Перейти к контенту
Меню

Заказать проект:  +7(985) 363 37 65 

Теплопроводность и теплоемкость строительных материалов

Эта страница была просмотрена 1102 раз

Приведена таблица теплопроводности строительных материалов, их плотность и удельная теплоемкость материалов в сухом состоянии при атмосферном давлении и температуре 20…50°С (если не указана другая температура). 

Физики и лирики. Какой дом теплее
Физики и лирики. Какой дом теплее

Обратите внимание на величину теплопроводности строительных материалов в таблице. Нет линейной зависимости теплопроводности и плотности. В таблице некоторые материалы с меньшей плотностью обладают более высокой теплопроводностью и наоборот. Не все материалы с низкой теплопроводностью можно использовать в утеплении дома. Некоторые строительные материалы могут ухудшить здоровье обитателей дома, например стекловата, которая из-за малой длины волокон проникает в щели и в конце концов оказывается в легких, что может привести к астме или раку легких. Мы также исключили из таблицы материалы на основе шлаков как возможных канцерогенов.

Также обратите внимание на теплоемкость материалов. Бытует мнение, что стены и пол дома должны быть сделаны из теплоемких материалов, чтобы получить комфортный микроклимат в помещении. В этом вопросе слишком много недопонимания. Если теплоемкие материалы впитывают бесплатное тепло, например, от солнца, то это положительно сказывается на утеплении дома, если же они поглощают килоджоули, вырабатываемые вашей печью, то они являются причиной повышенных счетов за отопление и мало влияют на комфортную температуру.

Теплопроводность и теплоемкость строительных материалов
Материал Плотность,
кг/м3
Теплопроводность,
Вт/(м·град)
Теплоемкость,
Дж/(кг·град)
       
Алюминий (ГОСТ 22233-83) 2600 221 897
Асбест волокнистый 470 0.16 1050
Асбестоцементный лист 1600 0.4 1500
Асбошифер с высоким содержанием асбеста 1800 0.17…0.35
Асбошифер с 10-50% асбеста 1800 0.64…0.52
Асбоцемент войлочный 144 0.078
Асфальт 1100…2110 0.7 1700…2100
Асфальтобетон (ГОСТ 9128-84) 2100 1.05 1680
Аэрогель (Aspen aerogels) 110…200 0.014…0.021 700
Базальт 2600…3000 3.5 850
Бакелит 1250 0.23
Береза 510…770 0.15 1250
Бетон на гравии или щебне из природного камня 2400 1.51 840
Бетон на каменном щебне 2200…2500 0.9…1.5
Бетон на песке 1800…2500 0.7 710
Бетон силикатный плотный 1800 0.81 880
Бетон термоизоляционный 500 0.18
Битумы нефтяные строительные и кровельные (ГОСТ 6617-76, ГОСТ 9548-74) 1000…1400 0.17…0.27 1680
Блок газобетонный 400…800 0.15…0.3
Блок керамический поризованный 0.2
Бумага 700…1150 0.14 1090…1500
Бут 1800…2000 0.73…0.98
Вата минеральная легкая 50 0.045 920
Вата минеральная тяжелая 100…150 0.055 920
Вермикулит (в виде насыпных гранул) ГОСТ 12865-67 100…200 0.064…0.076 840
Вермикулит вспученный (ГОСТ 12865-67) — засыпка 100…200 0.064…0.074 840
Вермикулитобетон 300…800 0.08…0.21 840
Воздух сухой при 20°С 1.205 0.0259 1005
Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат 280…1000 0.07…0.21 840
Гипс формованный сухой 1100…1800 0.43 1050
Гипсокартон 500…900 0.12…0.2 950
Гипсоперлитовый раствор 0.14
Глина 1600…2900 0.7…0.9 750
Глина огнеупорная 1800 1.04 800
Гравий (наполнитель) 1850 0.4…0.93 850
Гравий керамзитовый (ГОСТ 9759-83) — засыпка 200…800 0.1…0.18 840
Гравий шунгизитовый (ГОСТ 19345-83) — засыпка 400…800 0.11…0.16 840
Гранит (облицовка) 2600…3000 3.5 880
Грунт 10% воды 1.75
Грунт 20% воды 1700 2.1
Грунт песчаный 1.16 900
Грунт сухой 1500 0.4 850
Грунт утрамбованный 1.05
Дуб вдоль волокон 700 0.23 2300
Дуб поперек волокон (ГОСТ 9462-71, ГОСТ 2695-83) 700 0.1 2300
Дюралюминий 2700…2800 120…170 920
Железо 7870 70…80 450
Железобетон 2500 1.7 840
Известняк (облицовка) 1400…2000 0.5…0.93 850…920
Изделия из вспученного перлита на битумном связующем (ГОСТ 16136-80) 300…400 0.067…0.11 1680
Изделия пенобетонные 400…500 0.19…0.22
Камень керамический поризованный Braer 14,3 НФ и 10,7 НФ 810…840 0.14…0.185
Камни многопустотные из легкого бетона 500…1200 0.29…0.6
Камни полнотелые из легкого бетона DIN 18152 500…2000 0.32…0.99
Камень строительный 2200 1.4 920
Картон асбестовый изолирующий 720…900 0.11…0.21
Картон гофрированный 700 0.06…0.07 1150
Картон плотный 600…900 0.1…0.23 1200
Картон пробковый 145 0.042
Картон строительный многослойный (ГОСТ 4408-75) 650 0.13 2390
Картон термоизоляционный (ГОСТ 20376-74) 500 0.04…0.06
Каучук вспененный 82 0.033
Каучук натуральный 910 0.18 1400
Кедр красный 500…570 0.095
Керамзит 800…1000 0.16…0.2 750
Керамзитовый горох 900…1500 0.17…0.32 750
Керамзитобетон легкий 500…1200 0.18…0.46
Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон 500…1800 0.14…0.66 840
Керамзитобетон на перлитовом песке 800…1000 0.22…0.28 840
Керамика 1700…2300 1.5
Кирпич доменный (огнеупорный) 1000…2000 0.5…0.8
Кирпич красный плотный 1700…2100 0.67 840…880
Кирпич красный пористый 1500 0.44
Кирпич клинкерный 1800…2000 0.8…1.6
Кирпич облицовочный 1800 0.93 880
Кирпич пустотелый 0.44
Кирпич силикатный с тех. пустотами 0.7
Кирпич силикатный щелевой 0.4
Кирпич строительный 800…1500 0.23…0.3 800
Кладка бутовая из камней средней плотности 2000 1.35 880
Кладка газосиликатная 630…820 0.26…0.34 880
Кладка из газосиликатных теплоизоляционных плит 540 0.24 880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-перлитовом растворе 1600 0.47 880
Кладка из глиняного обыкновенного кирпича (ГОСТ 530-80) на цементно-песчаном растворе 1800 0.56 880
Кладка из керамического пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе 1000…1400 0.35…0.47 880
Кладка из малоразмерного кирпича 1730 0.8 880
Кладка из пустотелых стеновых блоков 1220…1460 0.5…0.65 880
Кладка из силикатного 11-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе 1500 0.64 880
Кладка из силикатного 14-ти пустотного кирпича на цементно-песчаном растворе 1400 0.52 880
Кладка из силикатного кирпича (ГОСТ 379-79) на цементно-песчаном растворе 1800 0.7 880
Кладка из ячеистого кирпича 1300 0.5 880
Клен 620…750 0.19
Краска масляная (эмаль) 1030…2045 0.18…0.4 650…2000
Лед -20°С 920 2.44 1950
Лед 0°С 917 2.21 2150
Линолеум поливинилхлоридный многослойный (ГОСТ 14632-79) 1600…1800 0.33…0.38 1470
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой подоснове (ГОСТ 7251-77) 1400…1800 0.23…0.35 1470
Липа, (15% влажности) 320…650 0.15
Лиственница 670 0.13
Листы асбестоцементные плоские (ГОСТ 18124-75) 1600…1800 0.23…0.35 840
Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка) ГОСТ 6266 800 0.15 840
Листы пробковые легкие 220 0.035
Маты, холсты базальтовые 25…80 0.03…0.04
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880-76) и на синтетическом связующем (ГОСТ 9573-82) 50…125 0.048…0.056 840
МБОР-5, МБОР-5Ф, МБОР-С-5, МБОР-С2-5, МБОР-Б-5 (ТУ 5769-003-48588528-00) 100…150 0.038
Мел 1800…2800 0.8…2.2 800…880
Медь (ГОСТ 859-78) 8500 407 420
Мрамор (облицовка) 2800 2.9 880
Настил палубный 630 0.21 1100
Опилки древесные 200…400 0.07…0.093
Пакля 150 0.05 2300
Панели стеновые из гипса DIN 1863 600…900 0.29…0.41
Паркет дубовый 1800 0.42 1100
Паркет штучный 1150 0.23 880
Паркет щитовой 700 0.17 880
Пенобетон 300…1250 0.12…0.35 840
Пенопласт ПС-1 100 0.037
Пенопласт ПС-4 70 0.04
Пенопласт ПХВ-1 (ТУ 6-05-1179-75) и ПВ-1 (ТУ 6-05-1158-78) 65…125 0.031…0.052 1260
Пенопласт резопен ФРП-1 65…110 0.041…0.043
Пенополистирол (ГОСТ 15588-70) 40 0.038 1340
Пенополистирол (ТУ 6-05-11-78-78) 100…150 0.041…0.05 1340
Пенополистирол Пеноплэкс 22…47 0.03…0.036 1600
Пенополиуретан (ТУ В-56-70, ТУ 67-98-75, ТУ 67-87-75) 40…80 0.029…0.041 1470
Пенополиуретановые листы 150 0.035…0.04
Пенополиэтилен 0.035…0.05
Пенополиуретановые панели 0.025
Пеностекло легкое 100..200 0.045…0.07
Пеностекло или газо-стекло (ТУ 21-БССР-86-73) 200…400 0.07…0.11 840
Пенофол 44…74 0.037…0.039
Пергамент 0.071
Пергамин (ГОСТ 2697-83) 600 0.17 1680
Перекрытие армокерамическое с бетонным заполнением без штукатурки 1100…1300 0.7 850
Перекрытие из железобетонных элементов со штукатуркой 1550 1.2 860
Перекрытие монолитное плоское железобетонное 2400 1.55 840
Перлит 200 0.05
Перлит вспученный 100 0.06
Песок 0% влажности 1500 0.33 800
Песок 10% влажности 0.97
Песок 20% влажности 1.33
Песок для строительных работ (ГОСТ 8736-77) 1600 0.35 840
Песок речной мелкий 1500 0.3…0.35 700…840
Песчаник обожженный 1900…2700 1.5
Пихта 450…550 0.1…0.26 2700
Плита бумажная прессованая 600 0.07
Плита пробковая 80…500 0.043…0.055 1850
Плитка облицовочная, кафельная 2000 1.05
Плиты алебастровые 0.47 750
Плиты из гипса ГОСТ 6428 1000…1200 0.23…0.35 840
Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные (ГОСТ 4598-74, ГОСТ 10632-77) 200…1000 0.06…0.15 2300
Плиты из керзмзито-бетона 400…600 0.23
Плиты из полистирол-бетона ГОСТ Р 51263-99 200…300 0.082
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499-78) 50 0.056 840
Плиты из ячеистого бетона ГОСТ 5742-76 350…400 0.093…0.104
Плиты льнокостричные изоляционные 250 0.054 2300
Плиты минераловатные на битумной связке марки 200 ГОСТ 10140-80 150…200 0.058
Плиты минераловатные на синтетическом связующем марки 200 ГОСТ 9573-96 225 0.054
Плиты минераловатные повышенной жесткости ГОСТ 22950-95 200 0.052 840
Плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем
(ТУ 21-РСФСР-3-72-76)
200 0.064 840
Плиты минераловатные полужесткие на крахмальном связующем 125…200 0.056…0.07 840
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573-82, ГОСТ 10140-80, ГОСТ 12394-66) 50…350 0.048…0.091 840
Плиты пенополистирольные ГОСТ 15588-86 безпрессовые 30…35 0.038
Плиты пенополистирольные (экструзионные) ТУ 2244-001-47547616-00 32 0.029
Плиты строительный из пористого бетона 500…800 0.22…0.29
Плиты фибролитовые (ГОСТ 8928-81) и арболит (ГОСТ 19222-84) на портландцементе 300…800 0.07…0.16 2300
Покрытие ковровое 630 0.2 1100
Покрытие синтетическое (ПВХ) 1500 0.23
Пол гипсовый бесшовный 750 0.22 800
Поливинилхлорид (ПВХ) 1400…1600 0.15…0.2
Поликарбонат (дифлон) 1200 0.16 1100
Полипропилен (ГОСТ 26996– 86) 900…910 0.16…0.22 1930
Полистирол УПП1, ППС 1025 0.09…0.14 900
Полистиролбетон (ГОСТ 51263) 150…600 0.052…0.145 1060
Полистиролбетон модифицированный на композиционном малоклинкерном вяжущем в стеновых блоках и плитах 200…500 0.052…0.105 1060
Полистиролбетон модифицированный монолитный на портландцементе 250…300 0.075…0.085 1060
Полиуретан 1200 0.32
Полихлорвинил 1290…1650 0.15 1130…1200
Полиэтилен высокой плотности 955 0.35…0.48 1900…2300
Полиэтилен низкой плотности 920 0.25…0.34 1700
Пробка гранулированная техническая 45 0.038 1800
Пробка минеральная на битумной основе 270…350 0.073…0.096
Пробковое покрытие для полов 540 0.078
Ракушечник 1000…1800 0.27…0.63 835
Раствор гипсоперлитовый 600 0.14 840
Раствор известковый 1650 0.85 920
Раствор известково-песчаный 1400…1600 0.78 840
Раствор легкий LM21, LM36 700…1000 0.21…0.36
Раствор сложный (песок, известь, цемент) 1700 0.52 840
Раствор цементно-песчаный 1800…2000 0.6…1.2 840
Раствор цементно-перлитовый 800…1000 0.16…0.21 840
Резина мягкая 0.13…0.16 1380
Резина твердая обыкновенная 900…1200 0.16…0.23 1350…1400
Резина пористая 160…580 0.05…0.17 2050
Рубероид (ГОСТ 10923-82) 600 0.17 1680
Сланец 2600…3300 0.7…4.8
Слюда вспученная 100 0.07
Слюда поперек слоев 2600…3200 0.46…0.58 880
Слюда вдоль слоев 2700…3200 3.4 880
Снег свежевыпавший 120…200 0.1…0.15 2090
Снег лежалый при 0°С 400…560 0.5 2100
Сосна и ель вдоль волокон 500 0.18 2300
Сосна и ель поперек волокон (ГОСТ 8486-66, ГОСТ 9463-72) 500 0.09 2300
Сосна смолистая 15% влажности 600…750 0.15…0.23 2700
Сталь стержневая арматурная (ГОСТ 10884-81) 7850 58 482
Стекло оконное (ГОСТ 111-78) 2500 0.76 840
Стекловата 155…200 0.03 800
Стекловолокно 1700…2000 0.04 840
Стеклопластик 1800 0.23 800
Стеклотекстолит 1600…1900 0.3…0.37
Стружка деревянная прессованая 800 0.12…0.15 1080
Толь (ГОСТ 10999-76) 600 0.17 1680
Тополь 350…500 0.17
Торфоплиты 275…350 0.1…0.12 2100
Туф (облицовка) 1000…2000 0.21…0.76 750…880
Туфобетон 1200…1800 0.29…0.64 840
Фанера клееная (ГОСТ 3916-69) 600 0.12…0.18 2300…2500
Фибролит (GreenBoard) 450 0.063 2100
Целлофан 0.1
Цементные плиты 1.92
Черепица бетонная 2100 1.1
Черепица глиняная 1900 0.85
Черепица из ПВХ асбеста 2000 0.85
Штукатурка гипсовая 800 0.3 840
Штукатурка известковая 1600 0.7 950
Штукатурка из синтетической смолы 1100 0.7
Штукатурка из полистирольного раствора 300 0.1 1200
Штукатурка перлитовая 350…800 0.13…0.9 1130
Штукатурка сухая 0.21
Штукатурка утепляющая 500 0.2
Штукатурка фасадная с полимерными добавками 1800 1 880
Штукатурка цементная 0.9
Штукатурка цементно-песчаная 1800 1.2
Щебень и песок из перлита вспученного (ГОСТ 10832-83) — засыпка 200…600 0.064…0.11 840
Эбонит вспученный 640 0.032
Эковата 35…60 0.032…0.041 2300
Энсонит (прессованный картон) 400…500 0.1…0.11

Сравнение теплопроводности и теплоемкости однослойной кладки из газобетона и каркасной стены

1 кв.м стены из однослойной газосиликатной кладки толщиной 400 мм обладает теплоемкостью 228800 Дж/град, а 1 кв.м каркасной стены толщиной 176 мм  61548 Дж/град (фибролит 14 мм, каркас с эковатой 150 мм, гипсокартон 12 мм). Теплоемкость стен из газобетона в 4 раза выше каркасных стен, НО... Возьмем условный дом 10х10х2,5 м, площадь поверхностей будет 300кв.м, а объем 250 куб.м. Зимой, когда на улице -20°С, а вам нужно чтобы в доме было +20°С. Предположим, что у вас есть котел мощностью 20кВт/ч или 72000кДж. Опустим, что котел сначала нагреет теплоноситель, тот пройдет по трубам, нагреет их, а те в свою очередь, отдадут тепло окружающему воздуху. За счет конвекции воздух прогреется во всем доме за 10 минут, но при этом он будет нагревать поверхности стен, пола и потолка, поэтому через 10 минут температура воздуха не будет составлять 20°С. Воздух отдаст свое тепло штукатурке. Цементно-песчанная штукатурка толщиной 10 мм, во всем доме весит 4800 кг и способна накопить тепло 51 кВт/ч. Поэтому, чтобы нагреть штукатурку до 20 градусов и весь воздух в доме, нужно 2,7 часа. Но за это время штукатурка отдаст газобетону 227 Ватт, которому нужно гораздо больше тепла, для нагрева до 20 градусов.  Теплосопротивление штукатурки всего  котел затрачивает 9152000 Дж х 0,000277778 Вт/ч х 300 м²= 762,6 кВт/ч для нагрева ограждающих конструкций дома из газобетона + 3,36 кВт/ч воздуха и терять 344,7кВт. 775 кВт/ч

На нагрев 1 кв.м каркасной стены котел затратит 61548 Дж х 0,000277778 Вт/ч= 17,1 Вт/ч +3,36 кВт/ч и терять 3,6кВт/ч 24кВт/ч. Иными словами, при мощности котла 20кВт/ч для отопления дома из газобетона потребуется около 

Это означает, что ваш отопительный котел будет работать дольше, чтобы нагреть помещение до комфортной температуры, потому что будет нагреваться не только воздух но и стены, но пока стены будут нагреваться, они будут также и остужаться, отдавая тепло улице. В соответствием с законом теплопроводности Фурье поток переноса тепла будет направлен в сторону холодной улицы. Вам наверное мама в детстве не раз говорила: "Не сиди на бетонном полу, сядь на скамейку". Потому что теплоемкий бетон забирает у тела тепло, и человек может простудится. Поэтому все сиденья делают из древесины или других плохо передающих тепло материалов.

При этом потери тепла через стену можно вычислить по формуле:

 [Вт/(м·К) · (м2·К)/м = Вт/(м·К) · (м·К) = Вт]

Каждый квадратный метр газосиликатной кладки при разности температур 40° будет пропускать 30Вт/час. При этом потери тепла через каркасную стену толщиной 150 мм составят 12Вт/час. Южная стена дома из газобетона в жаркий день сильнее нагревается солнцем, чем каркасная стена и весь жар отдает в помещение, поэтому летом в доме из газобетона жарче.

Теплоемкость важна в теплоносителе и в полу. Если нужна теплоемкость в каркасном доме сделайте "теплый пол". 

Поэтому, господа, стройте дом по каркасной технологии. Будет вам и высокое теплосопротивление и достаточная теплоемкость или, говоря простым языком, дом будет теплым и комфортным.


ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

Сравнительная характеристика материалов для обшивки каркасного дома
Какие существуют типы гипсокартона или сухой штукатурки
Воздухонепроницаемый или парозащитный барьер
Как выбрать материал для стен дома на стадии проектирования