В каком климате теплопроводность стен домов

Анализ теплотехнических свойств домов из разных материалов: какой дом теплее

Постоянный рост затрат на отопление жилья заставляет задуматься о выборе технологии строительства с максимальными показателями по энергоэффективности. Строительство энергосберегающих домов является сегодня не прихотью, а острой необходимостью, закрепленной законодательно в федеральном законе РФ за № 261-ФЗ «Об энергосбережении».

Эффективность стеновой конструкции жилого дома напрямую зависит от показателей по теплопотерям, которые происходят через разные элементы ограждающих конструкций дома. Основное тепло теряется именно через наружные стены. Вот почему их теплопроводность серьезно влияет на микроклимат внутри помещений. Нет смысла говорить об эффективных стеновых конструкциях без учета показателей теплопроводности. Стена может быть толстая, прочная и дорогая, но вовсе не энергоэффективная.

Возникает закономерный вопрос, какой дом теплее, а точнее, какой из популярных в нашей стране материалов лучше сохраняет тепло? Простое сравнение коэффициентов теплопередачи в данном случае является не совсем корректным. Прежде всего, следует оценивать способность сохранять тепло внешней ограждающей конструкцией, как единой системы.

Рассмотрим загородные дома, построенные по различным технологиям, с различными типами стен, и посмотрим какой дом имеет наименьшие потери тепла.

В малоэтажном жилищном строительстве наибольшее распространение получили следующие виды домов:

каменные
деревянные
каркасные

Каждый из названных вариантов имеет несколько подвидов, параметры которых существенно различаются. Для получения объективного ответа на вопрос, какой дом самый теплый, сравнивать будем только лучшие образцы по одному из числа представленных в списке.

Характеристики теплопроводности
популярных строительных материалов

Дома из кирпича

Кирпичный дом представляет собой надежное, долговечное жилище и пользуется популярностью у наших сограждан. Его прочность и стойкость к неблагоприятным факторам среды обуславливается большой плотностью материала.

Кирпичные стены неплохо сохраняют тепло, но все же требуют постоянного отопления помещений. В противном случае, зимой кирпич впитывает влагу и под весом кладки начинает разрушаться. Если длительное время держать кирпичный дом без отопления, его придется прогревать до нормальной температуры около трех дней.

Минусы кирпичных построек:

Высокая теплопередача и потребность в дополнительной теплоизоляции. Без теплоизоляционного слоя толщина кирпичной стены, способной удерживать тепло, должна быть не менее 1,5 м.
Невозможность периодического (сезонного) использования здания. Кирпичные стены хорошо впитывают тепло и влагу. В холодный сезон полный прогрев дома займет не менее трех суток, а на полное устранение излишней влаги уйдет не менее месяца.
Толстый цементно-песчаный шов, скрепляющий кирпичную кладку, имеет в три раза больший коэффициент теплопроводности по сравнению с кирпичом. Соответственно теплопотери через кладочные швы еще более значительны, чем через сам кирпич.

Технология теплого дома из кирпича требует дополнительного утепления с внешней стороны стены плитами утеплителя.

Дома из дерева

Комфортная атмосфера быстрее создается в доме, построенном из дерева. Этот материал практически не охлаждается и не нагревается, поэтому температура внутри помещения быстро стабилизируется. При достаточной толщине стен такие дома можно не утеплять, поскольку дерево само по себе может служить термоизоляцией.

Однако, для того, чтобы деревянный дом был теплым, толщина наружных стен из сплошной древесины должна составлять более 40 см, из клееного бруса 35-40 см, а из оцилиндрованного бревна более 50 см. Стоимость строительства такого жилья очень высока. Остается, либо игнорировать современные требования и строить дом, например, из бруса толщиной минимум 20-22 см или из бревен диаметром 24-28 см (при этом понимать, что расходы на отопление будут достаточно высокими, особенно если в доме нет магистрального газа), либо стены деревянного дома все же придется дополнительно утеплять.

Людям, которые на первое место ставят комфорт и целесообразность, лучше подумать об утеплении деревянного дома. Тогда дерево создаст в доме оптимальный микроклимат, а утепление обеспечит экономию на отоплении. По сравнению с кирпичом теплопотери деревянного дома значительно меньше. Но все же, для того, чтобы теплый дом из дерева был еще и экономичным, ему требуется дополнительная теплоизоляция.

Дома из каркаса

По своим характеристикам каркасная технология строительства выглядит намного лучше кирпичного или деревянного дома и не требует дополнительного утепления. Если в зоне климата, где планируется строительство загородного дома, зимой бывают низкие температуры, то каркасная технология является самым идеальным вариантом.

Технология каркасного домостроения подразумевает слой термоизоляции внутри стен, который позволяет оградить помещения от наружного холода. Большим плюсом постройки каркасного дома, в сравнении с деревянным или кирпичным, является высокая энергоэффективность при очень небольшой толщине стен.

Данная технология позволяет возводить абсолютно разные по своему функциональному назначению объекты:

Каркасные дома для сезонного проживания.
Например, каркасно-щитовые, дома из СИП-панелей и прочие «эконом» варианты, используемые, в основном,
как летние дачи.
Теплые каркасные дома для постоянного проживания.
Например, здания на монолитном фундаменте, с утеплением стен не менее 200 мм, с внутренними инженерными коммуникациями.

В каркасно-щитовых домах и домах из СИП-панелей для поддержания тепла требуется постоянно работающий обогреватель, поскольку тепло в таком доме не задерживается надолго. Хотя прогревается данное строение довольно быстро, всего за несколько часов. Такие дома больше подходят для временного проживания.

Качественный каркасный дом для постоянного проживания, за счет своей многослойности и других конструкционных особенностей, позволяет минимизировать потери тепла, не оставляя ощущения влажности помещения в холодное время года. Такое жилье не требует постоянного подогрева и может долго сохранять внутреннее тепло.

Особенно высокими параметрами энергоэффективности обладают здания, построенные по технологии 3D каркас, стены которого имеют три смещенные между собой слоя утепления общей толщиной 250 мм, которые перекрывают деревянные элементы каркаса, ликвидируя в стенах «мостики холода». Кроме того, внешним слоем утеплителя закрыты цокольное и межэтажное перекрытия, поэтому в доме даже в лютые морозы всегда теплые полы.

Оценка теплоизоляционных свойств
внешних ограждающих конструкций

Чтобы понять, какой загородный дом является самым теплым среди всех, сравним коэффициенты теплопроводности материалов разных стеновых конструкций.

Коэффициент теплопроводности – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала внешних стен. Низкая теплопроводность стен дома способствует продолжительному сохранению тепла внутри помещения и обеспечивает отличные условия проживания. В противном случае стены пропускают холод и потребуется больше мощности в системе отопления.

Теплопроводность каменного дома

Рассмотрим коэффициенты теплопроводности материалов каменных домов:

Железобетон - 1,5 Вт/(м∙К)
Силикатный кирпич – 0,70 Вт/(м∙К)
Керамический сплошной - 0,56 Вт/(м∙К)
Керамический пустотелый – 0,47 Вт/(м∙К)

Чем выше коэффициент теплопередачи, тем хуже теплозащита стеновой конструкции. Как видим, сами по себе материалы, из которых строятся каменные дома, имеют довольно высокий коэффициент теплопередачи. Следуя требованиям СНиП для того чтобы построить каменный дом, толщина его внешних стен должна достигать просто ошеломляющих цифр. Например, дом из бетона должен иметь толщину стен в 2,5 метра, а из кирпича - в 1,5 метра. Это огромные материальные затраты. Сегодня, таким образом уже никто не строит.

Чтобы удерживать тепло внутри дома у кирпича просто не хватает теплопроводности, поэтому кирпичные стены всегда дополнительно утепляют. Для теплоизоляции обычно применяются материалы типа пенополистирола. Сверху утеплителя внешние стены дома обкладывают декоративным кирпичом или другим облицовочным материалом.

Теплопроводность деревянного дома

Если сравнивать деревянный или кирпичный дом, какой из них лучше сохраняет тепло? Ответ будет явно в пользу древесины.

Дерево, по сравнению с кирпичом или бетоном, в разы теплее. Влияние на теплопроводность оказывает плотность материала. У пористого материала всегда более низкий коэффициент теплопередачи, соответственно стены такой постройки более теплые. Древесина имеет хорошие показатели теплопроводности - 0,18 Вт/(м∙К). Это минимум в три раза ниже, чем у кирпича, и примерно на 30% меньше, чем у газосиликатных и пенобетонных блоков. Разница очевидна.

Каркасные дома из бруса и бревна имеют определенные преимущества за счет лучших характеристик материала. Однако основным недостатком деревянной конструкции является высокая ветропроницаемость и низкая герметичность. Крайне сложно обеспечить высокую точность сопряжения деревянных элементов, особенно в углах дома. Джутовые или полимерные уплотнители лишь частично решают данную проблему. Следствием этого является наличие большого количества «мостиков холода» по всей площади стеновой конструкции. Наибольшие потери тепла в деревянном доме сосредоточены именно в местах сквозных промерзаний, ликвидировать которые возможно только с помощью дополнительного утепления стен.

Теплопроводность каркасного дома

По ряду своих характеристик обычные канадские каркасные дома с толщиной стен 150 мм выглядят более привлекательно, чем каменные или деревянные. Это связано с тем, что каркасный дом обладает наименьшим среди прочих технологий и стройматериалов коэффициентом теплопроводности - 0,038 Вт/(м∙К). Получается, что его теплопроводность в 5 раз меньше, чем у дома из цельной древесины. Если сравнивать теплопроводность каркасного дома с кирпичным, то разница составляет почти 15 раз.

Среди перечисленных наилучшие показатели демонстрируют дома по технологии 3D каркас. Внешняя стена, возведенная по этой технологии, имеет коэффициент теплопроводности 0,0022 Вт/(м∙К). Данный показатель в 40 раз меньше, чем у профилированного бруса и более чем в 200 раз ниже, чем у кирпича. Такие высокие показатели энергоэффективности достигаются за счет структуры тройного каркаса и трех перекрестных слоев базальтового утеплителя.

Внешние стены дома по технологии 3D каркас не имеют «мостиков холода» и обеспечивают надежное сохранение тепла даже при экстремально низких температурах. Отсутствие контакта между элементами внешней и внутренней несущей конструкции полностью исключает возможность промерзания стен.

Заключение

В последние годы в сегменте малоэтажного жилищного строительства происходят значительные изменения. Экономические условия вынуждают население отказываться от традиционных материалов в пользу более прогрессивных технологий.

Наружная стена состоит из отдельных элементов, совокупность и взаимодействие которых определяет способность жилого здания сохранять тепло. В этом отношении самые худшие характеристики у традиционной кирпичной кладки. Высокая теплопроводность даже у лучших образцов кирпича, практически исключает возможность его использования без дополнительного утепления. Воздушный зазор в двухрядной стене и использование пустотелого керамического кирпича лишь незначительно снижают теплопотери. Подобные строительные конструкции однозначно нуждаются в дополнительном утеплении.

Сравнивать какой дом лучше каркасный или кирпичный по теплотехническим характеристикам даже некорректно. Преимущество первого выглядит просто подавляющим. При прочих равных условиях системы отопления, для того, чтобы прогреть кирпичные стены, бывает необходимо несколько суток. Каркасный дом, возведенный, например, с использованием технологии 3D каркас, полностью протапливается в течение двух часов и в дальнейшем хорошо сохраняет тепло.

Этот же фактор позволяет точно ответить на вопрос: брус или каркас что лучше? Какое жилое строение является более эффективным с точки зрения способности сохранения тепла? Преимущества каркаса здесь также весомые. Деревянный брус или бревно имеют неплохие показатели тепловодности, но дом из бруса все же не лишен технологических недостатков в виду наличия большого количества «мостиков холода».

Простое сравнение показателей теплопроводности кирпича и 3D каркас явно в пользу последнего. Ответ на вопрос, из чего строить самый теплый дом, очевиден и однозначен. Решая данный вопрос, правильнее говорить все же о деревянном каркасном доме по технологии 3D каркас, в котором применение многослойной структуры позволяет устранить все недостатки других технологий загородного домостроения.

Здания по технологии 3D каркас являются не только самыми теплыми каркасными домами для постоянного проживания, но также являются лидерами по энергоэффективности. В этом мнения многих специалистов совпадают: 3D каркас обладает исключительной способностью к сохранению тепла, имеет параметры «пассивного дома» и рекомендован для использования на всей территории нашей страны в качестве энергоэффективного жилья.

НУЖЕН ТЕПЛЫЙ ДОМ ДЛЯ КРУГЛОГОДИЧНОГО ПРОЖИВАНИЯ?

ЗВОНИТЕ НАМ ПО ТЕЛЕФОНУ +7(495) 363-06-08
ИЛИ ЗАДАЙТЕ СВОЙ ВОПРОС В ФОРМЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

Какие стены будут теплыми

Одно из главных качеств стен дома – теплосбережение. Под этим подразумевается создание теплового комфорта внутри помещения и обеспечение необходимой экономии энергии. Ограждающие конструкции должны быть теплыми.

Стены также обладают и другими качествами, — прочностью, экологичностью, долговечностью и др. Все это тесно увязано с обеспечением теплосбережния.

Все качества достигаются какими-то конструктивными решениями. Далее рассмотрим распространенные конструкции теплосберегающих стен для частных домов.

Нормативы требуют экономическую выгоду от утепления

Стены должны удовлетворять требованиям СНиП 23-02-2003 по теплосбережению. Это экономически обусловленные требования, если они достигаются, значит хозяин экономит деньги наилучшим образом. Но для частных застройщиков эти требования не являются обязательными, ими необходимо руководствоваться как рекомендациями.

К примеру, для Московской области сопротивление теплопередаче стен должно быть не менее чем 3,12 м2х°С/Вт, для Якутии — не менее 5,0 м2х°С/Вт.

Но как соблюдение этих правил сказывается на обеспечении комфорта в доме?

Санитарные нормы по теплу и их достижение

Согласно санитарным нормам стены не должны быть холоднее воздуха больше чем на 4 градуса. Если температура воздуха в помещении 21 градус, то внутренняя поверхность стены должна быть теплее 17 градусов.

Стены не должны ощущаться как холодные. Они также не должны конденсировать на поверхности или внутри себя влагу.

Санитарные требования достигаются, если сопротивление теплопередаче стены составляет, например, для Москвы 1,4 м2х°С/Вт, а для Якутска 2,2 м2х°С/Вт. Что значительно меньше требований СНиП по теплосбережению.
Остается уточнить, какие конструкции стены удовлетворяют всем требованиям.

Теплые стены часто двухслойные

На рисунке схематично указано распределение температур возле кирпичных стен. В первом случае толщина стены в 2,5 кирпича, во втором — в 1 кирпич. При указанной низкой температуре на улице ни одна из стен не удовлетворяет санитарным требованиям.

В нашем климате стены из тяжелых плотных материалов должны утепляться эффективным слоем утеплителя.
В результате этого получаются двухслвойные или трехслойные стены.

Простой расчет утеплителя

Сопротивление теплопередаче двухслойных стен у которых несущий слой сделан из тяжелых материалов (кирпича, бетона) фактически определяется толщиной и видом утеплителя, так как влияние несущего крепкого слоя на теплосбережение несущественно.

При выборе толщины утеплителя можно руководствоваться грубыми расчетами, не учитывая саму стену.

Например, согласно расчету «в одно действие» для Региона Москвы потребуется не менее 10 см пенополистирола для утепления стен. Подробней, как рассчитать утепление

Однослойные стены с небольшими утечками тепла

Но теплые стены могут быть и однослойными, если используются пористые облегченные материалы — автоклавный газобетон, другие виды легких бетонов, поризованной керамики (Применение крупнопористого керамзитобетона для строительства стен).

Требуемая толщина автоклавного газобетона для региона Москвы по условию энергосбережения не менее 55 см. Такая толщина влечет значительное удорожание и фундамента. Для выполнения санитарные требований по тепловому комфорту достаточно и 25 см газобетона, но потери тепла будут значительными.

Стоит ли строить однослойные стены из легких пористых материалов?

Достаточно ли теплые стены в один слой

Расчеты показывают, что стены из легких материалов в нашем климате не удовлетворяют требованиям СНиП при их обычной толщине – 36 — 44 см.

Ведь коэффициент теплопроводности газобетона Д400 при рабочей влажности приблизительно равен 0,2 — 0,25 м2х°С/Вт, и это лучшая ситуация с влажностью и качеством самого материала, чаще 0,23 — 0,29 м2х°С/Вт (производители этих материалов «стыдливо» замалчивают теплопроводность продукции, и указывают значения коэффициента теплопроводности для полностью сухого воздуха , примерно 0,15 — 0,17 м2х°С/Вт).

Таким образом, однослойные стены из пористых материалов при разумной толщине стены, перекрывают по теплосбережению требования нормативов только лишь примерно на 50 — 70% для большинства климатических зон. Но насколько это критично?

Чем компенсируются потери тепла через стены

Если руководствоваться требованиями по температуре внутренней поверхности стен то теплосберегающих свойств однослойных стен из легких материалов хватает с запасом.

Нужно учитывать, что потери тепла через стены обычно находятся на уровне 20 — 25% от всех теплопотерь дома. Большинство же тепла уходит с вентиляцией (как уходит тепло с вентиляцией), а также через проемы (теплые окна ) и через кровлю (утепление чердачного перекрытия ).

Недостаток сопротивления теплопередаче на 20 — 40% у стен не является чем-то существенным в плане экономии, и не повлечет банкротства. Просто все же имеется целесообразность его не допускать при строительстве.

Сохранить однослойность стены (преимущества простой однослойной стены) и поднять ее сопротивление теплопередаче поможет теплая штукатурка. (Свойства легких и теплых штукатурок )

Еще недостатки стен из пористых материалов

Важнее недостаток теплоемкости у таких стен. Желательно в доме из легких материалов обустраивать тяжелые теплоемкие стяжки (как делать теплые полы по прочному перекрытию) или же строить каменные камины и печи как украшение и резервное отопление, а также внутренние стены из тяжелых материалов, так как внутренняя теплоемкость обеспечивает температурную стабильность — условие теплового комфорта. Его обеспечение системами отопления, вентиляции и кондеционирования затратно и не качественно.

Стены из пористых материалов обладают и другими недостатками — большая хрупкость грозит трещинами, требует особый фундамент, «не держится гвоздь» и др.

Долговечность утеплителя — важнейший вопрос

Прочность стен определяется в проекте их толщиной, армировкой, проемами и др. Остается заметить, что для одноэтажных и двухэтажных частных домов надежными считаются стены из плотных материалов при толщине от 30 см (проектировщики могут закладывать и от 20 см с армопоясами) и от 36 см для пористых материалов (в проектах может быть от 25 см).

С утеплением стен тесно увязан вопрос их долговечности. Минеральная вата и пенополистиролы — недолговечные материалы, так как в них находится разлагающиеся синтетика и (или ) органика. Срок их службы — 25 — 35 лет.

Чем плотнее сами материалы тем и больше срок службы.
Рекомендуется применять минеральную вату для вентилируемого фасада с плотностью от 80 кг/м куб (непродуваемая может находиться без супердиффузионной мембраны) а под штукатурку – 120 – 150 кг/м куб.

Минеральные утеплители — газобетон с плотностью 100 — 200 кг/м куб и пеностекло, служат дольше, как и сами стены из минеральный материалов, ориентировочно более 100 лет.

Двухслойные стены с минеральной ватой и пенополистиролами потребуют капитального ремонта — замены слоя утеплителя.

Различные факторы для выбора

Экологическая составляющая вопроса — главнейшая. Нельзя внутри жилого помещения размещать разлагающиеся минеральную вату и пенополистирол в качестве заполнителей или утепления. Их назначение — наружное утепление.

Также нужно не забывать, что двухслойные и трехслойные стены строятся дольше, требуют квалификации, они аварийно-опасные при нарушении парообмена (при влагонакоплении), что в свою очередь вызывается нарушением конструкции или неграмотным использование утеплителей, чувствительные к разрушающим воздействиям атмосферы,

Однослойные стены — просты, быстро строятся, и устойчивы к воздействиям, не склонны к авариям. Однослойные стены по указанным качествам имеют весомое преимущество. Но они чаде не достаточно теплосберегающие….

Парообмен однослойных стен также должен регулироваться, — нельзя запирать выход пара из пористых материалов наружной облицовкой. Изнутри, — наоборот, следует разместить паронерпроницаемую отделку или паробарьер.

Цена вопроса и сложность выбора

Цена же на однослойные и двухслойные стены, с учетом особенностей фундамента (для однослойных стен потребуется шире), приблизительно одинаковая. Трехслойные стены могут быть дороже, но там переплачивают за отделку клинкерным кирпичем. Трехслойные стены с теплоизолятором

Таким образом, вопрос о выборе утепленных стен для дома, не имеет однозначного ответа. Возможно, что на сегодняшний день оптимальным представляется применение для строительства частного дома долговечного и недорогого утеплителя газобетон низкой плотности совместно с теплоемкими тяжелыми стенами, но что будет завтра…

Простые правила тёплой стены | ДОМ ИДЕЙ

В общем случае применяют внешнее утепление. Внутреннее не только менее эффективно, но и противопоказано для дома круглогодичного проживания. Вопрос выбора утеплителя также сложен и неоднозначен.

Желаемое и возможное тепло дома

В России в настоящее время используется поэлементное нормирование сопротивления теплопередаче, то есть для каждого элемента наружных ограждающих конструкций нормами задаётся минимально допустимое значение: для стен, окон, крыш и перекрытий.

В Европейских странах и Америке принят немного другой подход к экономии тепла, по удельным теплопотерям. Его смысл в том, что выбор вида ограждающих конструкций увязан с требуемым значением удельной потребности в тепловой энергии на отопление здания. Попросту говоря, нормируются затраты на отопление одного квадратного метра дома. А каким способом будет достигнута эта величина, остаётся на усмотрении застройщика. Именно поэтому, а ещё за счёт более высоких среднегодовых температур, в этих странах в моде большие площади остекления.

Однако нужно учесть, что при полном остеклении фасадов применяются специальные конструкции стен с редкими для нас системами отопления. Между наружной и внутренней стеклянной оболочкой подаётся тёплый воздух – в таком варианте и в их климате это успешно работает. Однако, в наших условиях, потери тепла непременно серьёзно возрастают и комфорт проживания в доме со стеклянными стенами довольно сомнителен. Ведь таких оконных конструкций, которые имели хотя бы приближенную к обычным стенам теплозащиту, пока не придумано.

Расчёт теплового сопротивления стен

Чтобы предельно точно, коэффициент теплопроводности показывает количество тепла, проходящее за 1 час через 1 м² поверхности испытуемого материала толщиной в 1 м при разнице температур поверхностей этого материала равных 1°С. Как видим, реальная толщина материала не влияет на коэффициент теплопроводности. Однако эта толщина учитывается так называемым коэффициентом теплопередачи.

Принцип расчёта следующий: исходя из климатических условий региона нормируется величина значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций R. Для климатических условий Челябинска R(м2°С/Вт) равен: для наружных стен 3,42; для чердачных перекрытий и перекрытий над неотапливаемым подвалом 4,5; для кровли 5,09. Единственное, что следует отметить, так это то, что подобные параметры в реальных условиях практически не выполняются. Так что есть, к чему стремиться.

Расчёт однослойных конструкций не представляет сложностей. Однако поскольку сегодня большинство ограждающих конструкций многослойные, требуется учесть сопротивление теплопередаче всех слоёв. Для этого требуется знать толщину и коэффициент теплопроводности каждого составляющего материала. А затем просуммировать все вычисленные значения. Можно не учитывать слои внутренней и наружной штукатурок, так как доказано, что тонкие слои материала с высоким коэффициентом теплопроводности на тепловое сопротивление конструкций заметного влияния не оказывают.

Таблица термического сопротивления часто встречающихся материалов стен

Материал и коэф-т теплопроводности λ	Толщина стены, мм	R стены
Кирпич керамический полнотелый, λ=0,56	510 (в 2 кирпича)	0,85
	250 (в 1 кирпич)	0,42
	120 (в 1/2 кирпича)	0,21
Кирпич керамический пустотелый 1000 кг/м³, λ=0,4	640 (в 2,5 кирпича)	1,6
	510 (в 2 кирпича)	1,28
	380 (в 1,5 кирпича)	0,95
Кирпич силикатный, λ=0,7	640 (в 2,5 кирпича)	0,91
	510 (в 2 кирпича)	0,73
	380 (в 1,5 кирпича)	0,54
Пеноблок и газоблок 1000 кг/м³, λ=0,37	600	1,62
	400	1,08
	200	0,54
Пеноблок и газоблок 700 кг/м³, λ=0,3	600	2,0
	400	1,33
	200	0,67
Крупноформатный керамический блок, λ=0,2	380	1,9
	250	1,25
Арболит (цементно-стружечный блок), λ=0,3	600	2,0
	400	1,33
Железобетон, λ=1,7	600	0,35
	400	0,24
Сосна поперёк волокон, λ=0,1	200	2,0
	150	1,5
	100	1,0

Таблица термического сопротивления часто встречающихся утеплителей

Теплоизоляционный материал	Толщина слоя, мм	R утеплителя
Плита минераловатная плотностью 50 кг/м³, λ=0,04	100	2,5
	50	1,25
Плита минераловатная плотностью 100 кг/м³, λ=0,056	100	1,79
	50	0,89
Пенополистирол (пенопласт) плотностью 40 кг/м³, λ=0,038	100	2,63
	50	1,32
	30	0,79
Экструзионный пенополистирол плотностью 45 кг/м³, λ=0,033	50	1,52
	40	1,21
	20	0,61
Пенополиуретан напыляемый плотностью 40 кг/м³, λ=0,03	100	3.33
	50	1,67
Эковата, λ=0,04	100	2,5
	50	1,25

Как видно из приведённой таблицы, ни одна однослойная стена разумной толщины даже близко не подходит к действующим сегодня необходимым требованиям по теплопотерям стен. Для их соблюдения необходимо применение утеплителя.

На теплопроводность материалов стен и утеплителей сильно влияет такое явление, как влажность. Вода имеет довольно высокий коэффициент теплопроводности и, когда замещает собой воздух в порах материала, ухудшает его теплопроводность. К примеру, при намокании минераловатного утеплителя всего на 5%, его теплоизоляционные свойства снижаются вдвое. С влажностью связан ещё один аспект, важный для жизни и строительства. Дело в том, что испарение жидкости требует в несколько раз больше тепла, чем доведение этой же жидкости до точки кипения. На практике мокрая стена в процессе высыхания отбирает у дома поистине огромное количество тепла, а ветер ещё и ускоряет этот процесс. В пересчёте на деньги сырость может «вылиться» владельцу дома в весьма существенные добавочные расходы на отопление.

Быстрая оценка теплосберегающих возможностей дома

В любом случае, крайне желательно иметь общие представления о возможностях и последствиях разных способов размещения утеплителей. Используя таблицу можно легко рассчитать вид и толщину слоя утеплителя. Важно учесть, что данный метод предназначен лишь для быстрой оценки потребности и определения количества утеплителя, но не более того.

Допустим, имеется стена из рядового пустотелого кирпича толщиной 51 см (в 2 кирпича). Величина термического сопротивления такой кирпичной стены составит R=1,28. Для обеспечения требуемого показателя (3,42) необходимо подобрать утеплитель с сопротивлением его слоя R=3,42-1,28=2,14.

Близкие к этому параметры теплового сопротивления имеют: слой минеральной вата или пенопласта толщиной порядка 8 см или экструдированный пенополистирол толщиной 7 см. Что конкретно выбрать, зависит от домовладельца. По таблице также можно выяснить, что общепринятая конструкция стены, включающая 600 мм ячеистого блока и облицовку в полкирпича, современным требованиям теплосбережения не соответствует.

Всё вышесказанное абсолютно не означает, что обитатели недостаточно (по нормативам) утеплённого дома зимой непременно начнут замерзать. При условии, что показатели теплосбережения стен и других ограждающих конструкций выше средних, в существующих реалиях пока ещё проще увеличить мощность системы отопления. Однако, если цена топлива в ближайшей перспективе будет приближаться к европейскому уровню (а всё говорит именно об этом), простая арифметика покажет, что выгоднее, всё-таки, утепляться.

Начало: Тепловые потери типичного дома

Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов

Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий.

Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно.

Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя.

Для чего нужен расчет

Толщина стен в южных и северных широтах должна отличаться

Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.

Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:

зимой стены будут промерзать;
на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства;
сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень;
летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем.

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.

От чего зависит теплопроводность

Проводимость тепла во многом зависит от материала стен

Проводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа.

Проводимость тепловой энергии зависит от:

физических свойств и состава вещества;
химического состава;
условий эксплуатации.

Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С).

Выполняем расчеты

Сопротивление передаче тепла должно быть больше минимума, указанного в нормативах

Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.

Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.

Формула расчета:

R=δ/ λ (м2·°С/Вт), где:

δ это толщина материала, используемого для строительства стены;

λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).

Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.

Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

Допустимые значения в зависимости от региона

Минимально допустимое значение проводимости тепла для различных регионов указано в таблице:

№	Показатель теплопроводности	Регион
1	2 м2•°С/Вт	Крым
2	2,1 м2•°С/Вт	Сочи
3	2,75 м2•°С/Вт	Ростов—на—Дону
4	3,14 м2•°С/Вт	Москва
5	3,18 м2•°С/Вт	Санкт—Петербург

У каждого материала есть свой показатель проводимости тепла. Чем он выше, тем больше тепла пропускает через себя этот материал.

Показатели теплопередачи для различных материалов

Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:

Материал	Величина теплопроводности	Плотность
Бетонные	1,28—1,51	2300—2400
Древесина дуба	0,23—0,1	700
Хвойная древесина	0,10—0,18	500
Железобетонные плиты	1,69	2500
Кирпич с пустотами керамический	0,41—0,35	1200—1600

Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.

Расчет многослойной конструкции

При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материалов

Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.

В этом случае стоит работать по формуле:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:

R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;

Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:

На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.

Последовательность действий

Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо.

Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.

Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.

В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:

t воздуха;
средняя температура в отопительный сезон;
длительность отопительного сезона;
влажность воздуха.

Температура и влажность внутри помещения – одинаковы для каждого региона

Сведения, одинаковые для всех регионов:

температура и влажность воздуха внутри помещения;
коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей;
перепад температур.

Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео:

Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.

Расчет теплопроводности стен дома, формула и калькулятор онлайн

Как правило, теплосопротивление стен различается по регионам, и утепление помещений необходимо выполнять, учитывая климат. Ведь именно от хорошей теплоизоляции зависит температура внутри помещения и самих стен, а также то, как долго прослужит конструкция дома.

Каким теплотехническим требованиям должны соответствовать стены?

Все стены должны отвечать следующим теплотехническим требованиям:

Материалы, из которых изготовлены стены, должны иметь хорошие теплозащитные свойства.
Внутренняя часть стены должна иметь температуру, сходную с температурой воздуха в помещении, чтобы не образовывался конденсат. Допустимый предел температурных различий – от 4 до 12 градусов.
Стены должны быть максимально устойчивыми к влажности.

Также материалы не должны пропускать ветер и сквозняк.

Надо учитывать, что тип материала утепления напрямую зависит от того, из чего изготовлена конструкция помещения.

Следующий немаловажный фактор – это количество утеплителя, а также его толщина. Толщина рассчитывается исходя из свойств материала постройки.

Характеристика теплозащитных свойств

Теплозащитные свойства стен напрямую зависят от теплопроводности материалов, которыми они были утеплены. Уровень теплопроводности равен объему тепла, проходящему за один час через один квадратный метр защитного материала толщиной в метр.

Самая низкая теплопроводность – у минеральной ваты, угольной ваты, пенополиуретана и других подобных материалов.

Но выбор утеплителя обуславливается и материалом возведения стен. Например, для деревянных домов подойдет минеральная или угольная вата. Обусловлено это тем, что они оказывают большое сопротивление холоду, но при этом позволяют дышать конструкции.

Для утепления кирпичных стен вполне подойдут пенопласт, пеноплекс, пенополиуретан и другие похожие по характеристикам утеплители.

Как выполнить расчет теплопроводности стены

При выборе утеплителя для стен важно учитывать, в какой температурной зоне находится помещение, а также теплоизоляционные характеристики материала стен. Большая часть территории России, за исключением некоторых областей, находится в переменчивой климатической зоне.

Для подобных температурных режимов коэффициент сопротивления теплопередач должен быть равен трем или немного больше трех. Если стены построены из кирпича и толщина составляет не более 50 см, то коэффициент сопротивления теплопередачи стен будет составлять не более, чем 0,7.

Чтобы стены имели соответствующие нормам теплоизоляционные характеристики, потребуется утеплитель с коэффициентом сопротивления теплоотдачи не меньше 2,6. Этому показателю соответствует пенопласт толщиной до 10 см. Очень важно учитывать и теплопотери через стены.

Как рассчитать теплопотери через стены

В готовой системе теплопотери происходят на стыках между листами утеплителя, через отверстия для дюбелей, крепящих его к стене. Также теплопотери могут возникать, например, в краевых зонах, а также в местах, где теплоизолятор примыкает к кровле.

Они могут возникнуть на оконных и дверных откосах, так как в большинстве случаев там невозможно смонтировать утеплитель нужной толщины. В лучшем случае, туда можно вмонтировать пенополистирол, толщина которого составляет не более 5 см.

К тому же структура части стен дома характеризуется повышенной влажностью – это кухня, ванная комната и санузлы. Влага снижает теплоизоляционные характеристики большинства утеплителей как минимум на 20%.

Поэтому необходимо внести поправку в расчеты к проектной толщине утеплителя – на 100 мм добавить дополнительных 20 мм. Благодаря увеличению толщины утеплителя происходит компенсация вышеперечисленных потерь тепла.

Если толщина стен меньше 50 см, и они возведены из стандартных строительных материалов, то толщина утеплителя будет составлять не менее 12 см. Только при таких условиях утепление даст желаемый результат и стены будут соответствовать современным теплоизоляционным нормам.

Как посчитать теплопотери на калькуляторе онлайн

Для тех, у кого нет возможности или желания самостоятельно считать все параметры наружных и внутренних коэффициентов, существует калькулятор. Он способен рассчитать различные значения, необходимые для достижения нужного температурного эффекта для той или иной конструкции.

Кроме того, калькулятор может рассчитать коэффициент сопротивления конструкции. Рассмотрим каждый пример подробнее.

Для того чтобы рассчитать к.с. наружных или внутренних стен, введите в калькулятор следующие параметры: толщину наружных или внутренних утеплителей, толщину стены, на которую они установлены, а также среднюю норму температурного режима.

После того как все данные введены, можно нажимать кнопку «считать» и калькулятор выдаст достоверный результат. То же самое делается в примере, где необходимо считать значения для определения ширины наружных и внутренних утеплителей.

Для того чтобы правильно выбрать материал для поддержания нормальной температуры стен, тщательно высчитывайте значения коэффициента сопротивления. Сделать это можно как самостоятельно, так и при помощи калькулятора.

Кроме того, материал для утепления какой-либо строительной конструкции напрямую зависит от сырья, из которого изготовлена эта конструкция. Поэтому прежде чем начать считать коэффициенты, правильно подберите сочетающиеся между собой варианты.

Онлайн калькулятор расчета теплопотерь дома

Какой дом самый теплый - из чего его лучше построить

Проблему утепления дома можно решать как на этапе строительства, так и непосредственно в процессе эксплуатации. Причём, это может быть вызвано желанием сделать жильё теплее и уютнее или продиктовано объективными причинами – исправить ошибки, допущенные во время проектирования.

Есть несколько вариантов, как можно сделать дом более тёплым. Всё зависит от степени готовности здания, выбранного для строительства материала и технологии, а также финансовых возможностей домовладельца.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Уязвимые места частного дома

Если посмотреть на частную жилую застройку через экран тепловизора, то можно понять, что полностью защищенных от теплопотери зданий просто не существует. Любой дом в той или иной степени выпускает наружу нагретый воздух.

Отображение потери тепла на тепловизоре

В зависимости от качества строительства, выбранных материалов и технологии процент теплопотери разнится. Независимо от этого существует рейтинг самых уязвимых или проблемных мест, которые больше остальных являются мостиками холода.

Крыша и пол. Через каждую из этих поверхностей дом теряет до 10% тепла.
Окна, двери, вентиляция. С помощью каждого конструктивного элемента из дома улетает до 20% нагретого воздуха.
Стены. Антилидер рейтинга – именно через стены здание теряет до 40% тепла.
На схеме показано, где дом больше всего теряет тепло

Беря за основу эти данные, становится понятно, как нужно решать проблему, и что утеплять в первую очередь. Если строительство дома находится ещё на этапе проектирования, то самое время задуматься, из чего и по какой технологии его строить, чтобы в будущем сэкономить на дополнительном утеплении.

Вернуться к оглавлению

Технологии строительства на страже тепла

Несмотря на огромный опыт малоэтажного строительства, споры о том, какой дом самый тёплый, не утихают до сих пор. Потому что однозначного ответа на этот вопрос нет. Стоит какой-либо технологии или материалу зарекомендовать себя на рынке, как на смену ему приходит другой, с более совершенными характеристиками и показателями. А в сочетании с уже наработанным опытом он вообще вершит революцию в профессиональной среде.

Сегодня существует несколько основных зарекомендовавших себя материалов и технологий для строительства малоэтажных зданий.

Дом из кирпича

Тёплый, но дорогой вариант. Технология моностены практически не используется в строительстве в чистом виде (вся площадь полностью выкладывается из кирпича). На выходе слишком большой расход недешёвого материала и неэффективное использование пространства. Рекомендуемая толщина стен жилого здания зависит от климатических условий. В России этот показатель колеблется от 300-400 мм в южных городах и до 800-1500 мм – в умеренных и северных широтах (Урал, Сибирь).

Кладка тёплого кирпича в разрезе

В большинстве случаев дом из кирпича нуждается в дополнительном наружном утеплении. Подходит исключительно для строительства зданий для постоянного проживания, так как внутри надо постоянно поддерживать микроклимат. Длительная консервация объекта губительно сказывается на кирпичной кладке: материал начинает впитывать влагу и разрушаться. Да и зимой быстро прогреть такой дом не получится, чтобы добиться окончательного результата процесс должен длиться не менее 72 часов.

Дом из газобетонных блоков

Отличный вариант для строительства дома. Подойдёт и тем, кто собирается строить сезонную дачу, и тем, кто выбирает проект дома для постоянного проживания. Если для вас главным критерием является теплоёмкость будущего дома, то газобетон и его производные – один из лучших вариантов.

Строительство из современных газобетонных блоков

Расчеты специалистов и практика использования этого материала доказали, что такой блок подходит для строительства однослойной стены, которую не придётся дополнительно утеплять снаружи. Налицо экономия времени и средств.

В отличие от кирпича стены из газобетона делают толщиной до полуметра, что позволяет комфортно эксплуатировать дом даже в северных регионах страны.

Для строительства дачного домика с возможностью зимнего посещения достаточно возвести стены всего в 230 мм толщиной.

Деревянный дом

Ещё один фаворит на рынке строительства – деревянный дом. Наряду с кирпичным, он имеет свою армию приверженцев. Но и среди них существует раскол, и ведутся постоянные споры, какой деревянный дом теплее.

Дом из бруса

Толщина стен должна быть от 150 до 240 мм шириной. Определяется это опять же исходя из климатических особенностей территории, где будет строиться дом. Брус имеет большую площадь соприкосновения друг с другом, поэтому и стены допускается делать тоньше, чем при строительстве дома из брёвен. Более простой и практичный вариант деревянных домов. Несмотря на хорошие теплосберегающие показатели, дома из бруса всё же рекомендуют дополнительно утеплять.

Дом из бревна

Диаметр используемых брёвен для строительства дома для постоянного проживания – 240-280 мм. Для дачных вариантов цифра может быть меньше. Дом, расположенный в северных уголках страны, лучше строить из брёвен потолще. Важную роль играет не сам диаметр бревна, сколько площадь соприкосновения их друг с другом, то есть ширина паза-замка. Именно это место является слабым звеном в таком доме. Утеплять бревенчатый дом можно, но нерационально. Во-первых, за слоем утеплителя прячется вся естественная красота сруба. Во-вторых, профессионально утеплить именно сруб из брёвен достаточно сложно, но можно.

Между тем, натуральное дерево – отличный материал для строительства домов для постоянного и сезонного использования.

Такой дом легко прогреть за считаные часы, даже если в нём давно никто не появлялся, а на улице стоят сильные морозы.

Каркасный дом

Технология строительства, проверенная временем на зарубежном строительном рынке. В России набирает популярность, но пока ещё встречает очень много скептиков и приверженцев классических способов возведения домов.

Быстро, просто и недорого – основные преимущества, характеризующие строительство каркасных домов. По такой технологии могут быть построены дома в регионах с жарким климатом, так и на северных окраинах страны.

Каркасная технология строительства

В основе – деревянный каркас из бруса, а стены – это многослойные сэндвичи, собранные согласно потребностям конкретного климата. Необходимый слой утеплителя – от 50 до нескольких сот миллиметров – уложен в горизонтальную и вертикальную обрешётку, обшит паро- и гидроизоляционными плёнками, внутри и снаружи закрыт выбранным заказчиком материалом: доска, вагонка, гипс, плиты ОСБ и прочие доступные наименования. Дополнительно утеплять такой дом нет необходимости. Если возникают сомнения, будет ли в нём достаточно тепло, можно на этапе строительства добавить в стены дома дополнительный слой утеплителя.

Современные комбинированные технологии

Позволяют осуществить строительство дома из желаемых материалов с минимальной толщиной стен, при этом сделать его максимально тёплым. Для этого используется принцип многослойности. Когда на этапе строительства слой конструкционного материала утепляется, а затем выкладывается фасад.

Такую технологию используют для строительства дома из кирпича, не выдерживая минимально допустимую ширину стен. Собирая сэндвич из опорного кирпича, утеплителя и отделочного кирпича.
Также экономят на строительстве домов из газобетона, когда для дома в северных широтах строят стены в один блок, но затем дополнительно утепляют его и закрывают фасадом.
Возможно строительство дома из бруса, со стенами меньше допустимой ширины, закрытыми фасадами, но дополнительно утеплёнными снаружи.
Кроме того, возможно каркасно-заливное строительство. В первом варианте каркас делается из пустотелых пенопластовых блоков, внутрь которых заливается армированный бетон. А во втором варианте выставляются две кирпичные стенки – внешняя и внутренняя, а пространство между ними заполняется жидким утеплителем.

Вернуться к оглавлению

Если в доме холодно, его нужно утеплить

Не всегда есть возможность сделать дом тёплым на этапе строительства. Имеют место быть проектные ошибки, изменения условий эксплуатации, требований, предъявляемых к зданию владельцами и многое другое. Особенно проблема дополнительного утепления жилья актуальна для тех домовладельцев, кто приобрёл себе уже готовый дом на вторичном рынке. Получить объективную информацию, насколько тепло в помещениях зимой, просто невозможно, пока сам там не перезимуешь.

Утепление дома

Если проблема стала явной, можно сделать дом тёплым своими руками. Для этого нужно определить, из чего построен дом, какой тип утеплителя подойдет лучше всего, и как правильно его монтировать. А дальше дело остаётся за малым.

Вернуться к оглавлению

Утеплители для наружных стен дома

Выбирая материал, чтобы сделать стены дома самыми тёплыми, нужно помнить, что только утеплителем дело не ограничится. Необходимо будет докупить паро- и гидроизоляцию, ветрозащитную мембрану, материал для крепления утеплителя, возможно, обустройства обрешётки и контробрешётки. А также выбрать финишную отделку фасада – это может быть облицовочный кирпич, штукатурка, или вентилируемый фасад.

Утепление дома минеральной ватой

Сегодня на рынке можно найти несколько типов утеплителей. С одними из них можно работать самостоятельно, а при выборе других – обращаться за помощью к специалистам или арендовать дорогостоящую технику.

Минеральный утеплитель

Минеральная, каменная, базальтовая вата, минераловатная плита – это всё разновидности одного и того же утеплителя. Форма выпуска: в рулонах и плитах. Разная плотность и толщина позволяют подобрать оптимальное количество, удобное для работы именно в вашем случае. Из основных достоинств можно отметить экологичность материала и его негорючесть. По теплопроводным качествам также можно выбирать продукцию: от низкой до высокой степени. От этого, в том числе, будет зависеть и цена.

Минеральный базальтовый утеплитель в разрезе

Минеральный утеплитель можно укладывать как в специально подготовленную обрешётку – вертикальную и/или горизонтальную, а можно крепить к поверхности на тарельчатый дюбель-зонтик. Подходит для утепления практически любых поверхностей, но требует организовывать хорошо проветриваемое пространство внутри фасада, а также установки пароизоляции.

Полистирол и пенопласт

Особый вид утеплителя, который широко применяется в строительстве. Используется, в том числе, и для отделки стен. Идеально подходит как для утепления дома на этапе строительства, например, внутри кладки облицовочного и конструкционного материала, так и для утепления уже готовых конструкций.

В видеосюжете рассказано о плюсах и минусах использования полистирола для утепления дома

Не рекомендуется для утепления деревянных домов, так как не является экологически чистым материалом. Зато идеален для утепления кирпичных и газобетонных поверхностей. Практически не поглощает пар, поэтому может крепиться к стенам с аналогичными характеристиками без дополнительной плёночной и мембранной защиты. Плиты полистирола можно приклеивать на специальные составы, а можно крепить дюбелями-зонтиками. Огромным недостатком является горючесть материала, поэтому снаружи его необходимо тщательно укрывать от воздействия внешних факторов.

Распылительные утеплители

К этой категории можно отнести эко-вату и пенополиуретановую пену. Это разные виды утеплителей, схожие нестандартным методом нанесения.

Эко-вата – расщеплённая бумага с добавлением различных компонентов, делающих её негорючей, клейкой, пригодной для строительства в качестве утеплителя. Несмотря на основной состав, этот вид утеплителя достаточно огнестойкий и экологически чистый.
Ээкологический материал — эковата
Пенополиуретановая пена может быть разной в зависимости от потребностей заказчика. Наносится она с помощью пульверизатора, как и эко-вата, но на выходе может получиться разная поверхность: твёрдая и эластичная, впитывающая влагу и стойкая к проникновению пара. Выбор того или иного материала будет зависеть от типа и характеристики стен утепляемого дома, а также подвижности конструкции.
Утепление фасада дома пеной

Благодаря нестандартному способу нанесения эти виды утеплителей позволяют намного лучше заполнить пустоты между фасадом и стеной, а значит лучше изолировать поверхность и предотвратить утечку тепла. Например, если решено обработать сруб и сделать тёплый деревянный дом, то лучше листовых и рулонных материалов подойдёт один из этих видов утеплителей. Так как он лучше заполнит фактурную структуру стен.

Керамический утеплитель

Достаточно молодой материал, который пока мало распространён в малоэтажном строительстве. Он представляет собой уникальный состав, внешне напоминающий краску. Его достаточно нанести на стену слоем в 1-5 мм, чтобы добиться максимального эффекта.

Жидкий утеплитель для стен

В основе лежат микрогранулы и сферы, схватываясь между собой и образуя защитный слой, они создают эффект, по свойствам напоминающий вакуум. Минимум теплопроводности, максимум полезных защитных свойств для поверхности.

Жидкий керамический утеплитель из нано-частиц

А способ нанесения – покраска или распыление – позволяют обработать любые поверхности, в том числе самые труднодоступные места. Создание защитной неразрывной плёнки на всей площади стены – лучшая теплоизоляция, которая только может быть. Ни один рулонный или листовой материал не может конкурировать с таким эффектом.

Отлично подойдёт домовладельцам, которые имеют не классические ровные стены, а различные дизайнерские решения – плавные или ломаные линии во внешнем оформлении дома, окружности и сферы.

Просмотрев видео, можно удостовериться в эффективности керамического утеплителя

Осуществляя внешнее утепление стен дома, нужно понимать, что эта работа делается не на века. Состояние утеплителя желательно контролировать, регулярно проверять его свойства и качества, и при необходимости проводить замену. Если работы по монтажу выполнены грамотно, соблюдены все требования по установке паро- и гидрозащиты, сделаны вентзазоры, тогда утеплитель должен прослужить от 10 до 15 лет, после чего его рекомендуют заменить. В случае нарушения технологии, работу потребуется повторять гораздо чаще.

Минеральный утеплитель иногда намокает и дает усадку, что значительно снижает его теплоизоляционные свойства, а полистирольные плиты имеют свойство крошиться и разрушаться. У жидких и пенообразных утеплителей не должна быть нарушена целостность, то есть их нужно проверять на наличие трещин и отслоений от стен здания. Некоторые из них не приемлют контакта с водой или паром.

Утепление дома тепловатой

Грамотная профилактика и своевременно принятые меры по устранению недостатков также способствует увеличению срока службы утеплителя, а значит, помогают дольше и качественнее сохранить тепло в вашем доме.

Теплопроводность выбранных материалов и газов

Теплопроводность - это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло. Теплопроводность может быть определена как

"количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала в направлении, нормальном к поверхности единицы площади, за счет градиента единичной температуры в условиях устойчивого состояния"

Теплопроводность единицы - [Вт / (м · К)] в системе СИ и [БТЕ / (час фут ° F)] в британской системе мер.

См. Также изменения теплопроводности в зависимости от температуры и давления , для: воздуха, аммиака, диоксида углерода и воды

Теплопроводность для обычных материалов и продуктов:

900 900 78 0,1 - 0,22 0,606

Теплопроводность - k - Вт / (м · К)
Материал / вещество	Температура
	25 ^o C (77 ^o F)	125 ^o C (257 ^o F)	225 ^o C (437 ^o F)
	Ацетали	0.23
Ацетон	0,16
Ацетилен (газ)	0,018
Акрил	0,2
Воздух, атмосфера (газ)	0,0262	0,0333	0,0398
Воздух, высота над уровнем моря 10000 м	0,020
Агат	10,9
Спирт	0.17
Глинозем	36	26
Алюминий
Алюминий Латунь	121
Оксид алюминия	30
Аммиак (газ)	0,0249	0,0369	0,0528
Сурьма	18,5
Яблоко (85.6% влажности)	0,39
Аргон (газ)	0,016
Асбоцементная плита ¹⁾	0,744
Асбестоцементные листы ¹⁾	0,166
Асбестоцемент ¹⁾	2,07
Асбест в рыхлой упаковке ¹⁾	0.15
Асбестовая плита ¹⁾	0,14
Асфальт	0,75
Бальза	0,048
Битум	0,14
Слои битума / войлока	0,5
Говядина постная (влажность 78,9%)	0.43 - 0,48
Бензол	0,16
Бериллий
Висмут	8,1
Битум	0,17
Доменный газ (газ)	0,02
Шкала котла	1,2 - 3,5
Бор	25
Латунь
Бризовый блок	0.10 - 0,20
Кирпич плотный	1,31
Кирпич противопожарный	0,47
Кирпич изоляционный	0,15
Кирпич обыкновенный (Строительный кирпич )	0,6 -1,0
Кирпичная кладка плотная	1,6
Бром (газ)	0,004
Бронза
Руда коричневого железа	0.58
Масло (влажность 15%)	0,20
Кадмий
Силикат кальция	0,05
Углерод	1,7
Двуокись углерода (газ)	0,0146
Окись углерода	0,0232
Чугун
Целлюлоза, хлопок, древесная масса и регенерированная	0.23
Ацетат целлюлозы, формованный, лист	0,17 - 0,33
Нитрат целлюлозы, целлулоид	0,12 - 0,21
Цемент, Портленд	0,29
Цемент, строительный раствор	1,73
Керамические материалы
Мел	0.09
Древесный уголь	0,084
Хлорированный полиэфир	0,13
Хлор (газ)	0,0081
Хром никелевая сталь	16,3
Хром
Оксид хрома	0,42
Глина, от сухой до влажной	0.15 - 1,8
Глина насыщенная	0,6 - 2,5
Уголь	0,2
Кобальт
Треск (влажность 83% содержание)	0,54
Кокс	0,184
Бетон, легкий	0,1 - 0,3
Бетон, средний	0.4 - 0,7
Бетон, плотный	1,0 - 1,8
Бетон, камень	1,7
Константан	23,3
Медь
Кориан (керамический наполнитель)	1,06
Пробковая плита	0,043
Пробка, повторно гранулированная	0.044
Пробка	0,07
Хлопок	0,04
Вата	0,029
Углеродистая сталь
Утеплитель из шерсти	0,029
Купроникель 30%	30
Алмаз	1000
Диатомовая земля (Sil-o-cel)	0.06
Диатомит	0,12
Дуралий
Земля, сухая	1,5
Эбонит	0,17
11,6
Моторное масло	0,15
Этан (газ)	0.018
Эфир	0,14
Этилен (газ)	0,017
Эпоксидный	0,35
Этиленгликоль	0,25
Перья	0,034
Войлок	0,04
Стекловолокно	0.04
Волокнистая изоляционная плита	0,048
Древесноволокнистая плита	0,2
Огнеупорный кирпич 500 ^o C	1,4
Фтор (газ)	0,0254
Пеностекло	0,045
Дихлордифторметан R-12 (газ)	0.007
Дихлордифторметан R-12 (жидкость)	0,09
Бензин	0,15
Стекло	1,05
Стекло, Жемчуг, жемчуг	0,18
Стекло, жемчуг, насыщенное	0,76
Стекло, окно	0.96
Стекло-вата Изоляция	0,04
Глицерин	0,28
Золото
Гранит	1,7 - 4,0
Графит	168
Гравий	0,7
Земля или почва, очень влажная зона	1.4
Земля или почва, влажная зона	1,0
Земля или почва, сухая зона	0,5
Земля или почва, очень сухая зона	0,33
Гипсокартон	0,17
Волос	0,05
ДВП высокой плотности	0.15
Твердая древесина (дуб, клен ...)	0,16
Hastelloy C	12
Гелий (газ)	0,142
Мед ( 12,6% влажности)	0,5
Соляная кислота (газ)	0,013
Водород (газ)	0,168
Сероводород (газ)	0.013
Лед (0 ^o C, 32 ^o F)	2,18
Инконель	15
Чугун	47-58
Изоляционные материалы	0,035 - 0,16
Йод	0,44
Иридий	147
Железо
Оксид железа	0 .58
Капок изоляция	0,034
Керосин	0,15
Криптон (газ)	0,0088
Свинец
, сухой	0,14
Известняк	1,26 - 1,33
Литий
Магнезиальная изоляция (85%)	0.07
Магнезит	4,15
Магний
Магниевый сплав	70-145
Мрамор	2,08 - 2,94
Ртуть, жидкость
Метан (газ)	0,030
Метанол	0.21
Слюда	0,71
Молоко	0,53
Изоляционные материалы из минеральной ваты, шерстяные одеяла ..	0,04
Молибден
Монель
Неон (газ)	0,046
Неопрен	0.05
Никель
Оксид азота (газ)	0,0238
Азот (газ)	0,024
Закись азота (газ)	0,0151
Нейлон 6, Нейлон 6/6	0,25
Масло машинное смазочное SAE 50	0,15
Оливковое масло	0.17
Кислород (газ)	0,024
Палладий	70,9
Бумага	0,05
Парафиновый воск	0,25
Торф	0,08
Перлит, атмосферное давление	0,031
Перлит, вакуум	0.00137
Фенольные литые смолы	0,15
Формовочные смеси фенолформальдегид	0,13 - 0,25
Фосфорбронза	110			Pinchbe20 159
Пек	0,13
Карьерный уголь	0.24
Гипс светлый	0,2
Гипс, металлическая планка	0,47
Гипс песочный	0,71
Гипс, деревянная планка	0,28
Пластилин	0,65 - 0,8
Пластмассы вспененные (изоляционные материалы)	0.03
Платина
Плутоний
Фанера	0,13
Поликарбонат	0,19
Полиэстер
Полиэтилен низкой плотности, PEL	0,33
Полиэтилен высокой плотности, PEH	0.42 - 0,51
Полиизопреновый каучук	0,13
Полиизопреновый каучук	0,16
Полиметилметакрилат	0,17 - 0,25
Полипропилен
Полистирол вспененный	0,03
Полистирол	0.043
Пенополиуретан	0,03
Фарфор	1,5
Калий	1
Картофель, сырая мякоть	0,55
			Пропан (газ)	0,015
Политетрафторэтилен (ПТФЭ)	0,25
Поливинилхлорид, ПВХ	0.19
Стекло Pyrex	1,005
Кварц минеральный	3
Радон (газ)	0,0033
Красный металл
Рений
Родий
Порода, твердая	2-7
Порода, вулканическая порода (туф)	0.5 - 2,5
Изоляция из каменной ваты	0,045
Канифоль	0,32
Резина, ячеистая	0,045
Резина натуральная	0,13
Рубидий
Лосось (влажность 73%)	0,50
Песок сухой	0.15 - 0,25
Песок влажный	0,25 - 2
Песок насыщенный	2-4
Песчаник	1,7
Опилки	0,08
Селен
Овечья шерсть	0,039
Аэрогель кремнезема	0.02
Силиконовая литая смола	0,15 - 0,32
Карбид кремния	120
Кремниевое масло	0,1
Серебро
Шлаковая вата	0,042
Сланец	2,01
Снег (температура <0 ^o C)	0.05 - 0,25
Натрий
Хвойные породы (пихта, сосна ..)	0,12
Почва, глина	1,1
Почва, с органическими вещество	0,15 - 2
Грунт насыщенный	0,6 - 4
Припой 50-50	50
Сажа	0.07
Насыщенный пар	0,0184
Пар низкого давления	0,0188
Стеатит	2
Сталь углеродистая
Сталь, нержавеющая
Изоляция из соломенных плит, сжатая	0,09
Пенополистирол	0.033
Диоксид серы (газ)	0,0086
Сера кристаллическая	0,2
Сахара	0,087 - 0,22
Тантал
Смола	0,19
Теллур	4,9
Торий
Древесина, ольха	0.17
Лес, ясень	0,16
Лес, береза	0,14
Лес, лиственница	0,12
Лес, клен	0,16
Древесина дубовая	0,17
Древесина осина	0,14
Древесина оспа	0.19
Древесина, бук красный	0,14
Древесина, сосна красная	0,15
Древесина, сосна белая	0,15
Древесина ореха	0,15
Олово
Титан
Вольфрам
Уран
Пенополиуретан	0.021
Вакуум	0
Гранулы вермикулита	0,065
Виниловый эфир	0,25
Вода, пар (пар)		0,0267	0,0359
Пшеничная мука	0.45
Белый металл	35-70
Древесина поперек волокон, белая сосна	0,12
Древесина поперек волокон, бальза	0,055
Древесина поперек волокон, сосна желтая, древесина	0,147
Дерево, дуб	0,17
Шерсть, войлок	0.07
Древесная вата, плита	0,1 - 0,15
Ксенон (газ)	0,0051
Цинк

¹⁾ Асбест плохо для здоровья человека, когда крошечные абразивные волокна попадают в легкие, где они могут повредить легочную ткань. Это, по-видимому, усугубляется курением сигарет, в результате чего возникают мезотелиома и рак легких.

Пример - кондуктивная теплопередача через алюминиевый бак по сравнению с баком из нержавеющей стали

Кондуктивная теплопередача через стенку ванны может быть рассчитана как

q = (k / s) A dT (1)

или альтернативно

q / A = (к / с) dT

где

q = теплопередача (Вт, БТЕ / ч)

A = площадь поверхности ( м ², фут ²)

q / A = теплопередача на единицу площади (Вт / м ², БТЕ / (ч фут ²))

k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

dT = t ₁ - t ₂ = разница температур (^o C, ^o F)

s = толщина стены (м, фут)
9000 8

Калькулятор теплопроводности

k = теплопроводность (Вт / мК, БТЕ / (час фут ° F) )

с = толщина стенки (м, фут)

A = площадь поверхности (м ², фут ²)

dT = t ₁ - t ₂ = разница температур (^o C, ^o F)

Примечание! - общая теплопередача через поверхность определяется « общим коэффициентом теплопередачи », который в дополнение к кондуктивной теплопередаче зависит от

Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку горшка толщиной 2 мм - разность температур 80 ^o C

Коэффициент теплопроводности для алюминия составляет 215 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

q / A = [(215 Вт / (м · K)) / (2 10 ^-3 м)] (80 ^o C)

= 8600000 (Вт / м ²)

= 8600 (кВт / м ²)

Кондуктивная теплопередача через стенку горшка из нержавеющей стали толщиной 2 мм - разница температур 80 ^o C

Теплопроводность нержавеющей стали составляет 17 Вт / (м · К) (из таблицы выше).Кондуктивная теплопередача на единицу площади может быть рассчитана как

q / A = [(17 Вт / (м · K)) / (2 10 ^-3 м) ] (80 ^o C)

= 680000 (Вт / м ²)

= 680 (кВт / м ²)
.
Композитная проводимость стен - Вопросы и ответы по теплопередаче
перейти к содержанию Меню

Дом

разветвленных MCQ

Программирование

CS - IT - IS

CS

IT

IS

ECE - EEE - EE

ECE

EEE

EE

Гражданский

Механический

Химическая промышленность

Металлургия

Горное дело

Приборы

Аэрокосмическая промышленность

Авиационная

Биотехнологии

Сельское хозяйство

Морской

MCA

BCA

Test & Rank

Тесты Sanfoundry

Сертификационные испытания

Тесты для стажировки

Занявшие первые позиции

Конкурсы

Стажировка

Обучение

Меню

Дом

разветвленных MCQ

.
Теплопроводность - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Теплопроводность - это способность материала проводить тепло. Металлы хороши в теплопроводности. Теплопроводность материала является определяющим свойством, которое помогает в разработке эффективных технологий нагрева / охлаждения. Значение теплопроводности можно определить путем измерения скорости, с которой тепло может проходить через материал.

Термическое сопротивление противоположно теплопроводности.Это означает, что тепло не проводит много. Материалы с высоким удельным сопротивлением называются «термоизоляторами» и используются в одежде, термосах, домашних изоляционных материалах и автомобилях, чтобы согреться, или в холодильниках, морозильниках и термосах, чтобы вещи оставались холодными.

Теплопроводность часто обозначается греческой буквой «каппа», κ {\ displaystyle \ kappa}. Единицы теплопроводности - ватты на метр-кельвин. Ватты - это мера мощности, метры - мера длины, а кельвины - мера температуры.По единицам измерения мы видим, что теплопроводность - это мера того, сколько энергии проходит через расстояние из-за разницы температур.

Некоторые отличные теплоизоляторы: Вакуум, Аэрогель, Полиуретан

Вот некоторые отличные проводники тепла: Серебро, медь, бриллиант

Серебро - один из наиболее теплопроводных материалов (и довольно распространен), и поэтому с серебром можно провести несколько интересных экспериментов, которые очень хорошо показывают, как работает теплопроводность.

Один пример: вы опускаете 2 ложки в кипящую воду, одна ложка стальная, а другая серебряная. Когда вы вынимаете ложки из кипящей воды, серебряная ложка горячее, чем стальная. Причина этого в том, что серебро проводит тепло лучше, чем сталь. Серебряная ложка также будет остывать быстрее из-за этого, так как лучше отводит тепло.

Другой пример теплопроводности серебра - нанесение различных материалов на кубики льда. Шайба для утюга просто сядет на лед и постепенно станет холоднее.Медный пенни растает через кубик льда и быстрее остывает. Серебряная монета, ложка или кольцо на кубике льда погрузится в него, как если бы кубик льда был сделан из густого сиропа, а серебро почти мгновенно станет ледяным. Опять же, это потому, что серебро действительно хорошо поглощает тепло из воздуха и передает его кубику льда. Медь тоже хороша в этом, но не так хорошо, как серебро.
.
Глава 1 W2 - Примечания к лекциям 1 Глава ОСНОВНОЙ ТЕПЛООБМЕН Механизм теплопередачи

Глава 1

ОСНОВНОЙ ТЕПЛООБМЕН

Механизм теплопередачи

Проводимость

Теплопроводность

Тепловая диффузия

Проводимость такое теплопередача?

1.1 Механизм теплопередачи

Тепло - это форма энергии, которая в результате может передаваться от одной системы к другой. разницы температур.Термодинамический анализ касается количества теплопередача, как система претерпевает процесс от одного состояния равновесия к другому. Наука, которая занимается определением скорости такой передачи энергии, - это теплопередача. Передача энергии в виде тепла всегда происходит от высших температурной среды на более низкотемпературную, а теплоотдача прекращается при две среды достигают одинаковой температуры.

Тепло может передаваться в трех различных режимах: теплопроводность, конвекция, излучение.Все режимы теплопередачи требуют наличия разницы температур, и все режимы - от высокотемпературной среды к низкотемпературной. Ниже приводится краткое описание каждого режима.

1,2 Проводимость

Проводимость - это передача энергии от более энергичных частиц вещества. к соседним менее энергичным в результате взаимодействия между частицами. Проводимость может иметь место в твердых телах, жидкостях или газах.

В газах и жидкостях проводимость возникает из-за столкновений и диффузии молекулы при их беспорядочном движении.В твердых телах это связано с комбинацией колебания молекул в решетке и перенос энергии свободными электронами. А холодные консервы, например, в теплой комнате, со временем согревают до самой комнаты температура в результате передачи тепла из помещения в напиток через алюминиевая банка по токопроводимости.

Скорость теплопроводности через среда зависит от геометрии среда, ее толщина и материал носителя, а также разница температур по Средняя.

Мы знаем, что обертывание горячей водой бак со стекловатой (изоляционный материал) снижает скорость потери тепла из бака.

Чем толще изоляция, тем меньше потеря тепла. Мы также знаем, что горячий резервуар для воды будет терять тепло при более высокой Оценить, когда температура в помещении корпус резервуара опускается.

Далее, чем больше бак, тем больше площадь поверхности и, следовательно, скорость потери тепла.

Рис. 1-1: Теплопроводность через большой

плоская толщина стенки ∆x и площадь A

Пример 1-1: Тепловые потери через крышу

Крыша дома с электрическим отоплением 6 м в длину, 8 м в ширину и 0.25 м толщиной, и выполнен из плоского слоя бетона

с теплопроводностью k = 8.

[Вт / м · ºC].

Температура внутри и внешние поверхности крыши на одну ночь измерено как 15 ºC и 4 ºC, соответственно на период 10 часов.

Определите (а) скорость потери тепла через крышу той ночью и (б) стоимость потерь тепла для домовладельца при стоимости электроэнергии 0,08 $ / кВтч

Рис. 1-3: Пример потери тепла через крышу

Решение: Внутренняя и внешняя поверхности плоской бетонной кровли с электрическим обогревом. дома поддерживаются при определенных температурах в течение ночи.Потеря через крышу и его стоимость в ту ночь предстоит определить.

Предположения: 1. Устойчивые условия эксплуатации в течение всей ночи, так как поверхность температура кровли остается постоянной на заданных значениях. 2. Для крыши можно использовать постоянные свойства.

Коэффициент теплопроводности крыши составляет k = 8,0 [Вт / м · ºC].

Анализ: (a) Отмечая, что теплопередача через крышу происходит за счет теплопроводности, а площадь крыши равна = 6 м x 8 м = 48 м

A

2 устойчивая скорость теплопередачи через крышу определена равной

L

T T

Q кА 12

-

=

-

= () ()

()

1690

25.

15 4

8,0 Вт / 48 2 =

- °

° ⋅

м

C

м C м Вт = 1,69 кВт

(b) Количество тепла, теряемого через крышу во время 10-часовой период и его стоимость определяется из

Q = Q∆t = () 69,1 кВт () 10 h = 9,16 кВтч

-

Стоимость = (Количество энергии) (Стоимость единицы энергии) = (69,1 кВтч) (08,0 $ / кВтч) = 1 доллар США.

Обсуждение: Стоимость потери тепла через крышу в ту ночь для владельца дома составила 1 доллар.35. Общий счет за отопление дома будет намного больше, так как потери тепла через стены в этих расчетах не учитываются.

1.3 Теплопроводность

Мы видели, что разные материалы сохраняют тепло по-разному, и мы определили

- удельная теплоемкость Cp как мера способности материала накапливать тепловую энергию.

Например, = 4,18 кДж / кг · ° C для воды и = 0,45 кДж / кг · ° C для железа в помещении

, что означает, что вода может хранить почти в 10 раз больше энергии, чем железная банка на единицу массы.

Cp Cp

Точно так же теплопроводность k является мерой способности материала проводить

тепло. Например, k = 0,608 Вт / м · ° C для воды и k = 80,2 Вт / м · ° C для железа при комнатной температуре

, что означает, что железо проводит тепло более чем в 100 раз быстрее. чем вода может. Таким образом, мы говорим, что вода является плохим проводником тепла по сравнению с железом, хотя вода - отличная среда для хранения тепловой энергии.

Уравнение 1-2 для скорости теплопередачи в стационарных условиях может также может рассматриваться как определяющее уравнение теплопроводности.Таким образом, тепловая проводимость материала можно определить как скорость передачи тепла через единицу толщины материала на единицу площади на единицу разницы температур.

Теплопроводность материала - это мера способности материала к проводить тепло. Высокое значение теплопроводности указывает на то, что материал хороший проводник тепла, а низкое значение указывает на то, что материал плохо нагревается проводник или изолятор. Теплопроводность некоторых распространенных материалов в помещении температуры приведены в Таблице-1-1: Теплопроводность чистой меди в помещении
Температура
составляет k = 401 Вт / м · ° C, что указывает на то, что медная стенка толщиной 1 м будет проводить тепло со скоростью 401 Вт на м 2 площади на 1 ° C разницы температур по всему периметру. стена.

Обратите внимание, что такие материалы, как медь и серебро - хорошие электрические проводники также являются хорошими проводниками тепла, и имеют высокие значения термокон- долговечность. Такие материалы, как резина, дерево и пенополистирол плохие проводники тепла и имеют низкую значения проводимости.

Слой материала известной толщины и площадь можно обогревать с одной стороны электрическим резистивным нагревателем известный выход. Если внешние поверхности обогреватель хорошо изолирован, все тепло, выделяемое резистивным нагревателем будет передан через материал проводимость которого подлежит определению.Затем измеряя две поверхности температуры материала при достигается устойчивая теплопередача и подставив их в формулу. 1-2 вместе с другими известными величинами дают теплопроводность (рис. 1-4)

Рис. 1-4: Простая экспериментальная установка для определить теплопроводность

Теплопроводность материалов варьируется в широком диапазоне, как показано на рис. 1-5. Коэффициент теплопроводности газов, таких как воздух, отличается в 104 раза от значений
.
Механизм теплопроводности в жидкости осложняется тем, что молекулы расположены более близко друг к другу, и они оказывают более сильное межмолекулярное взаимодействие поле.Теплопроводность жидкости обычно находится между теплопроводностью твердых тел и газы. Теплопроводность вещества обычно самая высокая в твердой фазе. и самый низкий в газовой фазе. В отличие от газов, теплопроводность большинства жидкостей уменьшаются с повышением температуры, за исключением воды. подобно газов, проводимость жидкостей уменьшается с увеличением молярной массы. Жидкость металлы, такие как ртуть и натрий, обладают высокой теплопроводностью и очень подходит для использования в приложениях, где требуется высокая скорость передачи тепла жидкости, как на АЭС.

В твердых телах теплопроводность обеспечивается двумя эффекты: колебательные волны решетки индуцированные колебательными движениями молекулы расположены относительно фиксированные позиции периодически называется решеткой, а энергия транс- переносится через свободный поток электронов в твердое тело (рис. 1-6).

Теплопроводность твердого тела равна получается добавлением решетки и электронные компоненты. Относительно высокая теплопроводность чистого металлы в первую очередь связаны с электронный компонент.Решетка составляющая теплопроводности сильно зависит от того, как молекулы расположены. Например, алмаз, который является высоко упорядоченным кристаллическое твердое вещество, имеет самый высокий из известных теплопроводность в помещении температура.

Рис. 1-6: Механизм теплопроводности в разные фазы вещества.

В отличие от металлов, которые являются хорошими проводниками электричества и тепла, кристаллические твердые тела, такие как поскольку алмаз и полупроводники, такие как кремний, являются хорошими проводниками тепла, но плохо электрические проводники.В результате такие материалы находят широкое применение в электронная промышленность. Несмотря на более высокую цену, алмазные радиаторы используются в охлаждение чувствительных электронных компонентов из-за отличного теплового проводимость алмаза. Силиконовые масла и прокладки обычно используются в упаковка электронных компонентов, поскольку они обеспечивают как хороший тепловой контакт и хорошая электроизоляция.

Чистые металлы обладают высокой теплопроводностью, и можно подумать, что металлические сплавы также должны иметь высокую проводимость.Можно было бы ожидать, что сплав из двух металлов

теплопроводности и иметь проводимость k между и. Но

оказывается, что это не так. Теплопроводность сплава двух металлов равна обычно намного ниже, чем у любого из металлов, как показано в Таблице 1-2. Даже маленький количество в чистом металле "посторонних" молекул, которые сами являются хорошими проводниками серьезно нарушить поток тепла в этом металле. Например, теплопроводность стали, содержащей всего 1 процент хрома, составляет 62 Вт / м · ° C, а термическая электропроводность железа и хрома составляет 83 и 95 Вт / м · ° C соответственно.

к 1 к 2 к 1 к 2

--------------------------------------- ---------

Чистый металл или сплав k, Вт / м · ° C

------------------------- -----------------------

Медь 401 Никель 91 Константин 23 (55% Cu, 45% Ni) Алюминий 237 Коммерческая бронза 52 (90% Cu, 10% Al)

Таблица 1-2: Теплопроводность оригинала металлы и их сплавы

---------------------------------------------

T [ , K] Медь Алюминий

------------------------------------------- -

100 482 302

200 413 237

300 401237

400 393 240

600 379 231

800 366218

---------------- ------------------------------

Таблица 1-3: Коэффициент теплопроводности зависит от температура

Рис. 1-7: Изменение теплопроводности различных твердых тел, жидкостей и газов с температура

Теплопроводность материалов зависит от температуры (Таблица 1-3).В изменение теплопроводности в определенных диапазонах температур незначительно для одни материалы, но важны для других, как показано на рис. 1-7. Тепловой электропроводность некоторых твердых тел резко возрастает при повышении температуры. абсолютный ноль, когда эти твердые тела становятся сверхпроводниками. Например, электропроводность меди достигает максимального значения около 20 000 Вт / м · ° C при 20K, что примерно в 50 раз превышает проводимость при комнатной температуре.

** Значения теплопроводности и других тепловых свойств различных материалов приведены в таблицах от A-3 до A-16 **

Температурная зависимость теплопроводности вызывает значительные сложности в анализе проводимости.Таким образом, тепловизор
является обычной практикой.
k при средней температуре и считать ее константой в расчетах.

Пример 1-2 Тепловая проводимость материала

ay of me сэндвич с термо-конд. электрический термопленочный нагреватель между двумя идентичными образцами материала, как показано на рис. есс сделан из тонкого кремнийорганический каучук, обычно менее 0,5 мм. Циркулирующая жидкость, такая как водопроводная вода, удерживает

ial thermomete ds the перепад температуры

: Измерение o

Обычная толщина материала до

1-8.Толщина резистивного нагревателя, включая его крышку, которая s открытые концы образцов при постоянной температуре. Боковые поверхности образцы хорошо изолированы, чтобы обеспечить одностороннюю теплопередачу через образцы. размерный.

Две термопары встроены в

каждый образец на некотором расстоянии L друг от друга,

и другой r rea

te ∆T на этом

h

напротив

термопары в Каждый образец размещается на расстоянии 3 см друг от друга.После
г.
из кал

мат Асур s достигнуты.

Теплопотери через боковые поверхности аппарата незначительны, так как поверхности хорошо изолированы, поэтому все тепло, выделяемое

термосимметрия.

Анализ: Преобразование электричества в тепло составляет

W

расстояние по каждому образцу. Когда устойчивый условия эксплуатации, общая скорость теплопередачи через оба образцы становятся равными электрическому мощность, потребляемая нагревателем, определяется путем умножения электрического ток по напряжению.

В одном эксперименте цилиндрическая образцы диаметром 5 см и длиной 10 см. Два е начальные переходные процессы, электронагреватель наблюдается потребление 0,4 А при 110 В, и оба дифференциальные термометры читают перепад температур 15 ° C. Де- Термин теплопроводность образец.

Решение: теплопроводность размерная теплопроводность, и мной состояние

Fig1-8: Аппарат для измерения теплопроводности измерение материала с использованием двух идентификаторов образец и термическое сопротивление.

erial определяется путем обеспечения одного- температура при устойчивой работе

Предположения: 1. Обеспечиваются стабильные рабочие условия, поскольку показания температуры не меняются. со временем.

тех нагреватель проводится через образцы. Аппарат поз

ical мощность, потребляемая резистивным нагревателем

= = () 110 () 4.0 = 44

- Мы VI V A

Скорость теплового потока через каждый образец

= 21 = 21 × 44

Q We W = 22 W

, поскольку только половина выделяемого тепла будет проходить через каждый образец из-за симметрии.s

Считывание одинаковой температуры на одинаковом расстоянии в каждом образце подтверждает термосимметрию аппарата. Площадь теплопередачи - это нормально к направлению теплового потока, которое представляет собой площадь поперечного сечения цилиндра

и различный обладает а в данном случае:

A = 41 πD 2 = 41 π () 05,0 м 2 = 0,0 00196 [м 2]

Принимая во внимание, что температура тер

температура падает на 15 ° C в пределах 3 см в направлении теплового потока, мальная проводимость образца определяется изд в

4.

.0 (00196) (15)

(22 03,0) ()

→ = ∆ = 2 ° =

∆

=

-

м C

Вт м

A T

QL

k

L

T

Q kA

-

⎥

⎤

⎢

⎡ W

⎣m ° ⋅C⎦

Обсуждение Возможно, вы задаетесь вопросом, действительно ли нам нужно использовать два образца в прибора, поскольку измерения на втором образце не дают дополнительных Информация.Вроде бы второй образец можно заменить изоляцией. Действительно, мы делаем не нужен второй образец; тем не менее, это позволяет нам проверить температуру

Режим передачи энергии между твердой поверхностью и прилегающей к ней фунта или газа, который находится в движении, и это включает в себя комбинированные эффекты проводимости и uid движение. Чем быстрее движется жидкость, тем выше конвекционная теплопередача. В движение, теплопередача между твердой поверхностью и

конвекцией, то есть комбинированным дефекты проводимости в воздухе, вызванные случайным движением воздуха, который

ace в воздух Рисунок 1.10: Охлаждение вареного яйца принудительным и естественная конвекция

г

н. измерения на первом образце и обеспечивает термосимметрию, что снижает экспериментальный

1,5 Конвекция

Конвекция Ли эт отсутствие объема жидкости соседняя жидкость является чистой проводимостью. Наличие объемного движения жидкости увеличивает теплообмен между твердой поверхностью и жидкостью, но это также усложняет определение скоростей теплообмена.

Рассмотрим охлаждение горячего блока путем обдува его верхней поверхности холодным воздухом (рис.1-9). Энергия сначала передается воздушному слою, прилегающему к блоку, за счет теплопроводности. Этот затем энергия уносится из е удаляет нагретый воздух у поверхности и заменяет его более холодным.

Рис. 1-9: Теплопередача от горячего прибоя конвекцией

Пример 1-3: Электрический провод длиной 2 м и диаметром 0,3 см проходит через комнату при 15 ° C, lt резистивного нагрева, и Измеренная температура поверхности провода составляет 152 ° C при стабильной работе. Так же должно быть 60 В и 1.5 А, предположительно. Пренебрегая теплопередачей за счет излучения, определите теплоту конвекции

Коэффициент конвективной теплопередачи при передаче тепла от электрического соединение провода с воздухом должно быть определено путем измерения температуры при устойчивой работе. условия достижимы

Предположения: 1. Постоянные рабочие параметры не меняются со временем. 2. Излучение h

анализ Когда стабильно работает, провод будет оценить скорость выделения тепла в проволоке в результате нагрева сопротивлением.Это

Площадь поверхности проволоки

w nsfer выражается как

Без учета теплопередачи за счет излучения и с учетом всех потерь тепла от В случае возникновения конвекции коэффициент конвективной теплопередачи определен равным

, как показано на рис. 1-11. В результате в проводе выделяется тепло. th падение напряжения и электрический ток через провод - это я повторно коэффициент передачи тепла между внешней поверхностью провода и воздухом в комната.

Рис. 1-11: Конвекционная теплопередача от горячей проволоки к окружающей среде

Решение: час d и: потребляемая электрическая мощность.

номинальные условия существуют, так как температура составляет

есть передача незначительна.

А При достижении рабочих условий скорость теплопотерь f e

Q = Egenerated = VI = () 60 В () 5,1 A = 90 Вт

T

A DL .0 (003 м 2) (м) .0 01885 м 2

S = π = π =

Закон охлаждения нетона для конвекционного теплового тракта

–

Qconv = hAS () TS − T∞

ч w

() () () м C

W

м C

W

A T T

Q

h

S S

усл

⋅

=

- °

=

- ∞ 22

9.

.0 01885152 15

90

в среднем тепле Коэффициенты ответа от различных поверхностей в воздухе. Кроме того, передача тепла за счет излучения может поддерживая прилегающие поверхности к температуре проволоки.

=

–

Обратите внимание, что описанная выше простая установка может использоваться для определения tr исключить
руб.
1.6 Радиация

Радиация - это энергия, излучаемая веществом в форме электромагнитных волн (или результат изменения электронной конфигурации атомов или молекулы.В отличие от проводимости и конвекции, передача энергии излучением не требует присутствия промежуточной среды. Фактически, передача энергии на

исследований теплопередачи нас интересует тепловое излучение, которое является формой диация, испускаемая телами из-за их температуры. Он отличается от других форм f электромагнитное излучение, такое как рентгеновские лучи, гамма-лучи, микроволны, радиоволны, вещи, не связанные с температурой. Все тела при температуре
г.
т. Инцидент на таких телах составляет

Q = σAT

фотонов) как a при

н. излучение является самым быстрым (со скоростью света) и не затухает в вакууме.Так энергия солнца достигает Земли.

В ра о и телевидение ва выше абсолютного нуля испускают тепловое излучение.

Радиация - это объемное явление, и все твердые тела, жидкости и газы излучают, поглощают, или передают излучение в различной степени. Однако обычно считается, что радиация быть поверхностным явлением для твердых тел, непрозрачных для теплового излучения, таких как металлы, дерево и камни, поскольку излучение, исходящее от внутренних областей таких материал никогда не может достичь поверхности, а радиационные обычно поглощается в пределах нескольких микрон от поверхности.

Максимальная интенсивность излучения, которое может испускаться поверхностью при абсолютном температура TS (в K или R) определяется законом Стефана-Больцмана как

, где 'σ = 5,67 X 10-8 Вт / м 2 · K 4 - постоянная Стефана-Больцмана

. Иде- поверхность, излучающая излучение на эта максимальная скорость называется Отсутствие тела, и излучение испущено

Рис. 1-12: Излучение черного тела представляет собой б максимум а Черным телом называется черное тело излучения (рис. 1-12).

испускается с поверхности при заданном температура

крепление излучения, которое может быть

Излучение, исходящее от всех реальных поверхностей, остается черное тело при той же температуре и выражается как

сс, чем излучение, испускаемое e

4

Qemitmax, = εσATSS

-

где ε - коэффициент излучения поверхности. Th

диапазон 0 ≤ ≤ 1

e коэффициент излучения, значение которого находится в диапазоне

ε - это мера того, насколько близко

к которому

ly поверхность приближается к черному телу для

ε = 1.

Еще одно важное радиационное свойство

a поверхность - это ее поглощающая способность α, которая составляет

часть энергии излучения падает на поверхность, которую я поглотил по поверхности. Как и em vity, это значение находится в диапазоне

с issi

0 ≤α≤ 1. A

черное тело абс весь п оди это

шаров radiatio, падающий на него. То есть

blackb идеальный поглотитель (α = 1)

как идеальный

Рис. 1-13: Поглощение излучения

а т эмиттер.падающий на непрозрачную поглощающую способность α.

1,7 Одновременные механизмы теплопередачи До сих пор мы знали, что существует три механизма передачи тепла, но не все три. одновременно существуют в среде. Например, передача тепла осуществляется только за счет проводимость в непрозрачных твердых телах, но за счет кон-излучения в полупрозрачных олиды. Таким образом, твердое тело может включать в себя проводимость и излучение, но не конвекцию.

из

либо по

Рис. 1-14: В некоторых случаях могут иметь место два режима теплопередачи.

либо проводимость, либо не к излучению, кроме n длин волн.

т в большинстве случаев газ эффективно как вакуум. iation.

Хотя обычно существует три механизма сильных колебаний излучения теплопередача, iation на

с nductio и s Однако твердое тело может передавать тепло за счет конвекции и / или излучения на его поверхности. поверхности, контактирующие с жидкостью, или другие поверхности.

Например, внешние поверхности холодного куска камня будут согреться в более теплой среде в результате поступления тепла от конвекция (от воздуха) и излучение (от солнца или более теплые окружающие поверхности).Но внутренняя часть камень будет нагреваться, поскольку это тепло передается внутреннему область породы по проводимости.

Теплообмен осуществляется за счет теплопроводности и, возможно, излучения в неподвижная жидкость (нет движения жидкости в объеме), а также конвекцией и излучение в текущей жидкости. В 2-х режимах отсутствие излучение, передача тепла через жидкость проводимость или конвекция, в зависимости от наличия каких-либо объемное движение жидкости. Конвекцию можно рассматривать как комбинированную проводимость и движение жидкости, а проводимость в жидкости может рассматривать как частный случай конвекции в отсутствие любое движение жидкости (рис.1-14). usly. d одновременно

Таким образом, когда мы имеем дело с теплопередачей через жидкость, мы имеем конвекция, но не то и другое одновременно. Также газы практически прозрачны что некоторые газы, как известно, сильно поглощают радиацию согласно сертификату

Озон, например, сильно поглощает ультрафиолетовое излучение. Бу между двумя твердыми поверхностями не имеет излучения и действует эф С другой стороны, жидкости обычно являются сильными поглотителями рад
.
abso среда может включать. Наконец, передача тепла через вакуум осуществляется радикально, поскольку проводимость или конвекция требует наличия материала Средняя.

Пример 1-4: Теплообмен между двумя изотермическими пластинами

Рассмотрим устойчивую теплопередачу между двумя большими параллельными пластинами при постоянной температуре

из T 1 = 300 K и T 2 = 200 K, которые находятся на расстоянии L = 1 см друг от друга, как показано на рис. 1-15.

Предполагается, что поверхности черные

(коэффициент излучения ε = 1), определить коэффициент передачи тепла

между пластинами на единицу площадь поверхности с учетом зазора между пластины заполнены (а) атмосферным воздухом, ) откачанный, (в) наполненный уретаном

изоляция с явным тепловым эффектом

(б изоляция, и (г) заполнены супер- в проводимость 0.00002 Вт / м · ° C. Рис. 1-15: Две изотермические пластины

Решение Размер параллельных пластин при указанных температурах составляет

с в воздухе между пластинами. я.

при средней te. / м · ° C для воздуха (Таблица A-11), 0,026 Вт / м · ° C для уретановой изоляции (Таблица A-6) и 0. е супер изоляция.

с теплопроводности и радиационного теплообмена между пластинами через

Суммарная скорость теплопередачи между двумя ла будет определено для четырех различных случаев.

Предположения 1. Существуют стабильные рабочие условия. 2. Нет естественной конвекции тока. 3. Поверхности черные, поэтому E =

Свойства Теплопроводность при 250 К составляет k = 0

Вт

Вт / м · ° C для th

Анализ

(а) Ставка воздушная прослойка

()

()

219

300 200

1 2 =

м

TTW

12 .0 0219 ⎟

⎠

⎜

⎝ ° ⋅

= =

L м C

Qcond кА W

01.0 м

и

() 14 24 67,5) 1 (10824 ⎟1 (2) [() 300 4 - () 200 4] = 368

⎞

⎜

⎛

= - = × - м KK

W

Qрад εσ TA TW

⎝ m ⋅K ⎠

Следовательно,

реальная скорость будет выше из-за естественной конвекции. в воздушном пространстве между пластинами возникнет ток.

(b) воздушное пространство между пластинами откачано, 'trrescw ~ nr? r ~ nduction или Однако теплообмен между пластинами будет осуществляться только за счет излучения.Следовательно,

(c) материал крышки, помещенный между двумя плитами, блокирует прямое излучение тепла тарелки. Также теплопроводность изоляционного материала

ough уретановая изоляция это

= + = 219 + 368 = 587

Qtotal Qcond Qrad W

Тепловой переход

Когда Конв

= = 368

–

Qtotal Qrad W

Непрозрачный т. передача между учитывает радиационную теплопередачу, которая может происходить через пустоты в изоляционный материал.Скорость теплопередачи th

()

()

260

01.

300 200

12 0,0 026 1 2 =

- °

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

° ⋅

=

-

= =

м

C

м

м C

W

L

TT

Qtotal Qcond kA W

Обратите внимание, что теплопередача через уретан материал меньше тепла перенос через воздух, определенный в (а), хотя теплопроводность

(г)
Изоляция
действительно присутствует, и кажущаяся теплопроводность супер- Этот эффект объясняется ассоциацией.Следовательно,

изоляция выше, чем у воздуха. Это потому, что изоляция блокирует радиация, тогда как воздух передает ее.

Слои суперизоляции предотвращают прямую радиационную теплопередачу между пластинами. Однако радиационный теплообмен между листами су- на

Предположения 1. Существуют стабильные рабочие условия. 2. Передача тепла через изолированную сторону пластины незначительна. 3. Коэффициент теплопередачи остается постоянным.

Свойства Коэффициент поглощения солнечного излучения пластиной равен α = 0,6.

Анализ:

Поглощающая способность пластины составляет 0,6 и, следовательно, 60% солнечного излучения, падающего на пластина будет поглощаться непрерывно. В результате температура пластины повысится, и разница температур между пластиной и окружающей средой увеличится. Этот увеличение разницы температур приведет к потере тепла от пластины к окружение для увеличения.В какой-то момент скорость потери тепла от пластины будет равна скорость поглощенной солнечной энергии, и температура пластины больше не изменится.

Определена температура пластины при установлении стабильной работы. с,

Egained Elost

= или αASqincident, solar = hcombinedAS (TS − T∞)

Решая для TS и заменяя, температура поверхности пластины определяется как

C

m C

W

m

W

C

h

q

TT

комбинированный

инцидентовolar

S = °

⋅ °

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

×

= + = ° +

-

∞ 4.

50

6,0 700

25

2

, 2

α

Обратите внимание, что тепловые потери не позволят температуре пластины превышать 33,4 ° C. Также, комбинированный коэффициент теплопередачи учитывает эффекты конвекции и излучения, и поэтому он очень удобен в расчетах теплопередачи, когда стоимость известна в разумных пределах.

Материал кВт / м · ºC

---------------------------------------- ---------------

Бриллиант 2300 Серебро 429 Медь 401 Золото 317 Алюминий 237 Утюг 80.Ртуть (жидкость) 8. Стекло 0. Кирпич 0. Вода 0. Кожа человека 0. Дерево (дуб) 0. Гелий (газ) 0. Мягкая резина 0. Стекловолокно 0. Воздух (газ) 0. Уретан, жесткий пенопласт 0,

.
Строительные климатические зоны США и Канада - Почему это важно

Первый шаг к строительству прочного и энергоэффективного дома в Северной Америке, включая пассивный дом по стандартам PHIUS, LEED или Net Zero Homes, - это знание вашей климатической зоны. Подобно тому, как нам нужно носить разную одежду в разном климате, дома должны быть правильно спроектированы с учетом температуры, уровня влажности и экстремальных погодных явлений в их конкретном климате.

Как климатические зоны разделены в США и Канаде?

На основе информации, собранной с 4 775 метеорологических сайтов США, в начале 2000-х годов США.Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория Министерства энергетики США создала упрощенную карту, разделяющую Северную Америку на 8 общих климатических зон, главным образом по температуре. Затем он был разделен на три категории влажности, обозначенные A, B и C. Зона A - влажная, зона B - сухая и зона C - морская, где самые теплые месяцы не превышают 72 ° F, а зимние температуры находятся в диапазоне от 27 до 65. ° F.

Причина, по которой мы говорим «общие» климатические зоны выше, заключается в том, что есть даже микроклимат, который может изменять условия даже на небольшом пространстве, например, между двумя соседними домами.

В качестве личного примера я вспоминаю, как моему соседу приходилось вырубать 3 больших вечнозеленых дерева очень близко от своего дома, которые сохраняли его дом в полной тени. Его дом был старым и плохо изолированным, поэтому он сильно зависел от погодных условий.

Его дом часто был затхлым и влажным, как он сказал мне, и когда деревья опустились и солнце смогло добраться до его дома, он был приятно удивлен, обнаружив, что он стал менее влажным, и запах постепенно исчез. Это пример микроклимата, но также и пример того, почему существуют ограничения на точность карты климатической зоны.

Сказать, что климатическая зона основана на температуре и влажности, - это еще не все; это выходит за рамки того, насколько жарко, холодно или влажно. Каждая зона имеет значение в «градусо-днях», которое относится к годовому накоплению потребности в отоплении или охлаждении.

Если исходить из базовой температуры 65 ° F, любая климатическая зона будет иметь тепловую нагрузку и охлаждающую нагрузку в зависимости от количества дней, в течение которых она выше или ниже этой точки. Если, например, температура остается на уровне 50 ° F в течение 24 часов, это соответствует 15 градусо-дням нагрева (HDD).И наоборот, если бы температура оставалась на уровне 75 ° F в течение полных 24 часов, это равнялось бы 15 градусо-дням охлаждения (CDD).

Как мне найти свою климатическую зону?

Найти собственный климатический пояс - дело несложное, находитесь ли вы в США или Канаде .

Точное определение климатической зоны, в которой вы живете, - невероятно неточная наука. Вы увидите, что линии на некоторых картах климатических зон отличаются от линий на других, и они также могут указывать на довольно резкие изменения от одного климата к другому.Поскольку это, очевидно, не то, как ведут себя климат и погодные условия, если вы упадете где-нибудь рядом с границей климатической зоны, где она меняется от одной к другой, взгляните на несколько различных карт климатических зон и обратите внимание на следующую ближайшую климатическую зону. и будьте осторожны при обсуждении с местным бюро разрешений на строительство.

Какие климатические зоны различаются?

Климатические регионы описаны ниже с определениями, основанными на среднегодовых температурах, градусо-днях отопления и типичных уровнях годовых осадков.

Зона жарко-влажного климата

Определяется как: любой регион, в котором ежегодно выпадает более 20 дюймов (50 см) осадков и где происходит одно или оба из следующих событий:

• Температура 67 ° F (19,5 ° C) или выше по влажному термометру в течение 3000 или более часов в течение шести самых теплых месяцев в году; или
• Температура 73 ° F (23 ° C) или выше по влажному термометру в течение 1500 или более часов в течение шести самых теплых месяцев в году.

Зона жаркого и влажного климата Building America включает в себя части зон 1, 2 и 3 IECC, которые относятся к категории влажности (A) ниже линии «теплый-влажный», показанной на карте IECC.

Зона смешанного и влажного климата

Определяется как: любой регион, который получает более 20 дюймов (50 см) годовых осадков, имеет приблизительно 5400 градусо-дней или меньше (на основе 65 ° F) и где среднемесячная температура наружного воздуха падает ниже 45 ° F ( 7 ° C) в зимние месяцы.

Зона со смешанным влажным климатом Building America включает части зон 4 и 3 IECC в категории A выше линии «теплый / влажный».

Зона жарко-сухого климата

Определяется как: любой регион, где выпадает менее 20 дюймов (50 см) осадков в год и где среднемесячная наружная температура остается выше 45 ° F (7 ° C) в течение года.

Зона с жарким и сухим климатом в Building America соответствует частям зон 2 и 3 IECC в сухой категории.

Зона смешанного и сухого климата

Определяется как: любой регион, в котором ежегодно выпадает менее 20 дюймов (50 см) осадков, где приблизительно 5400 градусо-дней нагрева (на основе 65 ° F) или меньше и где среднемесячная температура наружного воздуха падает ниже 45 ° F. (7 ° C) в зимние месяцы.

Зона смешанного и сухого климата Building America соответствует климатической зоне 4B (сухой) IECC.

Зона холодного климата

Определяется как: любой регион с температурой от 5400 до 9000 градусо-дней (на основе 65 ° F).

Холодный климат Building America соответствует климатическим зонам 5 и 6 IECC.

Зона очень холодного климата

Определяется как: любой регион с температурой от 9000 до 12 600 градусо-дней (на основе 65 ° F).

Очень холодный климат здания America соответствует климатической зоне 7 IECC.

Субарктический климатический пояс

Определяется как: любой регион с 12 600 градусо-днями нагрева (из расчета 65 °) или более.Единственные субарктические регионы в Соединенных Штатах находятся на Аляске, которая не показана на Рисунке 1.

Субарктическая климатическая зона Building America соответствует климатической зоне 8 IECC.
Морской

Определяется как: любой регион, отвечающий всем следующим критериям:

• Средняя температура самого холодного месяца между 27 ° F (-3 ° C) и 65 ° F (18 ° C)
• Среднее значение для самого теплого месяца ниже 22 ° C (72 ° F)
• Не менее 4 месяцев при средней температуре выше 10 ° C (50 ° F)
• Сухой сезон летом.

В этой зоне в месяц с наибольшим количеством осадков в холодное время года будет в три раза больше (или больше) осадков, чем в месяц с наименьшим количеством осадков в остальное время года.

Холодный сезон с октября по март в северном полушарии и с апреля по сентябрь в южном полушарии.

Морской климат Building America соответствует тем частям климатических зон 3 и 4 IECC, которые относятся к категории влажности «C».

Building America и климатические зоны IECC

В таблице ниже показано соотношение между климатическими зонами Building America и IECC .

Строительство Америки

IECC

Субарктика

Зона 8

Очень холодно

Зона 7

Холодный

Зона 5 и 6

Смешанно-влажный

Округа 4А и 3А выше линии теплой влажности

Сухое смешивание

Зона 4B

Горячий влажный

Округа 2А и 3А ниже линии теплой влажности

горячая сушка

Зона 3B

Морской

Все округа с режимом влажности «С»

Строим правильно для вашей климатической зоны

Дома должны быть построены с учетом климатических условий, в которых они находятся. из соображений долговечности, а также энергоэффективности, здоровья и безопасности.

Для объяснения: во-первых, конструкция должна соответствовать требованиям региональных норм по снеговым нагрузкам или ветровым нагрузкам, если таковые имеются, которые в первую очередь основаны на климатической зоне. Дома также нуждаются в достаточной теплоизоляции наилучшего типа и правильной пропорции с точки зрения энергоэффективности, независимо от того, находятся ли они в отопительном или охлаждающем климате. И дома в любом климате должны быть герметичными из соображений долговечности (для предотвращения проникновения влажного воздуха через стены), чтобы уменьшить потери энергии и сохранить качество воздуха в помещении.

Что касается того, как построить лучшие стены для дома с высокими эксплуатационными характеристиками, это будет варьироваться в той же степени, как выбор лучшего зимнего снаряжения будет варьироваться в зависимости от Флориды и Аляски. Дома в холодном и влажном климате требуют пароизоляции на теплой стороне теплоизоляции, чтобы предотвратить гниение стен влагой, тогда как в домах с кондиционированием воздуха во Флориде пароизоляция выходит на внешнюю сторону стен. Если вы соберете стену в неправильной последовательности в любом из климатических условий, она, скорее всего, быстро сгниет.

Затем вам нужно рассмотреть фактический участок под застройку, на котором будет построен новый дом. На юг или север, окружен ли он деревьями, и если да, то ли они лиственные или вечнозеленые - так как это повлияет на инсоляцию дома - что означает, сколько солнца он получит и, следовательно, сколько пассивного солнечного излучения получит дом можно надеяться.

Климатические зоны в США и Канаде важны при строительстве домов

Но принципы строительной науки остаются неизменными во всех климатических зонах ; в отношении движения влаги через стены и тепловой динамики (то есть, как тепло перемещается из одного места в другое).Чтобы лучше понять основы того, как построить энергоэффективный и прочный дом, посмотрите наше видео о строительстве, упрощенное ниже, основанное на тестовом доме, который мы построили в зоне холодного климата 6 в Квебеке, Канада:

.
Все о климате | Национальное географическое общество

Климат - это долгосрочный характер погоды в определенной области. Погода может меняться от часа к часу, от дня к дню, от месяца к месяцу или даже от года к году. Погода в регионе, обычно отслеживаемая не менее 30 лет, считается его климатом.

Климатическая система

Климат в разных частях света разный. В некоторых частях света почти каждый день бывает жарко и дождливо.У них тропический влажный климат. В других большую часть года холодно и покрыто снегом. У них полярный климат. Между ледяными полюсами и жаркими тропиками находится множество других климатов, которые вносят вклад в биоразнообразие и геологическое наследие Земли.

Климат определяется климатической системой региона. Климатическая система состоит из пяти основных компонентов: атмосферы, гидросферы, криосферы, поверхности суши и биосферы.

Атмосфера - самая изменчивая часть климатической системы.Состав и движение газов, окружающих Землю, могут радикально измениться под влиянием природных и антропогенных факторов.

Изменения гидросферы, включая изменения температуры и солености, происходят гораздо медленнее, чем изменения в атмосфере.

Криосфера - еще одна в целом непротиворечивая часть климатической системы. Ледниковые щиты и ледники отражают солнечный свет, а теплопроводность льда и вечной мерзлоты сильно влияет на температуру. Криосфера также помогает регулировать термохалинную циркуляцию.Эта «конвейерная лента океана» оказывает огромное влияние на морские экосистемы и биоразнообразие.

Топография

Топография и растительность влияют на климат, помогая определить, как энергия Солнца используется на Земле. Обилие растений и тип земного покрова (например, почва, песок или асфальт) влияют на испарение и температуру окружающей среды.

Биосфера, совокупность живых существ на Земле, оказывает огромное влияние на климат. Посредством фотосинтеза растения помогают регулировать поток парниковых газов в атмосферу.Леса и океаны служат «поглотителями углерода», которые оказывают охлаждающее воздействие на климат. Живые организмы изменяют ландшафт как за счет естественного роста, так и за счет создания таких структур, как норы, плотины и холмы. Эти измененные ландшафты могут влиять на погодные условия, такие как ветер, эрозия и даже температура.

Климатические особенности

Наиболее известные особенности климата региона - это, вероятно, средняя температура и осадки. Изменения в дневных, дневных и сезонных колебаниях также помогают определить конкретный климат.Например, в Сан-Франциско, Калифорния, и Пекине, Китай, годовые температуры и осадки примерно одинаковы. Однако ежедневные и сезонные изменения сильно различают Сан-Франциско и Пекин. Зима в Сан-Франциско ненамного прохладнее, чем летом, в то время как в Пекине жарко летом и холодно зимой. Лето в Сан-Франциско сухое, а зима влажная. В Пекине чередуются влажные и засушливые сезоны: дождливое лето и сухая зима.

К климатическим характеристикам также относятся ветер, влажность, облачность, атмосферное давление и туман.Широта играет огромную роль в определении климата. Пейзаж также может помочь определить региональный климат. Высота региона, близость к океану или пресной воде, а также особенности землепользования могут повлиять на климат.

Любой климат является продуктом многих факторов, включая широту, высоту, топографию, расстояние от океана и расположение на континенте. Дождливый тропический климат Западной Африки, например, зависит от расположения региона около экватора (широты) и его положения на западной стороне континента.Район получает прямой солнечный свет круглый год и находится в области, называемой зоной межтропической конвергенции (ITCZ, произносится как «зуд»), где встречаются влажные пассаты. В результате климат в регионе теплый и дождливый.

Микроклимат

Конечно, климат не бывает однородным. Небольшие вариации, называемые микроклиматами, существуют в каждом климатическом регионе. На микроклимат в значительной степени влияют топографические особенности, такие как озера, растительность и города. Например, в крупных городских районах улицы и здания поглощают солнечное тепло, в результате чего средняя температура в городе поднимается выше, чем средняя температура на более открытых участках поблизости.Это известно как «эффект городского острова тепла».

Крупные водоемы, такие как Великие озера в США и Канаде, также могут иметь микроклимат. Например, города на южной стороне озера Онтарио более облачны и получают гораздо больше снега, чем города на северном берегу. Этот «эффект озера» является результатом холодных ветров, дующих через более теплую воду озера.

Климатическая классификация

В 1948 году американский климатолог Чарльз Торнтвейт разработал систему классификации климата, которую ученые используют до сих пор.Система Торнтуэйта зависит от водного баланса региона и потенциальной эвапотранспирации. Потенциальная эвапотранспирация описывает количество воды, испарившейся с участка земли, покрытого растительностью. Такие показатели, как влажность и осадки, помогают определить индекс влажности в регионе. Чем ниже значение индекса влажности, тем более засушливый климат в регионе.

Основными классификациями климата в классификации Торнтуэйта являются микротермальный, мезотермальный и мегатермальный.

Микротермальный климат характеризуется холодными зимами и низким потенциалом эвапотранспирации.Большинство географов применяют этот термин исключительно к северным широтам Северной Америки, Европы и Азии. Микротермальный климат может включать умеренный климат Бостона, Массачусетс; хвойные леса южной Скандинавии; и бореальная экосистема северной Сибири.

Мезотермальные районы имеют умеренный климат. Они недостаточно холодны, чтобы выдержать слой зимнего снега, но и не остаются достаточно теплыми, чтобы поддерживать цветущие растения (и, следовательно, эвапотранспирацию) в течение всего года.Мезотермический климат включает Средиземноморский бассейн, большую часть прибрежной Австралии и регион Пампасов в Южной Америке.

Мегатермальный климат жаркий и влажный. Эти регионы имеют высокий индекс влажности и поддерживают богатую растительность круглый год. Мегатермальный климат включает бассейн Амазонки; многие острова в Юго-Восточной Азии, такие как Новая Гвинея и Филиппины; и бассейн Конго в Африке.

Система классификации Кеппена

Хотя многие климатологи считают, что система Торнтуэйта является эффективным и строгим способом классификации климата, она сложна, и ее трудно нанести на карту.Система редко используется вне научных публикаций.

Самая популярная система классификации климата была предложена в 1900 году русско-немецким ученым Владимиром Кеппеном. Кеппен заметил, что тип растительности в регионе во многом зависит от климата. Изучая данные о растительности, температуре и осадках, он и другие ученые разработали систему для обозначения климатических регионов.

Согласно системе классификации климата Кеппена, существует пять климатических групп: тропический, сухой, мягкий, континентальный и полярный.Эти климатические группы далее делятся на типы климата. В следующем списке показаны климатические группы и их типы:

Тропический

Сухая

Легкая

Средиземноморье

Влажный субтропический

Морской

Континенталь

Теплое лето

Прохладное лето

Субарктика (бореальная)

Полярный

Тропический климат

В тропической группе есть три типа климата: тропический влажный; тропический муссон; и тропический влажный и сухой.

Тропический влажный климат: тропические леса

Места с влажным тропическим климатом также известны как тропические леса. В этих экваториальных регионах самая предсказуемая погода на Земле с высокими температурами и регулярными осадками. Годовое количество осадков превышает 150 сантиметров (59 дюймов), а температура в течение дня меняется больше, чем в течение года. Самые низкие температуры, примерно от 20 до 23 ° по Цельсию (68-73 ° по Фаренгейту), наблюдаются незадолго до рассвета. Дневные температуры обычно достигают 30–33 ° по Цельсию (86–91 ° по Фаренгейту).В тропических лесах очень мало сезонных изменений, что означает, что среднемесячная температура остается довольно постоянной в течение года.

Тропический влажный климат существует в полосе, простирающейся примерно на 10 ° широты по обе стороны от экватора. Эта часть земного шара всегда находится под влиянием зоны межтропической конвергенции. ITCZ движется по маятниковому пути в течение года, перемещаясь вперед и назад через экватор в зависимости от времени года. Летом в Северном полушарии он движется на север, а зимой - на юг.

Некоторые тропические страны с влажным климатом являются влажными в течение всего года. В других странах выпадает больше осадков летом или зимой, но никогда не бывает особенно засушливых сезонов. Штат США Гавайи; Куала Лумпур, Малайзия; и Белен, Бразилия, являются примерами районов с влажным тропическим климатом.

Тропический муссон

Тропический муссонный климат наиболее характерен для южной части Азии и Западной Африки. Муссон - это ветровая система, которая меняет свое направление каждые шесть месяцев. Муссоны обычно текут с моря на сушу летом и с суши на море зимой.

Летние муссоны приносят большое количество осадков в тропические муссонные регионы. Люди, живущие в этих регионах, зависят от сезонных дождей, которые приносят воду своим посевам. Индия и Бангладеш известны своим муссонным климатом.

Тропический влажный и сухой климат: саванна

Тропический влажный и сухой климат иногда называют климатом «саванны» по названию экосистемы пастбищ, определяемой влажными и засушливыми периодами.

Тропический влажный и сухой климат находится недалеко от ITCZ, недалеко от экватора.У них три сезона. Один сезон прохладный и сухой, когда теплый и влажный ITCZ находится в противоположном полушарии. Еще один сезон жаркий и сухой по мере приближения ITCZ. Последний сезон жаркий и влажный, поскольку прибывает ITCZ, и регион переживает месяцы тропического влажного климата.

Жизнь в этих влажных и засушливых тропических регионах зависит от дождей в сезон дождей. В годы, когда дожди небольшие, люди и животные страдают от засухи. В особенно дождливые годы в регионах могут быть наводнения.Гавана, Куба; Калькутта, Индия; и обширная африканская равнина Серенгети находится во влажных и сухих тропиках.

Сухой климат

Районы, относящиеся к группе сухого климата, встречаются с низким уровнем осадков. Существует два типа засушливого климата: засушливый и полузасушливый. В большинстве засушливых климатов ежегодно выпадает от 10 до 30 сантиметров (от четырех до 12 дюймов) дождя, а в полузасушливых климатах выпадает достаточно, чтобы поддерживать обширные пастбища.

Температуры как в засушливом, так и в полузасушливом климате показывают большие суточные и сезонные колебания.Самые жаркие места в мире находятся в засушливом климате. Температура в засушливом национальном парке Долина Смерти в Калифорнии, США, 10 июля 1913 года достигла 56,7 ° по Цельсию (134 ° по Фаренгейту) - это самая высокая температура, когда-либо зарегистрированная.

Хотя количество осадков ограничено во всех странах с засушливым климатом, в некоторых частях мира дождей не бывает. Одно из самых засушливых мест на Земле - пустыня Атакама в Чили, на западном побережье Южной Америки. Участки Атакамы, возможно, никогда не получали дождя в зарегистрированной истории.

В полузасушливых регионах, таких как австралийская глубинка, обычно ежегодно выпадает от 25 до 50 сантиметров (10-20 дюймов) осадков. Часто они располагаются между засушливыми и тропическими климатическими зонами.

Засушливый и полузасушливый климат могут возникать там, где движение теплого влажного воздуха блокируется горами. В Денвере, штат Колорадо, к востоку от американской части Скалистых гор, характерен сухой климат, известный как «тень от дождя».

Мягкий климат

Регионы с мягким и континентальным климатом также называют регионами с умеренным климатом.Оба типа климата имеют отчетливые холодные сезоны. В этих частях света на климат в основном влияют широта и положение региона на континенте.

Средиземноморский

Средиземноморский климат отличается теплым летом и короткой мягкой дождливой зимой. Средиземноморский климат встречается на западном побережье континентов между 30 ° и 40 ° широты и вдоль берегов Средиземного моря.

Средиземноморское лето отличается чистым небом, прохладными ночами и небольшим дождем.

Влажный субтропический

Влажный субтропический климат обычно встречается на восточной стороне континентов. В таких городах, как Саванна, Джорджия, в США; Шанхай, Китай; и Сидней, Австралия, лето жаркое и влажное. Зима может быть очень холодной. Осадки распределяются равномерно в течение года и составляют от 76 до 165 сантиметров (30-65 дюймов). В этих регионах часто случаются ураганы и другие сильные штормы.

Морское западное побережье

Погода по обе стороны континента обычно становится прохладнее по мере увеличения широты.

Морской климат западного побережья, тип мягкого климата, типичный для таких городов, как Сиэтл, Вашингтон в США и Веллингтон, Новая Зеландия, имеет более длинную и прохладную зиму, чем средиземноморский климат. Морось выпадает примерно на две трети зимних дней, а средняя температура составляет около 5 ° по Цельсию (41 ° по Фаренгейту).

Континентальный климат

Районы с континентальным климатом имеют более холодную зиму, более продолжительный снег и более короткий вегетационный период. Это переходные зоны между мягким и полярным климатом.Континентальный климат подвержен резким сезонным изменениям.

Разнообразие погодных условий в регионах с континентальным климатом делает их одними из самых красивых мест для погодных явлений. Осенью, например, обширные леса ежегодно демонстрируют свой яркий цвет, прежде чем сбрасывать листья с приближением зимы. Грозы и торнадо, одни из самых мощных сил в природе, образуются в основном в континентальном климате.

Существует три типа континентального климата: теплое лето, прохладное лето и субарктический.Все эти климаты существуют только в Северном полушарии. Обычно континентальный климат находится внутри континентов.

Теплое лето

В регионах с теплым летним климатом часто бывают влажные летние сезоны, похожие на муссонный климат. По этой причине этот тип климата еще называют влажно-континентальным. Большая часть Восточной Европы, включая Румынию и Грузию, имеет теплый летний климат.

Прохладное лето

В прохладном летнем климате зимы с низкими температурами и снегом.Холодные ветры, дующие с Арктики, преобладают в зимнюю погоду.

Люди, живущие в этом климате, привыкли к суровой погоде, но те, кто не подготовлен к такому холоду, могут пострадать. Например, многие солдаты французского императора Наполеона Бонапарта привыкли к мягкому средиземноморскому климату Франции. Тысячи умерли от сильного холода, отступая от прохладного летнего климата России зимой 1812 года.

Субарктика

К северу от регионов с прохладным летним климатом находятся регионы с субарктическим климатом.В этих регионах, включая северную Скандинавию и Сибирь, наблюдаются очень долгие, холодные зимы с небольшим количеством осадков. Субарктический климат еще называют бореальным климатом или тайгой.

Полярный климат

Два полярных типа климата, тундра и ледяная шапка, расположены в пределах Арктического и Антарктического кругов, вблизи Северного и Южного полюсов.

Тундра

В тундровом климате лето короткое, но растений и животных много. В июле температура может достигать 10 ° по Цельсию (50 ° по Фаренгейту).Полевые цветы усеивают ландшафт, а стаи перелетных птиц питаются насекомыми и рыбой. Киты питаются микроскопическими существами в холодных, богатых питательными веществами водах региона. Люди адаптировались к жизни в тундре за тысячи лет.

Ледяная шапка

Немногие организмы выживают в климате ледяной шапки Арктики и Антарктики. Даже летом температура редко поднимается выше нуля. Вездесущий лед помогает сохранять холодную погоду, отражая большую часть солнечной энергии обратно в атмосферу.Небо в основном ясное, а осадков мало. Фактически, Антарктида, покрытая ледяной шапкой толщиной 1,6 километра (одной мили), является одной из самых больших и сухих пустынь на Земле.

Высокогорный климат

Многие географы и климатологи изменили систему классификации Кеппена на протяжении многих лет, в том числе географ Глен Трюарта, который добавил категорию для высокогорного климата.

Существует два типа климата на возвышенности: горный и горный.Как для высокогорного, так и для высокогорного климата характерны очень разные температуры и уровни осадков. Восхождение на высокую гору или достижение плато может быть похоже на движение к полюсам. В некоторых горах, таких как гора Килиманджаро в Танзании, климат тропический у основания и полярный на вершине. Часто высокогорный климат отличается от одной стороны горы к другой.

Влияние климата

Огромное разнообразие жизни на Земле во многом обусловлено разнообразием существующих климатов и изменениями климата, которые произошли в прошлом.

Климат оказал влияние на развитие культур и цивилизаций. Повсюду люди по-разному адаптировались к климату, в котором они живут.

Одежда

Одежда, например, подвержена влиянию климата. Коренные арктические культуры Европы, Азии и Северной Америки, например, создали теплую, прочную одежду из меха и кожи животных. Эта одежда была необходима для выживания в ледяном климате у Северного полюса. Многие парки, которые носят жители Арктики, не только утеплены, но и водонепроницаемы.Это борется как с низкими температурами, так и с осадками в полярном климате.

С другой стороны, легкая бумажная ткань тапа является частью многих культур в теплом влажном климате Полинезии в южной части Тихого океана. Ткань из тапа традиционно изготавливалась из сушеных листьев, волокон кокосового ореха и коры хлебного дерева. Ткань из тапа нежная и теряет прочность во влажном состоянии, что было бы смертельно опасно возле полюсов, но неудобно только возле экватора.

Убежище

Климат также влияет на то, как цивилизации строят жилье.Например, древний народ анасази на юге Северной Америки построил квартиры на высоких скалах. В защищенной тенистой местности жителям было прохладно в жарком сухом климате пустыни.

Юрта является частью самобытности многих культур ветреной, полузасушливой степи Центральной Азии. Юрты - это своеобразный «дом на колесах», переносное круглое жилище, состоящее из решетки гибких столбов и обтянутое войлоком или другой тканью. Юрты защищают жителей от сильных ветров, а их портативность делает их идеальным сооружением для кочевых и полукочевых пастушьих культур на пастбищах.

Сельское хозяйство

Развитие сельского хозяйства сильно зависело от климата. Древние сельскохозяйственные цивилизации, например, в Месопотамии и Индии, процветали там, где климат был мягким. Сообщества могли выращивать урожай каждый сезон и экспериментировать с различными видами сельскохозяйственных культур, домашним скотом и методами ведения сельского хозяйства.

Мягкий средиземноморский климат, в котором развивалась Римская империя, например, позволял фермерам выращивать такие культуры, как пшеница, оливки, виноград, ячмень и инжир.Домашний скот включал крупный рогатый скот, овец, коз, свиней и даже пчел.

Подобно древним римлянам, древние культуры бассейна Амазонки в Южной Америке также смогли разработать методы ведения сельского хозяйства. Основные одомашненные деревья в Амазонии в основном собирались для производства продуктов питания и лекарств: бразильские орехи, фрукты Inga ynga (широко известные как «бобы для мороженого»), виноград с деревьев Амазонки, абиу (еще один тропический фрукт) и фрукты какао (семена известны как какао-бобы).

Сегодня фермеры все еще следят за климатом.Они сажают определенные культуры в соответствии с ожидаемым количеством осадков и продолжительностью вегетационного периода. Когда погода не соответствует типичной климатической модели, это может означать тяжелые времена для фермеров и более высокие затраты на продукты питания для потребителей.

Изменение климата

Климат не меняется изо дня в день, как погода, но он меняется со временем. Изучение исторического изменения климата называется палеоклиматологией.

Климатические изменения происходят медленно, на протяжении сотен или даже тысяч лет.Например, периодические ледниковые периоды покрывали большие участки Земли ледяными шапками. Некоторые данные палеоклиматологии показывают, что пустыня Сахара когда-то была покрыта растениями и озерами в теплый «влажный период».

Изменение климата может происходить по многим причинам. Движение тектонических плит, вулканическая активность и наклон земной оси - все это влияет на климат. Например, после извержения островного вулкана Кракатау в Индонезии в 1883 году зимы и даже лето в Азии и Европе были холоднее и темнее.Вулканический пепел заслонил солнце. Фермерам приходилось приспосабливаться к более коротким и слабым вегетационным периодам. Климат во всем мире менялся годами.

Так называемый «Малый ледниковый период» был периодом изменения климата, простирающимся с 12 по 19 века. Малый ледниковый период не был настоящим ледниковым периодом, но характеризует более холодный климат во всем мире. В Европе каналы в Великобритании и Нидерландах часто замерзали, что позволяло кататься на коньках. В Северной Америке европейские колонисты сообщали об особенно суровых зимах.

Глобальное потепление

После промышленной революции 19 века деятельность человека начала оказывать влияние на климат. Текущий период изменения климата иногда называют «глобальным потеплением».

Глобальное потепление часто ассоциируется с безудержным «парниковым эффектом». Парниковый эффект описывает процесс захвата солнечной радиации в нижних слоях атмосферы планеты определенными газами (включая углекислый газ (CO ₂), метан, закись азота (N ₂ O), фторированные газы и озон).Парниковые газы позволяют солнечному свету сиять на поверхности Земли, но они задерживают тепло, которое отражается обратно в атмосферу. Таким образом они действуют как стеклянные стены теплицы.

Парниковый эффект - это природное явление, которое сохраняет на Земле достаточно тепла, чтобы поддерживать жизнь. Однако в результате деятельности человека, включающей сжигание ископаемого топлива и вырубку лесов, парниковые газы выбрасываются в атмосферу с беспрецедентной скоростью.

Текущий период изменения климата документально подтвержден повышением температуры, таянием ледников и более интенсивными погодными явлениями.

С конца 19 века температура нашей планеты поднялась примерно на 1,1 ° C (2 ° F). Шестнадцать из последних 17 самых теплых лет приходятся на 21 век. По данным НАСА, 2016 год был не только самым теплым годом за всю историю наблюдений, но и восемь из 12 месяцев, составляющих год, были самыми теплыми за всю историю наблюдений за эти соответствующие месяцы.

Текущий период изменения климата также связан с массовым отступлением ледников, ледовых щитов и морского льда. Повышение температуры привело к сокращению количества ледников в Национальном парке Глейшер в Монтане со 150 в 1850 году до 26 сегодня.В 2017 году один из крупнейших когда-либо зарегистрированных айсбергов вошел в океан, когда огромный кусок шельфового ледника Ларсена С откололся от Антарктического полуострова. Более теплые температуры океана и более теплые температуры окружающего воздуха, вероятно, способствовали разрушению шельфового ледника и связанного с ним массивного антарктического ледяного покрова. Наконец, за последние несколько десятилетий как протяженность, так и толщина арктического морского льда быстро уменьшились. Знаменитый Северо-Западный проход, коварный маршрут, соединяющий бассейны Северной Атлантики и Северного Тихого океана, теперь обычно свободен ото льда и достаточно безопасен для навигации круизных судов.

Таяние ледников и ледяных щитов, а также расширение морской воды по мере ее нагревания способствовали беспрецедентному повышению уровня моря. Уровень моря поднимается примерно на 2,3 миллиметра (0,2 дюйма) каждый год, что способствует увеличению частоты наводнений в прибрежных районах на 900%.

Повышение температуры может изменить воздействие климата и даже классификацию региона. Например, низколежащие острова могут быть затоплены по мере подъема морской воды. Население островных государств, таких как Мальдивы или Коморские Острова, было вынуждено задуматься о том, чтобы стать «климатическими беженцами» - людьми, вынужденными покинуть свои дома и мигрировать в другой регион.

Высокая температура в атмосфере может усилить взаимодействие различных погодных систем. Например, необычно засушливый климат в полузасушливом регионе может продлить засуху. В регионах с мягким климатом повышенная влажность атмосферы, связанная с влажным климатом, может увеличить вероятность ураганов и тайфунов.

Изменение климата также влияет на организмы и разнообразие видов. Организмам, которые адаптировались к одному климату, возможно, придется мигрировать или адаптироваться к более высоким температурам. Например, ламантины - морские млекопитающие, обитающие в тропических водах.По мере повышения температуры ламантины мигрируют так далеко на север, как Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. С другой стороны, популяции белых медведей уходят дальше на юг по мере того, как арктический морской лед становится все меньше.

Изменение климата можно смягчить за счет сокращения выбросов парниковых газов. Это может означать инвестирование в новые технологии, большее использование возобновляемых источников энергии, повышение энергоэффективности старого оборудования или изменение поведения потребителей.

.
Смотрите также

Что такое фбс

Из чего лучше сделать дом

Проекты дачных домов каркасных

Потолок натяжной гарпун

Глазурованный керамогранит для пола

Как выровнять угол стены

В какой пропорции смешать цемент

Монтаж навесных газовых котлов

Схема ибп для котла своими руками

Швеллер размеры и виды

Кухонные полотенца где хранить

Академия декора +7-952-736-57-39

Оформительская компания

В каком климате теплопроводность стен домов

Анализ теплотехнических свойств домов из разных материалов: какой дом теплее

Характеристики теплопроводностипопулярных строительных материалов

Дома из кирпича

Дома из дерева

Дома из каркаса

Оценка теплоизоляционных свойстввнешних ограждающих конструкций

Теплопроводность каменного дома

Теплопроводность деревянного дома

Теплопроводность каркасного дома

Заключение

Какие стены будут теплыми

Нормативы требуют экономическую выгоду от утепления

Санитарные нормы по теплу и их достижение

Теплые стены часто двухслойные

Простой расчет утеплителя

Однослойные стены с небольшими утечками тепла

Достаточно ли теплые стены в один слой

Чем компенсируются потери тепла через стены

Еще недостатки стен из пористых материалов

Долговечность утеплителя — важнейший вопрос

Различные факторы для выбора

Цена вопроса и сложность выбора

Простые правила тёплой стены | ДОМ ИДЕЙ

Желаемое и возможное тепло дома

Расчёт теплового сопротивления стен

Таблица термического сопротивления часто встречающихся материалов стен

Таблица термического сопротивления часто встречающихся утеплителей

Быстрая оценка теплосберегающих возможностей дома

Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов

Для чего нужен расчет

От чего зависит теплопроводность

Выполняем расчеты

Допустимые значения в зависимости от региона

Показатели теплопередачи для различных материалов

Расчет многослойной конструкции

Последовательность действий

Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Расчет теплопроводности стен дома, формула и калькулятор онлайн

Каким теплотехническим требованиям должны соответствовать стены?

Характеристика теплозащитных свойств

Как выполнить расчет теплопроводности стены

Как рассчитать теплопотери через стены

Как посчитать теплопотери на калькуляторе онлайн

Онлайн калькулятор расчета теплопотерь дома

Какой дом самый теплый - из чего его лучше построить

Уязвимые места частного дома

Технологии строительства на страже тепла

Дом из кирпича

Дом из газобетонных блоков

Деревянный дом

Дом из бруса

Дом из бревна

Каркасный дом

Современные комбинированные технологии

Если в доме холодно, его нужно утеплить

Утеплители для наружных стен дома

Минеральный утеплитель

Полистирол и пенопласт

Распылительные утеплители

Керамический утеплитель

Теплопроводность выбранных материалов и газов

Пример - кондуктивная теплопередача через алюминиевый бак по сравнению с баком из нержавеющей стали

Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку горшка толщиной 2 мм - разность температур 80 o C

Кондуктивная теплопередача через стенку горшка из нержавеющей стали толщиной 2 мм - разница температур 80 o C

Композитная проводимость стен - Вопросы и ответы по теплопередаче

Теплопроводность - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Глава 1 W2 - Примечания к лекциям 1 Глава ОСНОВНОЙ ТЕПЛООБМЕН Механизм теплопередачи

Глава 1

ОСНОВНОЙ ТЕПЛООБМЕН

Механизм теплопередачи

Проводимость

Теплопроводность

Тепловая диффузия

плоская толщина стенки ∆x и площадь A

с теплопроводностью k = 8.

Коэффициент теплопроводности крыши составляет k = 8,0 [Вт / м · ºC].

A

Академия декора
+7-952-736-57-39

Характеристики теплопроводности
популярных строительных материалов

Оценка теплоизоляционных свойств
внешних ограждающих конструкций

Кондуктивная теплопередача через алюминиевую стенку горшка толщиной 2 мм - разность температур 80 ^o C

Кондуктивная теплопередача через стенку горшка из нержавеющей стали толщиной 2 мм - разница температур 80 ^o C