Proses perpindahan energi dari bagian tubuh yang lebih panas ke bagian tubuh yang kurang panas disebut konduksi termal. Nilai numerik dari proses semacam itu mencerminkan konduktivitas termal material. Konsep ini sangat penting dalam konstruksi dan perbaikan bangunan. Bahan yang dipilih dengan benar memungkinkan Anda untuk menciptakan iklim mikro yang menguntungkan di dalam ruangan dan menghemat banyak pemanasan.
Konsep konduktivitas termal
Konduktivitas termal adalah proses pertukaran energi panas, yang terjadi karena tumbukan partikel terkecil dari tubuh. Selain itu, proses ini tidak akan berhenti sampai saat kesetimbangan suhu tiba. Ini membutuhkan waktu tertentu. Semakin banyak waktu yang dihabiskan untuk pertukaran panas, semakin rendah konduktivitas termal.
Indikator ini dinyatakan sebagai koefisien konduktivitas termalbahan. Tabel berisi nilai yang sudah diukur untuk sebagian besar bahan. Perhitungan dibuat sesuai dengan jumlah energi panas yang telah melewati area permukaan material tertentu. Semakin besar nilai yang dihitung, semakin cepat benda akan melepaskan semua panasnya.
Faktor yang mempengaruhi konduktivitas termal
Konduktivitas termal suatu material tergantung pada beberapa faktor:
Kepadatan bahan. Dengan peningkatan indikator ini, interaksi partikel material menjadi lebih kuat. Dengan demikian, mereka akan mentransfer suhu lebih cepat. Ini berarti bahwa dengan peningkatan densitas material, perpindahan panas meningkat
Porositas suatu zat. Bahan berpori memiliki struktur yang heterogen. Ada banyak udara di dalamnya. Dan ini berarti akan sulit bagi molekul dan partikel lain untuk memindahkan energi panas. Dengan demikian, konduktivitas termal meningkat
Kelembaban juga mempengaruhi konduktivitas termal. Permukaan material yang basah memungkinkan lebih banyak panas untuk melewatinya. Beberapa tabel bahkan menunjukkan koefisien konduktivitas termal yang dihitung dari bahan dalam tiga keadaan: kering, sedang (normal) dan basah
Saat memilih bahan untuk insulasi ruangan, penting juga untuk mempertimbangkan kondisi di mana bahan itu akan digunakan.
Konsep konduktivitas termal dalam praktik
Konduktivitas termal diperhitungkan pada tahap desain bangunan. Ini memperhitungkan kemampuan bahan untuk menahan panas. Berkat pemilihan yang tepat, penghuni di dalam tempat akan selalu merasa nyaman. Selama operasi, uang untuk pemanasan akan dihemat secara signifikan.
Isolasi pada tahap desain adalah yang terbaik, tetapi bukan satu-satunya solusi. Tidak sulit untuk mengisolasi bangunan yang sudah jadi dengan melakukan pekerjaan internal atau eksternal. Ketebalan lapisan insulasi akan tergantung pada bahan yang dipilih. Beberapa dari mereka (misalnya, kayu, beton busa) dalam beberapa kasus dapat digunakan tanpa lapisan isolasi termal tambahan. Yang utama adalah ketebalannya melebihi 50 sentimeter.
Perhatian khusus harus diberikan pada isolasi atap, bukaan jendela dan pintu, lantai. Sebagian besar panas keluar melalui elemen-elemen ini. Secara visual dapat dilihat pada foto di awal artikel.
Bahan konstruksi dan indikatornya
Untuk konstruksi bangunan, digunakan bahan dengan koefisien konduktivitas termal yang rendah. Yang paling populer adalah:
- Beton. Konduktivitas termalnya berkisar antara 1,29-1,52W/mK. Nilai yang tepat tergantung pada konsistensi solusi. Indikator ini juga dipengaruhi oleh densitas bahan sumber, yaitu 500-2500 kg/m3. Bahan ini digunakan dalam bentuk mortar untuk pondasi, dalam bentuk balok - untuk konstruksi dinding dan pondasi.
- Beton bertulang dengan nilai konduktivitas termal 1,68W/mK. Kepadatan material mencapai 2400-2500 kg/m3.
- Kayu yang telah digunakan sebagai bahan bangunan sejak zaman dahulu. Kepadatan dan konduktivitas termalnya, tergantung pada batuannya, masing-masing adalah 150-2100 kg/m3 dan 0,2-0,23W/mK.
Bahan bangunan populer lainnya adalah batu bata. Tergantung pada komposisinya, ia memiliki indikator berikut:
adobe (terbuat dari tanah liat): 0,1-0,4 W/mK;
keramik (dipecat): 0.35-0.81W/mK;
silikat (dari pasir dengan kapur): 0,82-0,88 W/mK
Bahan beton dengan penambahan agregat berpori
Konduktivitas termal material memungkinkan Anda menggunakan yang terakhir untuk konstruksi garasi, gudang, rumah musim panas, pemandian, dan struktur lainnya. Grup ini mencakup:
- Beton busa. Diproduksi dengan penambahan bahan pembusa, yang ditandai dengan struktur berpori dengan kepadatan 500-1000 kg/m3. Pada saat yang sama, kemampuan untuk mentransfer panas ditentukan oleh nilai 0,1-0,37W/mK.
Beton diperluas, yang kinerjanya tergantung pada jenisnya. Blok padat tidak memiliki rongga dan lubang. Blok berongga dibuat dengan rongga di dalamnya, yang kurang tahan lama dibandingkan opsi pertama. Dalam kasus kedua, konduktivitas termal akan lebih rendah. Jika kita mempertimbangkan angka-angka umum, maka kepadatan beton tanah liat diperluas adalah 500-1800 kg / m3. Indikatornya berada di kisaran 0,14-0,65W/mK
Beton aerasi, di dalamnya terbentuk pori-pori 1-3milimeter. Struktur ini menentukan densitas material (300-800kg/m3). Karena ini, koefisiennya mencapai 0,1-0,3 W/mK.
Indikator bahan isolasi termal
Koefisien konduktivitas termal bahan isolasi termal, yang paling populer di zaman kita:
- busa, yang memiliki kerapatan 15-50kg/m3, dengan konduktivitas termal 0,031-0,033W/mK;
polystyrene yang diperluas, kepadatannya sama dengan bahan sebelumnya. Tetapi pada saat yang sama, koefisien perpindahan panas berada pada level 0,029-0,036W/mK;
wol kaca. Hal ini ditandai dengan koefisien sebesar 0,038-0,045W/mK;
wol batu 0,035-0,042W/mK
Papan Skor
Untuk kenyamanan kerja, koefisien konduktivitas termal bahan biasanya dimasukkan dalam tabel. Selain koefisien itu sendiri, indikator seperti tingkat kelembaban, kepadatan, dan lainnya dapat tercermin di dalamnya. Bahan dengan koefisien konduktivitas termal yang tinggi digabungkan dalam tabel dengan indikator konduktivitas termal rendah. Contoh tabel ini ditunjukkan di bawah ini:
Menggunakan konduktivitas termal material akan memungkinkan Anda membangun gedung yang diinginkan. Hal utama: memilih produk yang memenuhi semua persyaratan yang diperlukan. Maka bangunan akan nyaman untuk ditinggali; itu akan mempertahankan iklim mikro yang menguntungkan.
Bahan isolasi yang dipilih dengan benarakan mengurangi kehilangan panas, karena itu tidak perlu lagi "memanaskan jalan". Berkat ini, biaya keuangan untuk pemanasan akan berkurang secara signifikan. Penghematan seperti itu akan segera mengembalikan semua uang yang akan dihabiskan untuk pembelian insulator panas.
