En passant par les petites villes, on peut souvent voir les monuments encore préservés de l'époque socialiste: les bâtiments des clubs ruraux, les palais, les anciennes boutiques. Les bâtiments délabrés se caractérisent par d'immenses ouvertures de fenêtres avec un maximum de double vitrage, des murs en produits en béton armé d'épaisseur relativement faible. L'argile expansée était utilisée comme élément chauffant dans les murs, et en petite quantité. Les minces plafonds en dalles nervurées n'aidaient pas non plus à garder le bâtiment au chaud.
Lors du choix des matériaux pour les structures, les concepteurs de l'ère de l'URSS s'intéressaient peu à la conductivité thermique. L'industrie produisait suffisamment de briques et de dalles, la consommation de mazout pour le chauffage n'était pratiquement pas limitée. Tout a changé en quelques années. Chaufferies combinées « intelligentes » avec compteurs multitarifs, manteaux thermiques, systèmes de ventilation récupérative dans lesla construction est déjà la norme, pas une curiosité. Cependant, la brique, bien qu'elle ait absorbé de nombreuses réalisations scientifiques modernes, car elle était le matériau de construction n ° 1, elle l'est restée.
Le phénomène de conduction thermique
Pour comprendre comment les matériaux diffèrent les uns des autres en termes de conductivité thermique, par une journée froide à l'extérieur, il suffit de poser la main alternativement sur du métal, un mur de briques, du bois et, enfin, une pièce de mousse. Cependant, les propriétés des matériaux pour transmettre l'énergie thermique ne sont pas nécessairement mauvaises.
La conductivité thermique des briques, du béton et du bois est considérée dans le contexte de la capacité des matériaux à retenir la chaleur. Mais dans certains cas, la chaleur, au contraire, doit être transférée. Cela s'applique, par exemple, aux casseroles, poêles et autres ustensiles. Une bonne conductivité thermique garantit que l'énergie est utilisée aux fins prévues - pour chauffer les aliments en cours de cuisson.
Quelle est mesurée la conductivité thermique de son essence physique
Qu'est-ce que la chaleur ? C'est le mouvement des molécules d'une substance, chaotique dans un gaz ou un liquide, et vibrant dans les réseaux cristallins des solides. Si une tige métallique placée dans le vide est chauffée d'un côté, les atomes métalliques, ayant reçu une partie de l'énergie, se mettront à vibrer dans les nids du réseau. Cette vibration sera transmise d'atome en atome, grâce à quoi l'énergie sera progressivement répartie uniformément sur toute la masse. Pour certains matériaux, comme le cuivre, ce processus ne prend que quelques secondes, tandis que pour d'autres, il faudra des heures pour que la chaleur se « répare » uniformément dans tout le volume. Plus la différence de température entrezones froides et chaudes, plus le transfert de chaleur est rapide. Soit dit en passant, le processus s'accélérera avec une augmentation de la zone de contact.
La conductivité thermique (x) est mesurée en W/(m∙K). Il montre la quantité d'énergie thermique en watts qui sera transférée à travers un mètre carré avec une différence de température d'un degré.
Brique pleine céramique
Les bâtiments en pierre sont solides et durables. Dans des châteaux de pierre, des garnisons ont résisté à des sièges qui duraient parfois des années. Les bâtiments en pierre n'ont pas peur du feu, la pierre n'est pas sujette aux processus de décomposition, en raison desquels l'âge de certaines structures dépasse mille ans. Cependant, les constructeurs ne voulaient pas dépendre de la forme aléatoire du pavé. Et puis des briques en céramique faites d'argile sont apparues sur la scène de l'histoire - le plus ancien matériau de construction créé par des mains humaines.
La conductivité thermique des briques en céramique n'est pas une valeur constante; dans des conditions de laboratoire, un matériau absolument sec donne une valeur de 0,56 W / (m∙K). Cependant, les conditions de fonctionnement réelles sont loin d'être celles du laboratoire, de nombreux facteurs affectent la conductivité thermique d'un matériau de construction:
- humidité: plus le matériau est sec, mieux il retient la chaleur;
- épaisseur et composition des joints de ciment: le ciment conduit mieux la chaleur, des joints trop épais serviront de ponts de congélation supplémentaires;
- la structure même de la brique: teneur en sable, qualité de cuisson, présence de pores.
En conditions réelles de fonctionnement, la conductivité thermique d'une brique est prise à 0 près,65 - 0,69 W / (m∙K). Cependant, chaque année, le marché se développe avec des matériaux jusque-là inconnus aux performances améliorées.
Céramique poreuse
Matériaux de construction relativement neufs. Une brique creuse se distingue d'une brique pleine par une faible consommation de matériaux lors de la production, une densité plus faible (par conséquent, des coûts réduits pour les opérations de chargement et de déchargement et une facilité de pose) et une conductivité thermique plus faible.
La pire conductivité thermique d'une brique creuse est une conséquence de la présence de poches d'air (la conductivité thermique de l'air est négligeable et est en moyenne de 0,024 W/(m∙K)). Selon la marque de brique et la qualité de fabrication, l'indicateur varie de 0,42 à 0,468 W / (m∙K). Je dois dire qu'en raison de la présence de cavités d'air, la brique perd de sa résistance, mais beaucoup dans la construction privée, lorsque la résistance est plus importante que la chaleur, remplissent simplement tous les pores avec du béton liquide.
Brique de silicate
Le matériau de construction en terre cuite n'est pas aussi facile à fabriquer qu'il n'y paraît à première vue. La production de masse produit un produit avec des caractéristiques de résistance très douteuses et un nombre limité de cycles de gel-dégel. Fabriquer des briques qui peuvent résister aux intempéries pendant des centaines d'années n'est pas bon marché.
L'une des solutions au problème était un nouveau matériau fabriqué à partir d'un mélange de sable et de chaux dans un "bain" de vapeur avec une humidité d'environ 100 % et une température d'environ +200°C La conductivité thermique de la brique de silicate dépend fortement de la marque. Elle, tout comme la céramique, est poreuse. Lorsque le mur n'est pas porteur et que sa tâche est uniquement de retenir la chaleur autant que possible, une brique fendue avec un coefficient de 0,4 W / (m∙K) est utilisée. La conductivité thermique d'une brique pleine, bien sûr, est plus élevée jusqu'à 1,3 W / (m∙K), mais sa résistance est d'un ordre de grandeur supérieur.
Silicate cellulaire et béton cellulaire
Avec le développement de la technologie, il est devenu possible de produire des matériaux en mousse. En ce qui concerne les briques, il s'agit du silicate à gaz et du béton cellulaire. Le mélange de silicate ou de béton est moussé, sous cette forme le matériau durcit, formant une structure finement poreuse de cloisons minces.
En raison de la présence d'un grand nombre de vides, la conductivité thermique d'une brique de silicate à gaz n'est que de 0,08 à 0,12 W / (m∙K).
Le béton moussé retient un peu moins la chaleur: 0,15 - 0,21 W / (m∙K), mais les bâtiments qui en sont faits sont plus durables, il est capable de supporter une charge 1,5 fois plus que ce à quoi on peut "faire confiance" silicate de gaz.
Conduction thermique de différents types de briques
Comme déjà mentionné, la conductivité thermique d'une brique dans des conditions réelles est très différente des valeurs tabulaires. Le tableau ci-dessous montre non seulement les valeurs de conductivité thermique pour différents types de ce matériau de construction, mais également les structures fabriquées à partir de ceux-ci.
Diminution de la conductivité thermique
Actuellement, dans la construction, la conservation de la chaleur dans un bâtiment est rarement confiée à un seul type de matériau. réduirela conductivité thermique d'une brique, la saturant de poches d'air, la rendant poreuse, peut atteindre une certaine limite. Un matériau de construction poreux aéré et trop léger ne peut même pas supporter son propre poids, et encore moins l'utiliser pour créer des structures à plusieurs étages.
Le plus souvent, une combinaison de matériaux de construction est utilisée pour isoler les bâtiments. La tâche de certains est d'assurer la résistance des structures, sa durabilité, tandis que d'autres garantissent la conservation de la chaleur. Une telle décision est plus rationnelle, tant du point de vue de la technologie de la construction que de l'économie. Exemple: utiliser seulement 5 cm de mousse ou de mousse plastique dans le mur donne le même effet d'économie d'énergie thermique que 60 cm "supplémentaires" de béton cellulaire ou de silicate à gaz.
