Проаналізувати фактори, що впливають на теплоізоляційні властивості матеріалів.

Теплопередача – теплообмін між двома теплоносіями або тілами, розділеними між собою стінкою чи іншою поверхнею розділу. Характеризується коефіцієнтом теплопередачі к,Вт/м²×К, який чисельно дорівнює кількості теплоти, що передається через одиницю поверхні розділу за одиницю часу при різниці температур середовищ в 1К.

Основні форми теплопередачі:

- теплопровідність,

- конвекція,

- теплове випромінювання.

Теплопровідність – це перенесення теплоти від більш нагрітих ділянок тіла до менш нагрітих. Теплопровідність будівельних матеріалів визначається за наявності різниці температур на спеціальних зразках і характеризується коефіцієнтом теплопровідності λ,Вт/(м·К).

Найменшу теплопровідність серед речовин має повітря λ=0,023Вт/(м·К). Тому теплоізоляційні матеріали повинні характеризуватися високою загальною пористістю.

На теплопровідність теплоізоляційних матеріалів впливає характер структури матриці (речовини) виробу. Так, у кристалічних речовинах теплопровідність набагато більша ніж в аморфних. Наприклад, для кристалічного SiO₂- λ=7Вт/(м·К), для аморфного SiO₂ λ=0,8Вт/(м·К). Якщо вода переходить в лід коефіцієнт теплопровідності збільшується з 0,58 до 2,1Вт/(м·К).

Наведені дані свідчать про необхідність використовувати для виготовлення теплоізоляційних матеріалів аморфні, або менш закристалізовані речовини, а також захищати вироби від зволоження.

Конвекцієюназивають процес перенесення тепла внаслідок руху рідини або газу.

В теплоізоляційних матеріалах цей процес обумовлюється розмірами повітряних порожнин і пор, а також ступенем сполученості цих порожнин і пор між собою.

Із збільшенням розмірів порожнин і пор, а також за наявності ходів, які з’єднують порожнини і пори, доля конвективного обміну збільшується.

Теплове випромінювання– електромагнітне випромінювання речовини за рахунок її внутрішньої енергії. У будівельній теплотехніці цей процес розглядають з подвійним взаємним перетворенням:

- теплової енергії в променеву на поверхні тіла, що випромінює;

- променевої енергії в теплову на поверхні тіла, що поглинає променеву енергію.

Наприклад, взимку огороджувальні конструкції будівель випромінюють теплову енергію. Влітку, коли температура на вулиці є вищою за температуру огороджувальної конструкції, відбувається зворотний процес.

Сорбційна вологість- вміст вологи в матеріалі. З підвищенням вологості теплоізоляційних матеріалів їх теплопровідність підвищується у декілька разів.

Морозостійкість- здатність матеріалу витримувати багатократне поперемінне заморожування і відтавання без істотного підвищення коефіцієнта теплопровідності і ознак втрати міцності.