Коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности λ характеризует способность материала проводить тепло. Он определяется из уравнения (2.4)

(2.5)

Численно коэффициент теплопроводности равен количеству теплоты, проходящему за 1 сек через 1 м² поверхности при grad t, равном 1˚C/м. Единица измерения λ: Вт/(м · ˚C).

Значения коэффициента теплопроводности для разных веществ определяются из справочных таблиц, построенных на основании экспериментальных данных.

Наихудшими проводниками теплоты являются газы. Коэффициент теплопроводности воздуха составляет 0,026 Вт/(м·˚C). Коэффициент теплопроводности воды примерно равен 0,6 Вт/(м · ˚C).

Металлы отличаются наибольшей теплопроводностью. Самый теплопроводный металл – серебро (458 Вт/(м · ˚C)), высокие коэффициенты λ у меди (384 Вт/(м · ˚C)), алюминия (204 Вт/(м · ˚C)) и др. В скобках приведены значения λ при 0 ˚C.

Коэффициент теплопроводности строительных материалов зависит, главным образом, от химического состава, кристаллической или аморфной структуры, плотности (объемного веса) и влажностного состояния вещества. Зависимость теплопроводности от температуры становится значимой лишь при воздействии высоких температур; при изменении температур в диапазоне 0 – 60 ˚C, что имеет место для ограждений, этой зависимостью обычно пренебрегают. Однако при низких температурах замерзание влаги во влажных пористых материалах может существенно повлиять на их теплопроводность.

Чем меньше плотность строительного материала, тем больше его пористость и, как правило, тем меньше его коэффициент теплопроводности. Это связано с тем, что теплопроводность воздуха, заполняющего поры, намного меньше теплопроводности твердого «скелета» вещества. Например, для керамзитобетона плотностью 1800 кг/м³ в сухом состоянии λ=0,66 Вт/(м · ˚C), а с плотностью 1000 кг/м³ λ=0,27 Вт/(м · ˚C).

Большое влияние на теплопроводность материалов оказывает их влажностное состояние: λ увеличивается с повышением влажности. Это можно объяснить тем, что теплопроводность воды, вытесняющей воздух из пор, существенно выше, чем теплопроводность воздуха. Причем, коэффициент теплопроводности влажного материала может быть выше, чем сухого – и воды в сумме.