Архивы автора: admin

Мауэрлат крепление

Мауэрлат крепление к стенам дома может иметь различных видов.

Для деревянного сруба, сложенного из бревен или бруса, мауэрлатом фактически будет являться его верхний венец. В этом случае он будет связан с нижележащими венцами деревянными нагелями, также как и остальные венцы между собой.

Если дом сделан из кирпича или из строительных блоков, мауэрлат делается обычно из бруса сечением 150*150, 150*100 или 100*100 мм. Крепление мауэрлата к стене делается ориентировочно через каждые два метра тремя различными способами.

При первом способе, в толщу стены во время кладочных работ вмуровывают отожжённую проволоку-катанку диаметром обычно 8 мм на несколько рядов вглубь, с выводом ее концов вверх. Величину заглубления выбирают исходя из прочности стен и других факторов. После укладки мауэрлата на место (обязательно с подкладкой под него гидроизоляции из 2-3 слоев рубероида) фиксируем его местоположение скрутками. Как разновидность этого способа можно отметить иногда используемый способ крепления, при котором в толщу стены вбивают кусок арматуры или костыль и через него также проволокой прикручивают мауэрлат. Недостатком такого способа является менее жесткая фиксация, по сравнению с другими.

При втором способе, в стену вмуровывается на необходимую глубину не проволока, а шпильки. Ориентировочный диаметр шпилек – 12 мм. В брусе мауэрлата сверлятся отверстия и садят его на шпильки. Запас резьбы оставляют 3-5 см. Гайки закручивают с подкладкой шайб. Можно в целях экономии брать более короткие шпильки и приваривать их к кускам арматуры.

При третьем способе, также используются шпильки, но вмуровываются они не в тело стен, а в железобетонный пояс, заливаемый для увеличения жесткости конструкции по всему периметру стен. Этот способ естественно является самым надежным.

Слуховое окно

Слуховое окно — это проем в крыше, служащий для освещения и вентиляции чердака, используемый порой также для выхода на кровлю. Это важный архитектурный элемент, влияющий на восприятие внешнего вида всего здания в целом. По внешнему виду напоминает встроенный в крышу домик.

Размещается в проеме между стропилами. Если ширина его превосходит расстояние между стропилами, то делают так называемые замены, когда мешающие стропильные ноги вырезаются по высоте окна, в верхней и нижней его части для перераспределения нагрузки врезаются дополнительные балки, вырезанные части стропильных ног раздвигаются в пределах этих балок на необходимую ширину. Так как эта работа при отсутствии соответствующих навыков может привести к ослаблению стропильной системы крыши дома, поручать ее желательно квалифицированным специалистам.

Пишут, что название это появилось от имени его изобретателя – инженера Слухова, придумавшего их при строительстве здания Манежа в Москве, когда из-за отсутствия вентиляции в жаркую погоду пошли деформации потолка. В словаре же В.И. Даля дается происхождение от  слова «слух», что значило когда-то «продушина», «отверстие», «проем для слуху».

Слуховые окна могут быть четырехугольные, треугольные, сегментообразные, полукруглые. Их делают с плоской крышей, с односкатной крышей, с двускатной крышей, с вальмовой крышей, с трапециевидной крышей. Могут быть полностью стеклянные, включая и крышу, и боковые стенки.

Иногда к ним относят также и мансардные окна, иногда выделяют их в отдельный тип окон, повторяющих уклон кровли.

Мембранная кровля

Мембранная кровля – материал, быстро завоевывающий популярность благодаря своим уникальным свойствам. Используются в основном для покрытия кровель с малыми углами наклонов, обычно называемых плоскими кровлями. Такие кровли имеют большие преимущества по сравнению с традиционными – битумно-полимерными, которые становятся хрупкими после испарения летучих фракций. Они легкие, дешевые, позволяют использовать дополнительное пространство на крыше. На них можно устраивать места для отдыха, спортивные площадки и даже так называемые зеленые зоны – ковры из растительности.

Мембранные кровли очень долговечны. Гарантийный срок, который устанавливают им производители, составляет 15-20 лет. Реальный срок эксплуатации оценивается в 40-60 лет. Кровельные мембраны имеют толщину от 0,8 до 1,5-2 мм, весят в среднем 1,3 кг/м2. Очень эластичные, прочные. Морозостойкие – могут эксплуатироваться при температурах до минус 60°С. Огнестойкие. Устойчивые как к агрессивным средам, так и к ультрафиолету. Размеры полотен могут быть шириной от 0,9 до 15 м и длинной до 60 м. Соответственно количество швов может быть минимальное, а в иных случаях можно обойтись без них вообще. Комплектующие: клеи, герметики, внешние и внутренние углы и т.д. обычно продают в комплекте. Мембранные кровли по физико-механическим характеристикам принято делить на три вида: ЭПДМ, ПВХ, ТПО.

ЭПДМ мембраны – это мебраны, основанием которых является армированный полиэфирной сеткой синтетический каучук. Эти мембраны отличаются высокой эластичностью, нечувствительностью к битумам, высокой экологичностью и низкой ценой. Срок эксплуатации до 50 лет. Их недостаток – соединение с помощью специальной клеевой лентой, которое менее прочное, чем сварное. Наиболее качественные марки у фирм “Firestone Building Products” (Файрстоун), “GenFlex” (Эвергард), “Trelleborg” (Эластосил). Российские производители ЭПДМ мембран – Элон ,Эпикром Кромел. Кроме чистых ЭПДМ мембран существуют композиционные ЭПДМ мембраны, верхний слой которых состоит из синтетического каучука, средний – армирующая сетка из стеклоткани, нижний же из вязко-пластичного полимерно-битумного материала. Такие мембраны отличаются повышенной прочностью, а приклеивать их можно не только на клей, но и на расплавленный битум. Выпускается фирмой “Foenix”. В связи с абсолютной водонепроницаемостью используются для тоннелей, прудов, водных резервуаров, хранилищ отходов и т.д. В США эти мембраны используются уже около 50 лет.

ПВХ мембраны – это мембраны, основой которых является армированный полиэфирной сеткой пластифицированный поливинилхлорид. В его составе находится до 40% летучих пластификаторов, повышающих эластичность. Соединения полотен делаются сваркой горячим воздухом. По сравнению с другими мембранами отличается широкой цветовой гаммой, более высокой устойчивостью к ультрафиолету и огнестойкостью. Их недостатками являются меньшая экологичность (летучие вещества) и плохая устойчивость к битумам, растворителям и маслам. Распространенные на рынке марки: Алькорплан, Зикаплан, Сарнафил , Протан, Лоджикруф, Кровлелон, Огнеизол.

ТПО мембраны – это мембраны, основой которых являются армированные сеткой из полиэстера или стекловолокна (бывают и неармированные) термопластичные олефины. Эти мембраны экологичнее и долговечнее, чем ПВХ мембраны, свариваются горячим воздухом, не теряют эластичности при низких температурах. Их недостаток – меньшая, по сравнению с ЭПДМ и ПВХ мембранами, эластичность. Выпускаются фирмами “Genflex”, “Carlisle”, “Trelleborg Building Systems”, “Sarnafil International AG”.

Укладывать полимерные мембраны можно на любые основания. Способов соединения применяется несколько. Самый распространенный способ – сварка горячим воздухом. Продольные края сваривают специальной сварочной машиной, дающей наиболее высокое качество швов. При другом способе соединение делается с помощью двухсторонних склеивающих лент. Применяется он в основном для мембран на основе синтетического каучука. Но это соединение уже менее прочное, чем сварное.

Соединение мембранной кровли со стяжкой может быть балластным, клеевым, механическим или комплексным, то есть и клеевым, и механическим одновременно. При балластном способе мембранная кровля закрепляется только по периметру и на вертикальных стенках, удерживается за счет лежащего сверху груза, вес которого должен быть не менее 50 кг/м2. Это может быть тротуарная плитка, щебень, бетонные блоки, грунт для растительности и т.д. Этот способ применяют при угле уклона кровли крыши дома не более 10°. Другим способом является механический, при котором крепление делается в местах швов специальными саморезами. Этот способ наиболее подходит для ТПО и ПВХ мембран. При клеевом способе – мембранное кровельное покрытие может быть полностью приклеено к основанию специальным монтажным клеем. Этот метод рекомендуется в первую очередь в тех случаях, когда кровля имеет сложную форму или дуют очень сильные ветра.

Крыша дома своими руками

Крыша дома своими руками – задача вполне посильная, только желательно иметь хотя бы самые элементарные навыки в работе со строительными  инструментами.

Крыша дома состоит из стропильной системы и кровли. Рассмотрим порядок ведения работ на примере двускатной крыши кирпичного дома.

Начинаются работы с установки мауэрлата на заранее подготовленное место, подстелив предварительно под него с целью гидроизоляции не менее 2 слоев рубероида. Представлять собой он  должен брус сечением 100*150 мм или 150*150 мм, проложенный или по всему периметру стен, или вдоль стен, где будут расположены скаты крыши.

Если для его крепления были подготовлены вмурованные в кладку куски проволоки катанки, то закрепляем мауэрлат проволочными скрутками. Если вмуровывались шпильки, то просверливаем под них отверстия, садим на шпильки и закрепляем гайками с шайбами. Конструкцию стропильной системы выбираем исходя из ширины дома, наличия промежуточных опор, например делящей дом на две части капитальной стены и поставленных задач. Для изготовления стропил обычно используют сосновые доски сечением 150*50 мм, при необходимости сплачивая их между собой накладками. Если имеется промежуточная опора (капитальная стена, делящая дом на две части), проще устанавливать наслонные стропила. Например, выбрать следующий вариант. Установить на стойках с опорой на промежуточную стену подконьковый прогон (балка) по всей длине будущей крыши. Под стойки подкладываются лежни, служащие для передачи нагрузки от стоек по всей длине стены. Лежень обычно укладывается вдоль всей стены на гидроизоляционную подкладку из рубероида, но допускается изготовление его и из отдельных кусков метра по полтора. И стойки, и сам подконьковый прогон могут быть изготовлены как из бруса, так и из сплоченных между собой досок. После установки подконькового прогона устанавливаются стропила, стропильные ноги которых вверху ложась  на него соединяются между собой, внизу опираются на мауэрлат. В зависимости от длинны и сечения стропильных элементов в конструкцию стропил добавляют стойки, откосы и т.д., см. рисунок.

Если промежуточные опоры отсутствуют, тогда монтируются висячие стропила. Наиболее простой их вариант – это две стропильные ноги, связанные между собой в верхней точке, стянутые внизу между собой затяжкой. При необходимости, в эту конструкцию добавляется для увеличения жесткости ригель (поперечная стяжка), бабка (стойка), откосы и т.д.

Соединения элементов стропильной системы могут осуществляться как классическими методами – врезки, гвозди, скобы, хомуты проволочные стяжки, так и перфорированными стальными уголками и накладками.

Шаг стропил обычно принимается от 0,6 до 1,2 м в зависимости от ширины и высоты крыши, веса  и вида будущего кровельного покрытия и т.д. Возможно, однако, в зависимости от сечения стропильной ноги и расстояния между опорами, принимать и другие значения, см. таблицу.

Для устройства свеса кровли стропильные ноги дополнительно наращиваются короткими досками – кобылками. При подшивке свеса кровли необходимо предусмотреть вентиляционные отверстия или решетки для вентиляции пространства между гидроизоляцией и кровельным покрытием.

После окончания монтажа стропильной системы занимаемся кровлей. Сначала укладываем горизонтальными полосами  гидроизоляционную пленку (подробно в статье Гидроизоляция кровли), затем набиваем контробрешетку и обрешетку.

Обрешетка обычно делается из брусков 50*50 мм, но в зависимости от расстояния между стропилами, максимально возможного расстояния между брусками, устанавливаемого тем или иным кровельным покрытием, весом будущей кровли (например, вес черепицы – около 50 кг/м2), может иметь и другое сечение. Может в качестве обрешетки приниматься и доска толщиной 20-32 мм. Некоторые виды кровельных покрытий требуют сплошную обрешетку, например, влагостойкую фанеру.

Следующим этапом монтируем кровлю в соответствии с инструкцией по монтажу выбранного Вами кровельного покрытия.

Крыша своими руками ломаная

Крыша сделанная своими руками ломаная увеличит полезную площадь построенного Вами частного жилого дома или дачного домика, поможет сделать Ваше жилище более уютным. Мансардная ломаная крыша является одной из разновидностей мансардной крыши, состоящей из двух ломаных скатов, в отличие от мансард, смонтированных внутри двускатных, вальмовых и других крыш. Верхняя часть, выше точки перегиба, делается более пологой, нижняя, ниже точки перегиба, более крутой. Соответственно, и сама стропильная ферма состоит как бы из нескольких стропил. По краям от  прямоугольника, составляющего внутреннее пространство мансарды, расположены наслонные стропила, сверху – висячее стропило. Рассмотрим один из вариантов строительства такой крыши.

В этом  варианте мауэрлат и балки перекрытия связываются в единую конструкцию. Элементы стропильной системы изготавливаются из высушенного пиломатериала хвойных пород дерева. Мауэрлат делается из бруса 150*150 или 100*150 мм. Балки перекрытия или из бруса или из досок 150*50 мм, одиночных или сплоченных вдвое, в зависимости от ширины пролета и расстояния между стропильными конструкциями.

Полезное пространство мансарды выделяется стойками, установленными на балки перекрытия. Стойки разных стропильных ферм связываются между собой прогонами, выполненными из одинарных или сплоченных вдвое досок. Сверху расположены висячие стропила, стропильные ноги которых образуют верхние пологие скаты, а их затяжки являются одновременно балками перекрытия мансардной крыши. Для придания необходимой жесткости места соединения стропильных ног соединяются с затяжками бабками. При необходимости для усиления устанавливаются еще и подкосы. Места соединения стропильных ног с затяжкой связываются с мауэрлатом стропильными ногами боковых наслонных стропил. В конструкциях первой и последней стропильных ферм из досок сечением 150*50 мм или бруса 150*100 мм дополнительно формируется каркас для фронтонов, где предусматриваются оконные проемы и дверные проемы, если они необходимы для пристраиваемых балконов, основных или дополнительных спусков во двор и т.д.

После завершения монтажа стропильной системы выполняются кровельные работы. Рассмотрим их на примере кровли из металлочерепицы, как одной из наиболее распространенных.

Сначала укладываем гидроизоляцию полосами вдоль скатов с нахлестом вышележащих полос на нижележащие на 15 см с провисом между стропилами около 2 см. Стыки проклеиваем герметизирующей лентой. Нижняя полоса должна выходить в водосточный желоб. В районе конька по всей его длине оставляем открытый просвет для вентиляции. При подшивке свесов также необходимо оставлять вентиляционные отверстия, что бы между гидроизоляцией и кровельным покрытием могла свободно осуществляться циркуляция воздуха. Первоначально полосы закрепляются степлером. Затем набиваем рейки (бруски) контробрешетки шириной 5 см высотой 3-5 см по всей длине поверх стропильных ног, дополнительно закрепляя, таким образом, гидроизоляционную пленку. Поверх контробрешетки набиваем обрешетку. Обрешетка обычно делается из досок 25*100, 32*100 мм или из брусков 50*50 мм. Первой снизу набиваем начальную обрешетку, которая делается выше остальных на высоту волны (ориентировочно 1-2 см). Расстояние между центрами досок или брусков обрешетки должно быть равно шагу профиля металлочереицы, при этом расстояние между начальной обрешеткой и следующей за ней будет меньше, чем между остальными на 5 см, так как на нее будет лист ложиться не впадиной, а гребнем. В районе конька, ендов, контактов с выступающими элементами (например трубы) обрешетка делается сплошной. В районе перегиба вышележащие листы кровельного покрытия укладывают  с выступом дальше нижележащих сантиметров на 5. Листы металлочерепицы, конек и другие элементы кровли закрепляются специальными саморезами.

Перед обшивкой фронтонов выбранным отделочным материалом также сначала укладывается пароизоляционная пленка по той же схеме, как на кровле.

Виды стропильных систем

Виды стропильных систем в зависимости от способов опирания подразделяются на два основных вида: наслонные стропильные системы и висячие стропильные системы.

Конструкция стропильной системы зависит от таких факторов как форма крыши, размеры, вид выбранного кровельного материала. Крыша фактически формирует облик здания. Планируя крышу желательно соблюдать равенство уклонов всех ее скатов, ее ребра и разжелобки (ендовы) по возможности должны направляться по биссектрисам углов. Такая крыша имеет более правильный, благородный, законченный вид и лучшую жесткость.

В состав крыши входят стропильная система, чердачное помещение, внутри ее образованное, и кровля.

Стропильная система состоит из мауэрлата, стропил и прогонов (балок) их соединяющих.

Стропила – это элементы стропильных систем крыш, состоящие из стропильных ног, связанных в верхней части между собой. Дополнительными составными частями стропил могут служить затяжки, ригели, стойки, подкосы, бабки и т.д. Висячими стропилами, являющимися основными элементами висячих стропильных систем, называются стропила, опирающиеся только на две крайние опоры. Стропила, опирающиеся кроме двух крайних еще и на промежуточные опоры называются наслонными, и образуют соответственно наслонные стропильные системы. Дополнительно в состав как наслонных, так и висячих стропильных систем могут входить накосные или диагональные стропила в случаях строительства вальмовых, шатровых и некоторых других видов крыш.

При строительстве сложных видов крыш достаточно часто в настоящее время используются смешанные стропильные системы, включающие в себя различные виды стропил в разных сочетаниях. При их строительстве надо особое внимание обращать на соблюдение технологии ведения строительных работ , так как чем сложнее конструкция стропильной системы крыши, тем больше рисков протечек в слабых местах, в районах расположения ендов, труб, выступающих стенок и т.д.

Теплопроводность сосны

Теплопроводность сосны характеризует способность к передаче тепла  от одних участков древесины к другим, способность сберегать в домах из нее построенных тепло зимой, прохладу летом, и является одной из важнейших ее строительных характеристик.

В нашей стране сосна является одной из наиболее распространенных пород дерева, характеризующейся высокой скоростью роста до 0,8 – 1,0 метра в год, сроком жизни 300 – 500 лет. Высота  ее как правило составляет 20 – 40 м. Наиболее плотная и прочная, наиболее подходящая для строительства  древесина у сосны, произрастающей на севере европейской части нашей страны. Древесина у сосны, растущей за Уралом, в средней и южной полосе России более рыхлая.

Усредненная плотность сосны 500 кг/м3. Средняя плотность при стандартной влажности 12% – 505 кг/м3. Средняя плотность сухой древесины составляет 480 кг/м3. В этом состоянии ее теплопроводность поперек волокон составляет 0,09 Вт/м*К, вдоль волокон 0,18 Вт/м*К. При этом, чем выше ее плотность, тем выше и теплопроводность.

Но вышеприведенные цифры относятся к теплопроводности в сухом состоянии, в реальных же эксплуатационных условиях она как правило выше и зависит от влажности, от того в какой зоне древесина эксплуатируется. В соответствии со СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника» местности подразделяются  по влажности на 3 зоны: на сухую, нормальную и влажную. Так в нормальной зоне теплопроводность древесины сосны поперек волокон в условиях эксплуатации составляет 0,18 Вт/м*К.

Также различается и ее паропроницаемость, которая составляет поперек волокон 0,06 Мг/м*ч*Па, вдоль волокон 0,32 Мг/м*ч*Па.

Наиболее сильное влияние на теплопроводность оказывает влажность древесины. Теплопроводность воды составляет в стандартных условиях при атмосферном давлении и температуре окружающего воздуха 20°С 0,60 Вт/м*К. Теплопроводность воздуха составляет 0,026 Вт/м*К. Соответственно, более влажная древесина, поры которой заполнены водой, имеет более высокую теплопроводность, чем сухая, в порах которой находится воздух.

Теплопроводность сосновых досок в среднем в 3,7 раза больше, чем сосновых опилок. При этом теплопроводность влажных и утрамбованных опилок значительно выше, чем теплопроводность сухих и рыхлых. Поэтому при использовании их в качестве утеплителя важно обеспечить надежную гидроизоляцию и не допускать их переуплотнения.

Теплопроводность строительных материалов является определяющей при подготовке к строительству жилых домов. Правильный выбор – гарантия тепла и комфорта, здорового микроклимата в Вашем доме.

Теплопроводность материалов

Радиатор отопления

Теплопроводность материалов характеризует их способность передавать тепло (внутреннюю энергию) от более теплых их участков к более холодным, или от более теплых материалов к более холодным.

Это одна из самых важных характеристик, с которой мы постоянно сталкиваемся в повседневной жизни. К примеру, если мы попробуем снять только что закипевший чайник с плиты, ухватившись за металлическую часть его ручки, то рискуем получить ожог – металлы имеют, как правило, высокую теплопроводность. Если же возьмемся за пластиковую часть его ручки, этого не произойдет. Рукоятки для посуды изготавливают из материалов с низкой теплопроводностью.

Если зимой мы выйдем на улицу, обувшись в валенки, наши ноги будут ощущать комфортное тепло – это обусловлено низкой теплопроводностью шерсти, из которой валяют валенки и воздуха, заполняющего их поры. Но стоит нечаянно наступить в воду, промочив их, и ноги на морозе замерзнут, так как вода, заполнившая при этом поры в валенках, имеет значительно более высокую теплопроводность, чем вытесненный ею воздух.

Мы часто ощущаем, что одни вещи на ощупь более теплые, другие более холодные, хотя они находятся в одном и том же помещении и имеют одинаковую температуру. Дело в том, что когда мы касаемся материала с низкой теплопроводностью, к примеру, шерстяного свитера, тепло нашего тела нагревает его поверхность, практически не распространяясь через него дальше. Это тепло мы и ощущаем. Если же мы касаемся предмета с высокой теплопроводностью, например куска железа, то тепло уходит сквозь него, понижая температуру его поверхности до температуры окружающего пространства. Но это происходит тогда, когда температура окружающей нас среды ниже температуры нашего тела. Если же наоборот, например, в условиях парилки в жарко натопленной бане, то тот же кусок железа мы будем ощущать горячим, в отличие от деревянного полка, имеющего более низкую теплопроводность. Хотя и там температура почти всех находящихся рядом предметов также практически одинакова.

Таким образом, материалы с низкой теплопроводностью одинаково эффективно защищают и от холода, и от жары. Такие материалы хороши для изготовления одежды, для строительства внешних конструкций жилых домов и т.д.

Для изготовления систем отопления наоборот хороши материалы с высокой теплопроводностью, способные легко передавать энергию теплоносителя – пара или горячей воды, внутрь дома, обогревая его. Изготовленные из таких материалов сковороды и кастрюли позволяют быстро обжарить продукты и сварить пищу.

Величина теплопроводности в численном виде определяется коэффициентом теплопроводности. Самый низкий коэффициент теплопроводности имеет вакуум, который по величине приближается к нулю. Самый высокий имеет недавно созданный материал нового поколения – графен. Его коэффициент теплопроводности равен 5000 Вт/м*К.

Коэффициент теплопроводности материалов

Графен — материал будущего

Коэффициент теплопроводности материалов является одной из важнейших характеристик, влияющих на сферу их использования в тех или иных отраслях.

Теплопроводностью называют процесс переноса внутренней энергии от более нагретых тел или частей тела к менее нагретым телам или частям тела.

Коэффициент теплопроводности  – это величина, характеризующая теплопроводящие свойства материалов, которая определяется плотностью теплового потока, проходящего за единицу времени через единицу площади  материала при разности температур в один градус.

Самый низкий коэффициент теплопроводности у вакуума. У абсолютного вакуума он равен нулю, Но как правило,  даже в космосе в межпланетном пространстве имеется некоторое количество материальных частиц, хотя и в очень низкой концентрации. Конечно и в этих условиях, когда теплопроводность близка к нулю, передача тепла также происходит, но только уже за счет излучения.  Таким путем передается к земле и другим планетам тепло от солнца. По этой причине, для лучшей теплоизоляции используют материалы, способные хорошо отражать излучение, при утеплении помещений – прокладывают слой алюминиевой фольги, при изготовлении термосов – серебрят стенки колбы и т.д.

Низкий коэффициент теплопроводности также у воздуха – 0,026 Вт/м*К (при Т=300°К, давлении 100 кПа). По этой причине материалы, имеющие высокую пористость, как правило имеют гораздо более низкий коэффициент теплопроводности, чем основной, составляющий их материал. Исключение могут составлять материалы, состоящие из материалов с изначально более низким, чем у воздуха коэффициентом теплопроводности. Это свойство широкое используется при создании различных теплоизоляционных материалов, хорошие  теплосберегающие свойства которых как правило связаны с их высокой пористостью (минеральная вата, пенопласт, ячеистый бетон и т.д.).
Более высокий коэффициент теплопроводности воды (в среднем 0,6 Вт/м*К) приводит к тому, что при насыщении водой, при замещении в порах воздуха на воду, коэффициент теплопроводности сразу сильно возрастает. Хорошим примером этому может служить промокшая одежда, согреться в которой трудно.

Самый высокий коэффициент теплопроводности из всех известных материалов (5000 Вт/м*К) имеет графен, недавно созданный перспективный для использования в первую очередь в наноэлектроннике уникальный материал – являющийся двумерной модификацией углерода, образованной слоем атомов углерода толщиной в один атом. Заметно меньший, но тем не менее очень высокий коэффициент теплопроводности у алмаза (1001-2600 Вт/м*К). У их родственника по химическому составу графита коэффициент теплопроводности вообще способен меняться в очень широких пределах: от  278 до 2435 Вт/м*К, в зависимости от марки графита, слоистости (коэффициент теплопроводности по направлению слоистости значительно выше, чем перпендикулярно ей) и температуры.

Высокие значения теплопроводности у металлов. У серебра коэффициент теплопроводности 430 Вт/*м*К, у меди – 382-390, у золота – 320, у алюминия – 202-236, у хрома – 93,7, у железа – 92, у олова – 67 Вт/м*К. Причем у сплавов как правило теплопроводность ниже, чем у чистых металлов. Широко меняется теплопроводность у различных видов сталей (сплав железа с углеродом, часто также и с многочисленными другими добавками) в зависимости от содержания углерода и количества и состава прочих присадок.

Использование тех или иных материалов достаточно сильно связано с их теплопроводностью. Например, в системах отопления или при производстве сварочных работ необходима высокая теплопроводность материалов, чтобы быстро и без больших потерь передавать тепло от источника нагрева. При строительстве же дома желательно, чтобы теплопроводность внешних ограждений: крыша, стены, окна и т.д., была низкой. Тогда в холодную погоду дом будет лучше сберегать тепло, а в жаркую сохранять прохладу.

Теплопроводность грунта

Работы по осушению участка

Теплопроводность  грунта это способность грунта проводить тепло. Оценивается теплопроводность коэффициентом теплопроводности – представляющим собой количество тепла проводимого за единицу времени грунтом через единицу площади при температурном градиенте, равном единице. Измеряться может в различных системах измерений в Вт/м*К, Вт/м*°С, кал/см.с°С, ккал/см.с°С или эрг/см.с°С. Обратная величина коэффициента теплопроводности – удельное тепловое сопротивление, характеризует степень сопротивления грунтов передаче тепла.

Определяется теплопроводность грунта соотношением твердой, жидкой и газообразной фаз, химико-минералогическим составом, структурой и текстурой пород, влажностью, температурой, агрегатным состоянием воды.

Теплопроводность грунта  зависит от его пористости, от того, насколько грунт уплотнен. Объясняется это просто. Если коэффициент теплопроводности большинства минералов, составляющих грунты, колеблется в пределах от 1 до 9 Вт/м*К, то коэффициент теплопроводности воздуха составляет только 0,026 Вт/м*К. Более низкий коэффициент теплопроводности разве что у некоторых газов, ну и естественно в вакууме, там он вообще равен нулю. Поэтому увеличение пористости грунтов в сухом состоянии приводит к уменьшению коэффициента теплопроводности, а его уплотнение к увеличению. Так усредненный коэффициент теплопроводности сухого не утрамбованного грунта будет составлять 0,4 Вт/м*К, а такого же грунта, но только утрамбованного – 1,05 Вт/м*К.

Теплопроводность грунта в значительной степени зависит от его влажности. Это связано с тем, что теплопроводность воды составляет 0,6 Вт/м*К. При увеличении влажности происходит замещение в порах воздуха на воду, соответственно увеличивая его теплопроводность.

При промерзании влажного грунта снова происходит значительное увеличение его теплопроводности, тем более сильное, чем выше его влажность. Дело в том, что коэффициент теплопроводности льда значительно выше, чем коэффициент теплопроводности воды, и составляет 2,33 Вт/м*К. Изменения теплопроводности сухих грунтов после промерзания практически не происходит.

Теплопроводность также зависит от гранулометрического состава. Грунты с более высоким содержание крупных и грубых частиц, гальки и валунов, имеют и более высокую теплопроводность при условии одинаковой влажности.  Разница может составлять до 50%. Это связано с тем, что более тонкодисперсные грунты имеют большую пористость, большее количество неплотных контактов между частицами, имеющих более низкую теплопроводность.

Осадочным и метаморфическим породам свойственна анизотропия. У большей части таких пород коэффициент теплопроводности вдоль напластования выше на 10 – 30%, чем перпендикулярно ему.

В процессе производства строительных работ, в частности при проектировании строительства коммуникаций, во избежание возникновения аварийных ситуаций, экономически неоправданного перерасхода средств при строительстве или дальнейшей эксплуатации, необходимо учитывать теплотехнические свойства грунтов, в том числе и его теплопроводность.