переохлаждение.

Мерзнущий человек — это тот, чье тело слишком активно делится с окружающей средой своим теплом.

Для обычного человека, обладающего гомеостазом, — то есть способностью поддерживать температуру тела неизменной при незначительных колебаниях температуры окружающей среды, — нормальным является температурный диапазон этой среды от 27 до 32 °C. То есть для человека одинаково плохи как переохлаждение, так и перегрев.

Источником тепла человеческого организма является сам организм, а задачей теплой одежды является пассивное удержании этого тепла рядом с телом

Заметим, что если температура тела в норме слегка колеблется вокруг известных с детства тридцати шести и шести, то температура окружающей среды — это сплошной акт творческой непредсказуемости Юпитеров, Посейдонов и прочих Кецалькоатлей. Поэтому одежды, подходящей для любых климатических условий, не существует, если вы, конечно, не степной кочевник, спасающийся и от холода, и от солнцепека одной и той же меховой шапкой — малахаем. Да, от жары, оказывается, тоже можно спастись с помощью теплой одежды. Ведь если шуба замедляет отток тепла от тела, то точно так же она поступает и с теплом, стремящимся проникнуть в обратном направлении — от чрезмерно нагретой окружающей среды к организму человека. Такую же работу выполняет забавная войлочная панамка, которая, наряду с березовым веником, является одним из важнейших предметов экипировки любителя попариться в сауне.

Из всего этого следует важный факт: никакая одежда не должна полностью блокировать теплообмен организма с окружающей средой. В противном случае она станет похожа на непроницаемый космический скафандр, к которому подключают специальный кондиционер для поддержания нормального микроклимата. Несчастный космонавт вынужден всюду волочить за собой этот ящик со шлангами, пока не сядет в ракету для совершения подвига. Но мы подвиги космического масштаба пока не совершаем, поэтому вряд ли потащим с собой на восхождение бытовой кондиционер.

Если парень в горах — не ах…

Итак, одежда, какой бы теплой она ни была, должна, с одной стороны, препятствовать излишнему оттоку тепла от организма, а с другой — все-таки позволять этому оттоку происходить в контролируемых объемах для избежания перегрева.

Обычно это решается комплексно. Во-первых, существенное значение имеет базовый выбор одежды, подходящей для планируемых условий ее эксплуатации. Во-вторых, такая одежда должна быть по возможности модифицируемой, то есть она должна позволять использовать дополнительные утепляющие слои или подстежки. В-третьих, такая одежда должна иметь эффективные средства вентиляции: расстегивающиеся клапаны, специальные вентиляционные отверстия, дышащие материалы и т. д. Все это необходимо для того, чтобы расширить температурный диапазон, при котором данный вид одежды обеспечивал бы человеку комфортные условия.

Мерзнущий человек — это тот, чье тело слишком активно делится с окружающей средой своим теплом

Немного физики для лириков

Но вернемся к вопросу, который мы сформулировали в начале: как греет теплая одежда? Ответ на него дает физика, точнее один из ее разделов — термодинамика, — изучающий, в частности, процессы переноса тепла от одного тела к другому. Так как в этой статье мы рассматриваем принципы действия утеплителей, то нас интересует не общий случай переноса тепла от более нагретого к менее нагретому телу, а частный случай переноса тепла от человеческого организма в окружающую среду, имеющую существенно более низкую температуру.

Физика утверждает — и мы не будем с ней спорить, — что существует три основных способа теплопередачи. Два из них — теплопроводность и конвекция — осуществляются при прямом или опосредованном контакте участвующих в теплообмене тел, а один — тепловое излучение — для переноса тепла использует электромагнитные волны.

На практике это выглядит следующим образом. Прямой контакт теплого тела с холодным приводит к тому, что молекулы более нагретого тела передают свою энергию молекулам менее нагретого тела напрямую, при непосредственном взаимодействии. Так, например, происходит, когда мы берем голой рукой холодный камень или кусок льда. Молекулы более теплого тела, то есть руки, передают свою энергию менее «энергичным» молекулам льда до тех пор, пока их температура не сравняется. При этом лед лишь слегка подтает, а вот руке придется несладко. Многие, наверное, знают жестокую детскую шутку про язык и металлический поручень на морозе: достаточно лишь на мгновение прикоснуться языком к сильно охлажденному металлу, как влага, содержащаяся на языке, передаст свое тепло железке, охладится, замерзнет и ужасно трагично, смешно и нелепо приморозит язык к какому-нибудь предмету посреди заснеженного двора — турнику или качелям.

Перенос тепла при непосредственном контакте тел с различной температурой

Опосредованный контакт предполагает, что между телами, участвующими в теплопередаче, есть посредник — вода, воздух или другая более или менее плотная среда, через которую осуществляется передача. В этом случае молекулы более нагретого тела сначала вступают в контакт с молекулами посредника и передают им часть своей энергии. Затем « горячие » молекулы посредника достигают поверхности менее нагретого тела и делятся с его молекулами энергией, полученной от первого тела. Иными словами, молекулы посредника передают тепло перемещаясь от одного тела к другому.

Транспортировка тепла посредником

Скорость передачи тепла зависит от материала тела посредника и называется теплопроводностью. Чем выше теплопроводность материала, тем быстрее он нагревается и остывает и тем эффективнее транспортирует тепло.

Теплая одежда — это одежда, которая создает между поверхностью человеческого тела и окружающей средой зону с низким коэффициентом теплопроводности

От теплой одежды требуется замедлить отток тепла от организма человека в окружающую среду. Для этого необходимо выполнить два условия:

Таким образом, перенос тепла от более нагретого тела к менее нагретому через посредника тем медленнее, чем меньше молекул посредника участвуют в передаче энергии. Иными словами, человеку тем теплее, чем ниже коэффициент теплопроводности K посредника. Учитывая это, можно предположить, что самая теплая одежда-посредник — это вакуум, то есть среда, в которой отсутствуют молекулы, переносящие тепло.

Вот такой забавный вывод: самая теплая одежда — это полное ее отсутствие, прослойка полной молекулярной пустоты, вакуума, между телом человека и окружающей средой. Изобретатель, который откроет способ удержания небольшого слоя вакуума вокруг живого и активного человека, наверное, получит Нобелевскую премию, но пока ничего более подходящего, чем обычный термос, в этой области не изобретено. Представить восхождение на Монблан в термосе так же трудно, как и штурм Эвереста с кондиционером, поэтому до появления нобелевского варианта придется рассмотреть более трезвые решения этой задачи.

Кто-нибудь хочет полезть в этом на Эверест?

Итак, теплая одежда — это одежда, которая создает между поверхностью человеческого тела и окружающей средой зону с низким коэффициентом теплопроводности.

Мы уже знаем, что самым низким K обладает вакуум — среда, практически не содержащая частиц какого-либо вещества. Коэффициент теплопроводности вакуума равен нулю. Единственный вид теплопередачи, возможный в вакууме, — это электромагнитное излучение. Именно поэтому колбы термоса делают зеркальными. Зеркальное покрытие отражает излучение, и теплопередача внутри вакуумной зоны термоса становится еще менее интенсивной. Но поскольку надеть термос на себя мы пока не можем, остается рассмотреть другие варианты.

Такие материалы известны. На сегодняшний день лидером по удерживанию тепла, то есть материалом, обладающим наиболее низким K, считается гагачий пух. Его значение K =0,008 Вт/(м·К) — и это даже меньше, чем у воздуха. Для сравнения: вата, широко использовавшаяся ранее в качестве утеплителя, имеет K = 0,055 Вт/(м·К), это почти в семь раз выше, чем у пуха гаги.

Конечно, такие экстремальные значения K требуются в основном для снаряжения, эксплуатируемого в не менее экстремальных условиях. В обычных обстоятельствах достаточно теплой одеждой будет та, в которой K наполнителя не сильно отличается от K воздуха, а таких материалов немало — от искусственных утеплителей до обычной перопуховой смеси, используемой в большинстве пуховых изделий. Величина K для всех этих материалов лежит в примерном диапазоне от 0,024 до 0,039 Вт/( м·К), поэтому все они подходят для изготовления теплой одежды.

На сегодняшний день лидером по удерживанию тепла, то есть, материалом, обладающим наиболее низким коэффициентом теплопроводности, считается гагачий пух

Если мы обратим внимание на то, какие материалы человечество использовало исторически для сохранения тепла, то при всем их разнообразии — от шерсти животных до современных синтетических материалов и даже аэрогелей — обнаруживается, что их основным свойством является способность связывать и удерживать в неподвижности объемы содержащегося в них воздуха, сохраняя при этом структурную целостность. Эту способность мы и оцениваем, тщательно ощупывая одежду перед покупкой. Меховой ворс шубы, толстые шерстяные свитера, упругие валики пуховика или бутерброды синтетических утеплителей — все подвергается анализу на способность удерживать теплый воздух у горячо любимого организма.

Кроме того, чтобы теплая одежда сохраняла свои греющие характеристики, требуется обеспечить такие условия ее эксплуатации, которые кардинально не изменяют К утепляющего наполнителя. Например, не рекомендуется допускать увлажнения утеплителя, так как вода, во-первых, обладает К = 0,6 Вт/( м·К), что в десятки раз выше К воздуха, а во-вторых, может изменить пространственную структуру утеплителя. Современные утеплители при увлажнении сохраняют свою структуру, но в случае с пухом его намокание и слипание приводят к тому, что про ставшие бесполезными промокший пуховый спальник или куртку легче на время забыть, чем пытаться высушить их в походных условиях.

Резюме

Теплая одежда греет человека его собственным теплом.

Чем меньше коэффициент теплопроводности утеплителя К , тем теплее одежда при прочих равных условиях. Лучшим утеплителем по этому показателю считается гагачий пух.

Для одежды с эффективным утеплителем нужна такая же эффективная система вентиляции, предотвращающая перегрев.

Следует избегать увлажнения утеплителя, особенно утеплителей на основе натурального пуха.

Источник

Физические свойства тканей

При подборе тканей, трикотажа или нетканых материалов для тех или иных видов одежды и в процессах их влажно-тепловой обработки имеют особое значение теплозащитные свойства (теплоемкость, температуропроводность и теплостойкость), которые характеризуют отношение этих материалов к действию на них тепловой энергии.

Через материалы для одежды тепло передается главным образом теплопроводностью. Теплопроводностью называется способность любого вещества проводить тепло:

Степень теплопроводности материала численно характеризуется коэффициентом теплопроводности %:

Коэффициент теплопроводности показывает количество тепла, которое проходит за 1 ч через 1 м 2 однородного слоя толщиной в 1 м при разности температур на ее поверхностях в 1°С.

О теплозащитных свойствах материалов при их фактической толщине судят по коэффициенту теплопередачи К, определяемого по формуле :

Материалы для одежды не являются однородными слоями, а представляют собой систему из большого количества волокон, отделенных друг от друга порами различной формы и размеров, заполненных воздухом.

Рис. 11-63. Зависимость теплопроводности от числа слоев в одежде

Из графика видно, что с увеличением количества слоев одежды теплопроводность снижается и повышаются ее теплозащитные свойства.

Чем больше тепловое сопротивление материала, тем выше его теплоизоляционные свойства. Тепловое сопротивление сложного слоя равно сумме сопротивлений каждого из составляющих слоев, т. е.

Ткани, трикотаж и нетканые материалы представляют собой дисперсную систему, в которой волокна относительно равномерно распределены в дисперсной среде (воздухе). Основной особенностью структуры этих материалов является высокая пористость и сравнительно малая величина контактных площадей между отдельными волокнами в материале. Поэтому теплопередача в материалах одежды осуществляется в значительной степени через слой сравнительно неподвижного воздуха, заключенного в материале.

Таблица 11-15. Коэффициент теплопроводности различных материалов при различном объемном весе.

Объемный вес В кг/см 3

Коэффициент теплопроводности в ккал/м-ч-град

Тепловое сопротивление текстильных материалов представляет собой некоторую среднюю величину от теплового сопротивления волокна и воздуха, находящегося в порах. В табл. 11-15 представлены данные о коэффициенте теплопроводности различных материалов при разном объемном весе

Как видно из таблицы, различные материалы при резко отличающемся объемном весе имеют близкий по значению коэффициент теплопроводности. Однако объемный вес материалов для одежды не оказывает существенного влияния на их тепловое сопротивление только в определенном интервале значений. При дальнейшем увеличении объемного веса и уменьшении пористости тепловое сопротивление уменьшается, а теплопроводность увеличивается. Так, при увеличении объемного веса ткани (бобрика) в 2,5 раза ее тепловое сопротивление снизилось более чем на 45%.

Рис. 11-64. Зависимость теплового сопротивления тканей от их толщины (в условиях спокойного воздуха)

Рис. 11-65. Влияние избыточной влажности пакета одежды на его тепловое сопротивление

Исходя из этого, сделаны выводы: 1) ткани с меньшим объемным весом являются более теплозащитными; 2) структура ткани при заданной толщине в условиях неподвижного воздуха непосредственно не влияет на тепловое сопротивление. Зато структура ткани оказывает существенное влияние на ее толщину и воздухопроницаемость, которые тоже непосредственно влияют на тепловое сопротивление материалов для одежды. Толщина ткани является одним из главных факторов, влияющих на тепловое сопротивление одежды независимо от ее волокнистого состава и плотности (рис. 11-64). С увеличением толщины материалов одежды пропорционально возрастает и их тепловое сопротивление. С повышением влажности материалов для одежды резко падает их тепловое сопротивление. На рис. 11-65 представлена зависимость теплового сопротивления материалов одежды от их влажности.

Резкое падение теплового сопротивления материалов одежды от их влажности объясняется тем, что коэффициент теплопроводности воды, проникающей в поры материала, равен 0,5 ккал/м-ч-град (в 20 раз больше, чем воздуха в порах среднего размера). Кроме того, наличие воды в порах материала увеличивает размеры контактных площадок между волокнами материала, что также оказывает влияние на снижение теплового сопротивления.

Рядом исследователей установлено, что увеличение коэффициента теплопроводности прямо пропорционально увеличению влажности. Степень влияния влажности текстильных материаллов на их теплопроводность неодинакова для различных тканей и зависит от рода волокон и объемного веса тканей. Так, теплопроводность тканей хлопчатобумажных более резко увеличивается с увеличением влажности, чем шерстяных тканей. Зависимость коэффициента теплопроводности тканей от их влажности может быть выражена следующей формулой:

где λ_вл — коэффициент теплопроводности влажной ткани; λ_Сух — коэффициент абсолютно сухой ткани; W — объемная влажность ткани в %;

а —постоянный коэффициент, равный, приблизительно, для шерстяных тканей 0,0024 и для хлопчатобумажных — 0,0039. Зависимость теплового сопротивления от вида и объемного веса волокнистого материала приведена в табл. 11-16.

Таблица 11-16. Зависимость теплового сопротивления от вида и объемного веса материала

Суммарное тепловое сопротивление в м 2 Ч-град1ккал при объемном весе в г/см 3

Источник

Какая ткань лучше всего защищает от холодного воздуха

Утепляем дом. Как лучше снаружи или изнутри

При утеплении домостроений существует два основных его вида — внутреннее и наружное. Каждое из них имеет ряд достоинств и недостатков. Статистика говорит, что в 8 из 10 случаев человек выбирает именно внутреннее и вот почему:

Из недостатков — явными можно считать следующие:

Помимо основной функции утеплитель несет и дополнительные функции. Например, он повышает звукоизоляцию, позволяет стенам «дышать», а в некоторых случаях может быть даже декоративной отделкой.

Всем сказанным выше мы достаточно доходчиво обозначили важность не только тока как монтировать, но и что монтировать. Об этом и пойдет ниже наше повествование

Презентация на тему Что такое теплопроводность. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ — перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия. Транскрипт

Что такое теплопроводность?

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ — перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия микрочастиц (атомов, молекул, ионов и т.п.). Приводит к выравниванию температуры тела. Не сопровождается переносом вещества! Этот вид передачи внутренней энергии характерен как для твердых веществ, так и для жидкостей, газов. Теплопроводность различных веществ разная. Существует зависимость теплопроводности от плотности вещества.

Процесс передачи теплоты от более нагретых тел менее нагретым называется теплопередачей.

Попробуем опустить в горячую воду, налитую в небольшой сосуд, кусочек льда. Через некоторое время температура льда начнет повышаться и он растает, а температура окружающей воды понизится. Если опустить горячую ложку в холодную воду, то окажется, что температура ложки начнет понижаться, температура воды повышаться и через некоторое время температура воды и ложки станет одинаковой А теперь опустим в горячую воду деревянную палочку. Можно сразу заметить, что деревянная палочка нагревается значительно медленнее металлической ложки.Отсюда можно сделать вывод, что тела, сделанные из разных веществ, обладают разной теплопроводностью.

Теплопроводность различных веществ разная. Металлы обладают самой высокой теплопроводностью, причем у разных металлов теплопроводность отличается. Жидкости обладают меньшей теплопроводностью, чем твердые тела, а газы меньшей, чем жидкости. При нагревании верхнего конца закрытой пальцем пробирки с воздухом внутри можно не бояться обжечь палец, т.к. теплопроводность газов очень низкая.

Вещества с низкой теплопроводностью используют в качестве теплоизоляторов. Теплоизоляторы это вещества, плохо проводящие тепло. Воздух является хорошим теплоизолятором, поэтому оконные рамы делают с двойными стеклами, для того чтобы между ними был слой воздуха. Хорошими теплоизолирующими свойствами обладают дерево и различные пластмассы

Можно обратить внимание на то, что ручки чайников делают именно из этих материалов, для того чтобы не обжечь руки, когда чайник горячий

Для создания теплой одежды широко используют вещества, плохо проводящие тепло, такие как войлок, мех, вата, перья и пух различных птиц. Такая одежда помогает сохранять тепло тела. Войлочные и ватные рукавицы используют при работе с горячими предметами, например для того, чтобы снимать с плиты горячие кастрюли. Все металлы, стекло, вода хорошо проводят тепло и являются плохими теплоизоляторами. Тряпкой, смоченной в воде, ни в коем случае нельзя снимать горячие предметы. Вода, содержащаяся в тряпке, мгновенно нагреется и обожжет руку. Знания о способности разных материалов по- разному передавать тепло помогут в походе. Например, чтобы не обжечься о горячую металлическую кружку, ее ручку можно обмотать изоляционной лентой, которая является хорошим теплоизолятором. Для того чтобы снять с костра горячий котелок, можно воспользоваться войлочными, ватными или брезентовыми рукавицами.

На кухне, поднимая горячую посуду, чтобы не обжечься, можно использовать только сухую тряпку. Теплопроводность воздуха намного меньше, чем у воды! А ткань структура очень рыхлая, и все промежутки между волокнами заполнены у сухой тряпки воздухом, а у влажной — водой

Куропатки, утки и другие птицы зимой не мерзнут потому, что температура лап у них может отличаться от температуры тела более чем на 30 градусов. Низкая температура лап сильно понижает теплоотдачу. Таковы защитные силы организма! ЕСЛИ положить на лежащие рядом на столе кусок пенопласта (или дерева) и зеркало ладони, то ощущения от этих предметов будут разными: пенопласт покажется теплее, а зеркало — холоднее. Почему? Ведь температура окружающего воздуха одинаковая! Стекло — хороший проводник тепла (обладает высокой теплопроводностью), и сразу начнет «отбирать» от руки тепло. Рука будет ощущать холод! Пенопласт хуже проводит тепло. Он тоже будет, нагреваясь, «отбирать» тепло у руки, но медленнее, поэтому и покажется теплее.

Архив 24228 от 17 декабря 2013 г.

2013 г.

Архив 2019 г.
Архив 2018 г.
Архив 2017 г.
Архив 2016 г.
Архив 2015 г.
Архив 2014 г.
Архив 2013 г.
Архив 2012 г.
Архив 2011 г.
Архив 2010 г.
Архив 2009 г.
Архив 2008 г.
Архив 2007 г.
Архив 2006 г.
Архив 2005 г.
Архив 2004 г.

Сохранить тепло лета

Новые проекты могут изменить рынок энергетики. Термохимические батареи идеальны для теплоэлектроцентралей.Желание эффективно экономить тепло долгое время было невыполнимым. Проект Люнебургского университета ориентируется на природные ресурсы и показывает, как просто и без лишних затрат этого можно достичь. Это похоже на некое колдовство: летом, когда постоянно светит солнце, люди не нуждаются в тепле. Но не существует таких систем, которые могли бы сохранить это тепло и использовать его зимой. Пока не существует… Ибо теперь профессор Вольфганг Рук вместе со своей командой разработал такую систему, которая может «перекроить» весь рынок энергетики заново. Тем не менее принцип действия может понять даже ребенок. Исследователи университета Leuphana используют тепло, чтобы провести химическую реакцию, позволяющую сохранять энергию. Звучит сложно, однако на самом деле это не так. Основной принцип сохранения тепла базируется на разъединении и соединении материала для хранения (например, хлорида кальция, поташа или хлорида магния) и воды. «При зарядке материала солевой кристаллогидрат под действием тепла разделяется на соль и воду. По истечении реакции разрядки снова образуется тепло, которое можно использовать. Таким образом, обратимая реакция может повторяться неограниченное количество раз», – объясняет профессор Рук. В сравнении с физическими обогревателями, например, водяными, термохимический теплоаккумулятор имеет гораздо более высокий энергетический показатель плотности. В то время как водный обогреватель с объемом 800 литров может сэкономить 46 кВт/час, новый термохимический обогреватель объемом 1 кубометр экономит до 80 кВт/час. Фишка также и в том, что из-за плохой изоляции водный обогреватель может терять до 3 кВт/час в день, у люнебургских исследователей таких потерь энергии нет

Не важно, стоит такой обогреватель в подвале или на улице. «Энергия связана с ее химическим носителем, – поясняет Вольфганг Рук

Аналогичным образом энергия сохраняется в нефти и древесине. Еще одно преимущество: накопитель покрывает широкий диапазон температур и может работать до 1000 градусов. В данный момент исследуются конкретные области применения, и в недалеком будущем проект выйдет на рынок. Целью сейчас является разработка и успешные тесты компактного, эффективного обогревателя без потерь энергии, с энергоёмкостью 80 кВт/час и объемом 1 кубометр, чтобы затем начать серийный выпуск продукта для стационарной установки в домах для 1 либо 2 семей вместе с теплоэлектроцентралью. Для частных домов эта технология пока может быть неинтересна, так как ток вырабатывается только тогда, когда используется тепло. Это может изменить современные тепло-аккумуляторы до неузнаваемости. Так как тепло может сохраняться долгое время, теплоэлектроцентрали могут работать и летом. Таким образом, эти обогреватели могут зимой отдавать все тепло лета. Но у люнебургских исследователей гораздо большие перспективы. «Скоро у нас не будет проблем с электричеством. Мы используем не только имеющееся тепло».

Авторский перевод статьи из журнала Bauen und Wohnen

N1(205) от 16 января

N2(206) от 29 января

N3(207) от 12 февраля

N4(208) от 27 февраля

N7(211) от 09 апреля

N8(212) от 23 апреля

N15(219) от 13 августа

N16(220) от 27 августа

N17(221) от 10 сентября

N18(222) от 24 сентября

N19(223) от 08 октября

N20(224) от 22 октября

N21(225) от 06 ноября

N22(226) от 19 ноября

N23(227) от 03 декабря

N24(228) от 17 декабря

Неорганические материалы и изделия волокнистые теплоизоляционные материалы

Минеральная вата

Любой волокнистый утеплитель, получаемый из минерального сырья ( мергелей, доломитов, базальтов и др.) Минеральная вата высокопористая (до 95% объема занимают воздушные пустоты), поэтому у нее высокие теплоизоляционные свойства. Вот эту схемка поможет Вам разобраться в названиях материалов:

Волокно, которое получают из расплава, скрепляется в изделие с помощью связующего, (чаще всего это фенолформальдегидная смола). Есть изделия, которые называются прошивные маты – в них материал зашивается в стеклоткань и прошивается нитками.

Таблица 1. Виды теплоизоляционных изделий и их характеристики

Минеральная вата занимает одно из первых мест среди теплоизоляции, связано это с доступностью сырья для ее производства, несложной технологией получения, и как следствие — доступной ценой. О ее теплопроводности сказано выше, отмечу следующие ее достоинства:

Маты и плиты из базальтовой ваты

• Высокие теплоизолирующие свойства;

• Выдерживает высокие температуры, не теряя теплоизолирующие свойства;

Таблица 2. Применение базальтовой ваты и ценообразование

За основу брались средние цены на вату европейского производства.

Стекловата

Производят ее из волокна, которое получают из того же сырья, что и стекло (кварцевый песок, известь, сода).

Выпускают в виде рулонных материалов, плит и скорлуп (для трубной изоляции). В целом ее достоинства такие же (см. минеральная вата). Она прочнее базальтовой ваты, лучше гасит шум.

Недостаток температуростойкость стекловаты 450°С, ниже, чем у базальтовой (речь идет о самой вате, без связующего). Эта характеристика важна для технической изоляции.

Таблица 3. Характеристика стекловаты и ее ценообразование

За основу брались средние цены на стекловату европейского производства.

Пеностекло (ячеистое стекло)

Производят его путем спекания стеклянного порошка с газообразователями ( например известняком). Пористость материала 80-95%. Это обуславливает высокие теплоизоляционные свойства пеностекла.

Таблица 4. Характеристика пеностекла

Кроме перечисленных материалов, есть еще целый ряд материалов, которые также относят к данной группе материалов неорганических теплоизоляционных материалов.

Теплоизоляционные бетоны бывают: газонаполненные (пенобетон, ячеистый бетон, газобетон) и на основе легких заполнителей (керамзитобетон, перлитобетон, полистиролбетон и т.п.).

Засыпная теплоизоляция (керамзит, перлит, вермикулит ). Отличается высоким водопоглощением, неустойчива к вибрации, может дать усадку со временем, что приводит к образованию пустот, требует высоких затрат при монтаже. У нее есть и плюсы, например: керамзит обладает высоким уровнем морозоустойчивости и прочности. Стоимость керамзита — 350 грн/м3.

Как применяются гидроизоляционные материалы.

Практически все части конструкции дома подвергаются неблагоприятному воздействию атмосферных осадков, поэтому необходимо проводить работы по защите от воды на каждом этапе строительства жилого дома или любого другого объекта. Следовательно, нужно изолировать от влаги не только стены и крышу, но и фундамент вместе с подземными или подвальными помещениями. Но, так как наземные части сооружения, по сравнению с подземными частями, подвергаются немного другому воздействию воды, то и гидроизоляционные материалы нужно применять для тех и для других конструкций разного качества и различных свойств. К примеру, возьмем наземные части дома – стены. Они соприкасаются с землей, поэтому оказываются под большим воздействием влаги. Однако, они лучше защищены от резких перепадов температур, нежели, подземный фундамент. Хотя если грунтовые воды подходят близко к поверхности земли, то и фундамент может сильно подвергаться воздействию этих самых грунтовых вод, но сейчас не об этом. А вот кровля и все остальные части дома, которые не соприкасаются с землей, наоборот, больше склонны к различным капризам природы, и на них оказывает наименьшее влияние влажность.

Во время проведения гидроизоляционных работ стоит принимать во внимание тот факт, что каждый материал обладает какими-то своими собственными свойствами, поэтому не забудьте обратить свое внимание на главное качество таких материалов – воздухопроницаемость

Новые гидроизоляционные материалы разделяются на три ветви по степени воздухопроницаемости:

Материалы, защищающие от влажности и не пропускающие воздух, замечательно подойдут для подземных конструкций. Для наземных же сооружений, например, для стен, очень важен воздух, так как он проникает сквозь стены внутрь помещения и тем самым проветривает, хотя и не очень сильно. Если для стен не обеспечить нормальный приток свободного кислорода, то для помещения это очень плохо скажется. Поэтому наземные сооружения обрабатывают полностью или частично пропускающими воздух гидроизоляционными материалами. Как правило, гидроизоляционные материалы делятся по степени водонепроницаемости, прочности, морозоустойчивости, огнестойкости, токсичности и долговечности.

Что такое теплопроводность и термическое сопротивление

При выборе строительных материалов для строительства необходимо обращать внимание на характеристики материалов. Одна из ключевых позиций — теплопроводность

Она отображается коэффициентом теплопроводности. Это количество тепла, которое может провести тот или иной материал за единицу времени. То есть, чем меньше этот коэффициент, тем хуже материал проводит тепло. И наоборот, чем выше цифра, тем тепло отводится лучше.

Диаграмма, которая иллюстрирует разницу в теплопроводности материалов

Материалы с низкой теплопроводностью используются для утепления, с высокой — для переноса или отвода тепла. Например, радиаторы делают из алюминия, меди или стали, так как они хорошо передают тепло, то есть имеют высокий коэффициент теплопроводности. Для утепления используются материалы с низким коэффициентом теплопроводности — они лучше сохраняют тепло. В случае если объект состоит из нескольких слоев материала, его теплопроводность определяется как сумма коэффициентов всех материалов. При расчетах, рассчитывается теплопроводность каждой из составляющих «пирога», найденные величины суммируются. В общем получаем теплоизоляцонную способность ограждающей конструкции (стен, пола, потолка).

Теплопроводность строительных материалов показывает количество тепла, которое он пропускает за единицу времени

Есть еще такое понятие как тепловое сопротивление. Оно отображает способность материала препятствовать прохождению по нему тепла. То есть, это обратная величина по отношению к теплопроводности. И, если вы видите материал с высоким тепловым сопротивлением, его можно использовать для теплоизоляции. Примером теплоизоляционных материалов может случить популярная минеральная или базальтовая вата, пенопласт и т.д. Материалы с низким тепловых сопротивлением нужны для отведения или переноса тепла. Например, алюминиевые или стальные радиаторы используют для отопления, так как они хорошо отдают тепло.

Классификация гидроизоляционных материалов.

Материалы, защищающие строительные конструкции от влажности, помимо вышеперечисленных свойств, разделяют на классы по области применения, физическому состоянию, активным гидроизоляционным компонентам и методам нанесения. В основном, мы перечисляли характеристики гидроизоляционных материалов для конструкций, которые плотно с водой не контактируют. А для таких сооружений, как водоемы, бассейны, фонтаны и остальные, находящиеся в прямом соприкосновении с водой, существуют специальные гидроизолирующие материалы. И, наконец, последняя классификация материалов, которые мы рассматриваем в этой статье, это разделение на материалы, использующие для внутренних работ, и на материалы для внешних работ.

По физическим свойствам гидроизоляционные материалы подразделяются на: мастичные, порошковые, рулонные, пленочные, мембранные. Если разделять материалы по основе, из которой они изготовлены, то получаются следующие классы: битумные, минеральные, битумно-полимерные, полимерные. Разделение по способу нанесения такое: окрасочные, штукатурные, оклеечные, литые, засыпные, пропиточные, инъекционные (проникающие), монтируемые. Всякие разные гидроизоляционные материалы обладают разным качеством, разными свойствами, будет это обычный лист рубероида или полимерные материалы. Следовательно, вы должны разбираться во всех тонкостях и правильно выбирать материалы.

Таблица теплопроводности теплоизоляционных материалов

Чтобы в доме было проще сохранять тепло зимой и прохладу летом, теплопроводность стен, пола и кровли должна быть не менее определенной цифры, которая рассчитывается для каждого региона. Состав «пирога» стен, пола и потолка, толщина материалов берутся с таким учетом чтобы суммарная цифра была не меньше (а лучше — хоть немного больше) рекомендованной для вашего региона.

Коэффициент теплопередачи материалов современных строительных материалов для ограждающих конструкций

При выборе материалов надо учесть, что некоторые из них (не все) в условиях повышенной влажности проводят тепло гораздо лучше. Если при эксплуатации возможно возникновение такой ситуации на продолжительный срок, в расчетах используют теплопроводность для этого состояния. Коэффициенты теплопроводности основных материалов, которые используются для утепления, приведены в таблице.

Часть информации взята нормативов, которые прописывают характеристики определенных материалов (СНиП 23-02-2003, СП 50.13330.2012, СНиП II-3-79* (приложение 2)). Те материал, которые не прописаны в стандартах, найдены на сайтах производителей

Так как стандартов нет, у разных производителей они могут значительно отличаться, потому при покупке обращайте внимание на характеристики каждого покупаемого материала

Источник