छोटे शहरों से गुजरते हुए, आप अक्सर समाजवादी युग के अभी भी संरक्षित स्मारकों को देख सकते हैं: ग्रामीण क्लबों, महलों, पुरानी दुकानों की इमारतें। जीर्ण-शीर्ण इमारतों को अधिकतम डबल ग्लेज़िंग के साथ विशाल खिड़की के उद्घाटन की विशेषता है, अपेक्षाकृत छोटी मोटाई के प्रबलित कंक्रीट उत्पादों से बनी दीवारें। विस्तारित मिट्टी का उपयोग दीवारों में और कम मात्रा में हीटर के रूप में किया जाता था। पतली रिब्ड स्लैब छत ने भी इमारत को गर्म रखने में मदद नहीं की।
संरचनाओं के लिए सामग्री चुनते समय, यूएसएसआर युग के डिजाइनरों को तापीय चालकता में बहुत कम रुचि थी। उद्योग ने पर्याप्त ईंटों और स्लैब का उत्पादन किया, हीटिंग के लिए ईंधन तेल की खपत व्यावहारिक रूप से सीमित नहीं थी। कुछ ही वर्षों में सब कुछ बदल गया। आधुनिक में बहु-टैरिफ मीटरिंग उपकरणों, थर्मल कोट, पुनरावर्ती वेंटिलेशन सिस्टम के साथ "स्मार्ट" संयुक्त बॉयलर हाउसनिर्माण पहले से ही आदर्श है, जिज्ञासा नहीं। हालांकि, ईंट, हालांकि इसने कई आधुनिक वैज्ञानिक उपलब्धियों को अवशोषित किया है, क्योंकि यह नंबर 1 निर्माण सामग्री थी, यह बनी हुई है।
ऊष्मा चालन की घटना
यह समझने के लिए कि तापीय चालकता के मामले में सामग्री एक दूसरे से कैसे भिन्न होती है, बाहर ठंडे दिन में, धातु, एक ईंट की दीवार, लकड़ी, और अंत में, एक टुकड़े पर बारी-बारी से अपना हाथ रखना पर्याप्त है फोम का। हालांकि, थर्मल ऊर्जा संचारित करने के लिए सामग्री के गुण आवश्यक रूप से खराब नहीं होते हैं।
ईंटों, कंक्रीट, लकड़ी की तापीय चालकता को गर्मी बनाए रखने के लिए सामग्री की क्षमता के संदर्भ में माना जाता है। लेकिन कुछ मामलों में, इसके विपरीत, गर्मी को स्थानांतरित किया जाना चाहिए। यह लागू होता है, उदाहरण के लिए, बर्तन, धूपदान और अन्य बर्तन। अच्छी तापीय चालकता यह सुनिश्चित करती है कि ऊर्जा का उपयोग उसके इच्छित उद्देश्य के लिए किया जाता है - पकाए जा रहे भोजन को गर्म करने के लिए।
इसके भौतिक सार की तापीय चालकता क्या मापी जाती है
गर्मी क्या है? यह किसी पदार्थ के अणुओं की गति है, जो गैस या तरल में अराजक होती है, और ठोस पदार्थों के क्रिस्टल जाली में कंपन होती है। यदि निर्वात में रखी धातु की छड़ को एक तरफ गर्म किया जाता है, तो धातु के परमाणु, ऊर्जा का हिस्सा प्राप्त करके, जाली के घोंसलों में कंपन करना शुरू कर देंगे। यह कंपन परमाणु से परमाणु में संचारित होगा, जिससे ऊर्जा धीरे-धीरे पूरे द्रव्यमान में समान रूप से वितरित हो जाएगी। कुछ सामग्रियों के लिए, जैसे कि तांबा, इस प्रक्रिया में सेकंड लगते हैं, जबकि अन्य के लिए, गर्मी को पूरे आयतन में समान रूप से "फैलने" में घंटों लगेंगे। के बीच तापमान का अंतर जितना अधिक होगाठंडे और गर्म क्षेत्र, तेजी से गर्मी हस्तांतरण। वैसे, संपर्क क्षेत्र में वृद्धि के साथ प्रक्रिया तेज हो जाएगी।
तापीय चालकता (x) को W/(m∙K) में मापा जाता है। यह दिखाता है कि एक डिग्री के तापमान अंतर के साथ एक वर्ग मीटर के माध्यम से वाट में कितनी गर्मी ऊर्जा स्थानांतरित की जाएगी।
पूर्ण सिरेमिक ईंट
पत्थर की इमारतें मजबूत और टिकाऊ होती हैं। पत्थर के महलों में, गैरीसन ने घेराबंदी का सामना किया जो कभी-कभी वर्षों तक चलता था। पत्थर से बनी इमारतें आग से नहीं डरती हैं, पत्थर क्षय प्रक्रियाओं के अधीन नहीं हैं, जिसके कारण कुछ संरचनाओं की आयु एक हजार वर्ष से अधिक हो जाती है। हालांकि, बिल्डर्स कोबलस्टोन के यादृच्छिक आकार पर निर्भर नहीं होना चाहते थे। और फिर मिट्टी से बनी चीनी मिट्टी की ईंटें इतिहास के मंच पर दिखाई दीं - मानव हाथों द्वारा बनाई गई सबसे पुरानी निर्माण सामग्री।
सिरेमिक ईंटों की तापीय चालकता एक स्थिर मूल्य नहीं है; प्रयोगशाला स्थितियों में, बिल्कुल सूखी सामग्री 0.56 W / (m∙K) का मान देती है। हालांकि, वास्तविक परिचालन स्थितियां प्रयोगशाला वाले से बहुत दूर हैं, ऐसे कई कारक हैं जो भवन निर्माण सामग्री की तापीय चालकता को प्रभावित करते हैं:
- आर्द्रता: सामग्री जितनी अधिक सूखती है, उतनी ही बेहतर गर्मी बरकरार रखती है;
- सीमेंट जोड़ों की मोटाई और संरचना: सीमेंट बेहतर गर्मी का संचालन करता है, बहुत मोटे जोड़ अतिरिक्त ठंड सेतु के रूप में काम करेंगे;
- ईंट की संरचना ही: रेत सामग्री, फायरिंग गुणवत्ता, छिद्रों की उपस्थिति।
संचालन की वास्तविक परिस्थितियों में, एक ईंट की तापीय चालकता 0 के भीतर ली जाती है,65 - 0.69 डब्ल्यू / (एम∙के)। हालांकि, हर साल बेहतर प्रदर्शन के साथ बाजार पहले की अज्ञात सामग्रियों के साथ बढ़ता है।
छिद्रपूर्ण सिरेमिक
अपेक्षाकृत नई निर्माण सामग्री। एक खोखली ईंट उत्पादन में कम सामग्री खपत, कम विशिष्ट गुरुत्व (परिणामस्वरूप, लोडिंग और अनलोडिंग संचालन के लिए कम लागत और बिछाने में आसानी) और कम तापीय चालकता में एक ठोस समकक्ष से भिन्न होती है।
एक खोखले ईंट की सबसे खराब तापीय चालकता हवा की जेब की उपस्थिति का परिणाम है (हवा की तापीय चालकता नगण्य है और औसत 0.024 W/(m∙K) है)। ईंट के ब्रांड और कारीगरी की गुणवत्ता के आधार पर, संकेतक 0.42 से 0.468 W / (m∙K) तक भिन्न होता है। मुझे कहना होगा कि वायु गुहाओं की उपस्थिति के कारण, ईंट अपनी ताकत खो देता है, लेकिन निजी निर्माण में कई, जब ताकत गर्मी से अधिक महत्वपूर्ण होती है, तो बस सभी छिद्रों को तरल कंक्रीट से भर दें।
सिलिकेट ईंट
पकी हुई मिट्टी की निर्माण सामग्री का निर्माण उतना आसान नहीं है जितना पहली नज़र में लग सकता है। बड़े पैमाने पर उत्पादन बहुत ही संदिग्ध ताकत विशेषताओं और सीमित संख्या में फ्रीज-पिघलना चक्रों के साथ एक उत्पाद का उत्पादन करता है। ऐसी ईंटें बनाना जो सैकड़ों वर्षों तक मौसम का सामना कर सकें, सस्ता नहीं है।
समस्या के समाधान में से एक भाप "स्नान" में रेत और चूने के मिश्रण से बनाई गई एक नई सामग्री थी जिसमें लगभग 100% आर्द्रता और लगभग +200 का तापमान थाडिग्री सेल्सियस सिलिकेट ईंट की तापीय चालकता ब्रांड पर बहुत निर्भर है। यह, सिरेमिक की तरह, झरझरा है। जब दीवार एक वाहक नहीं है, और इसका कार्य केवल जितना संभव हो उतना गर्मी बनाए रखना है, 0.4 W / (m∙K) के गुणांक के साथ एक स्लेटेड ईंट का उपयोग किया जाता है। एक ठोस ईंट की तापीय चालकता, निश्चित रूप से 1.3 W / (m∙K) तक अधिक होती है, लेकिन इसकी ताकत परिमाण का एक बेहतर क्रम है।
वातित सिलिकेट और फोमयुक्त कंक्रीट
प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, फोम सामग्री का उत्पादन संभव हो गया है। ईंटों के संबंध में, ये गैस सिलिकेट और फोमयुक्त कंक्रीट हैं। सिलिकेट मिश्रण या कंक्रीट का झाग बनाया जाता है, इस रूप में सामग्री सख्त हो जाती है, जिससे पतले विभाजनों की एक सूक्ष्म छिद्रपूर्ण संरचना बनती है।
एक बड़ी संख्या में रिक्तियों की उपस्थिति के कारण, गैस सिलिकेट ईंट की तापीय चालकता केवल 0.08 - 0.12 W / (m∙K) होती है।
फोमेड कंक्रीट में गर्मी थोड़ी खराब होती है: 0.15 - 0.21 W / (m∙K), लेकिन इससे बनी इमारतें अधिक टिकाऊ होती हैं, यह "विश्वसनीय" की तुलना में 1.5 गुना अधिक भार वहन करने में सक्षम है। गैस सिलिकेट।
विभिन्न प्रकार की ईंटों की तापीय चालकता
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, वास्तविक परिस्थितियों में एक ईंट की तापीय चालकता सारणीबद्ध मूल्यों से बहुत अलग है। नीचे दी गई तालिका इस निर्माण सामग्री के विभिन्न प्रकारों के लिए न केवल तापीय चालकता मान दिखाती है, बल्कि उनसे बनी संरचनाएं भी दिखाती है।
तापीय चालकता में कमी
वर्तमान में, निर्माण में, एक इमारत में गर्मी के संरक्षण पर शायद ही कभी एक प्रकार की सामग्री पर भरोसा किया जाता है। कम करनाएक ईंट की तापीय चालकता, इसे हवा की जेब से संतृप्त करना, इसे झरझरा बनाना, एक निश्चित सीमा तक हो सकता है। एक हवादार, अत्यधिक हल्की झरझरा निर्माण सामग्री अपने स्वयं के वजन का समर्थन भी नहीं कर सकती है, बहु-मंजिला संरचनाओं को बनाने के लिए इसका उपयोग करना तो दूर की बात है।
अक्सर, इमारतों को इन्सुलेट करने के लिए निर्माण सामग्री के संयोजन का उपयोग किया जाता है। कुछ का कार्य संरचनाओं की ताकत, इसकी स्थायित्व सुनिश्चित करना है, जबकि अन्य गर्मी के संरक्षण की गारंटी देते हैं। निर्माण प्रौद्योगिकी और अर्थशास्त्र दोनों के दृष्टिकोण से ऐसा निर्णय अधिक तर्कसंगत है। उदाहरण: दीवार में केवल 5 सेमी फोम या फोम प्लास्टिक का उपयोग थर्मल ऊर्जा को बचाने के लिए "अतिरिक्त" 60 सेमी फोम कंक्रीट या गैस सिलिकेट के समान प्रभाव देता है।
