Conductivité thermique et capacité calorifique des briques

La conductivité thermique et la capacité calorifique des briques sont des paramètres importants qui vous permettent de déterminer le choix du matériau pour la construction de bâtiments résidentiels, tout en maintenant le niveau de chaleur requis. Des indicateurs spécifiques sont calculés et indiqués dans des tableaux spéciaux.

La conductivité thermique est le processus qui se déroule à l'intérieur d'un matériau lors du transfert d'énergie thermique entre des particules ou des molécules. Dans ce cas, la partie la plus froide reçoit la chaleur de la partie la plus chaude. Les pertes d'énergie et les émissions de chaleur se produisent dans les matériaux non seulement en raison du processus de transfert de chaleur, mais aussi pendant le rayonnement. Cela dépend de la structure de la substance.

Chaque composant du bâtiment a un certain indice de conductivité thermique, obtenu empiriquement en laboratoire. Le processus de propagation de la chaleur est inégal, il ressemble donc à une courbe sur le graphique. La conductivité thermique est une grandeur physique qui est traditionnellement caractérisée par un coefficient. Si vous regardez le tableau, vous pouvez facilement remarquer la dépendance de l'indicateur aux conditions de fonctionnement de ce matériau. Les ouvrages de référence étendus contiennent jusqu'à plusieurs centaines de types de coefficients qui déterminent les propriétés des matériaux de construction de diverses structures.

A titre indicatif, lors du choix, trois conditions sont indiquées dans le tableau: habituelle - pour un climat tempéré et une humidité moyenne dans la pièce, l'état "sec" du matériau et "humide" - c'est-à-dire un fonctionnement dans des conditions d'un augmentation de l'humidité dans l'atmosphère. Il est facile de voir que pour la plupart des matériaux, le coefficient augmente avec l'augmentation de l'humidité ambiante. L'état "sec" est déterminé à des températures de 20 à 50 degrés au-dessus de zéro et à la pression atmosphérique normale.

Si la substance est utilisée comme isolant thermique, les indicateurs sont choisis particulièrement soigneusement. Les structures poreuses retiennent mieux la chaleur, tandis que les matériaux plus denses la libèrent davantage dans l'environnement. Par conséquent, les appareils de chauffage traditionnels ont les coefficients de conductivité thermique les plus bas.

La brique, produite aujourd'hui dans de nombreux types, est utilisée partout dans la construction. Pas un seul objet - un grand bâtiment industriel, un immeuble résidentiel ou une petite maison privée - n'est construit sans fondation en briques. La construction de chalets, populaire et relativement peu coûteuse, repose uniquement sur la maçonnerie. La brique a longtemps été le principal matériau de construction.

Cela s'est produit en raison de ses propriétés universelles:

• fiabilité et durabilité;
• force;
• respect de l'environnement;
• excellentes caractéristiques d'isolation phonique et acoustique.

Les types de briques suivants sont distingués.

• Rouge. Il est fabriqué à partir d'argile cuite et d'additifs. Se distingue par sa fiabilité, sa durabilité et sa résistance au gel. Convient pour la construction de murs et de fondations. Généralement placé sur une ou deux rangées. La conductivité thermique dépend de la présence de lacunes dans le produit.

• Mâchefer. La brique de parement la plus durable et la plus dense.En raison de sa densité élevée, un matériau de four solide, solide et fiable a également le coefficient de conductivité thermique le plus important. Et donc cela n'a aucun sens de l'utiliser pour les murs - il fera froid dans la maison, une isolation murale importante sera nécessaire. Mais les briques de clinker sont indispensables dans la construction de routes et lors de la pose de sols dans les bâtiments industriels.

• Silicate. Matériau peu coûteux fabriqué à partir d'un mélange de chaux et de sable, les produits sont souvent combinés en blocs pour améliorer les performances. Dans la construction de bâtiments, on utilise non seulement du solide, mais aussi du silicate avec des vides. Les indicateurs de durabilité du bloc de sable sont moyens et la conductivité thermique dépend de la taille de la connexion, mais reste suffisamment élevée, de sorte que la maison nécessitera une isolation supplémentaire.

• Céramique. Matériel moderne et beau produit dans une large gamme. Si nous parlons de conductivité thermique, elle est alors nettement inférieure à celle de la brique rouge ordinaire.

Il s'agit d'une briquette en céramique solide, réfractaire et fendue, avec des vides. Le coefficient de conductivité thermique dépend du poids de la brique, du type et du nombre de fissures. Les céramiques chaudes sont belles à l'extérieur et présentent de nombreux petits trous à l'intérieur, ce qui les rend très chaudes et donc idéales pour la construction. Si le produit céramique a également des pores qui réduisent le poids, la brique est dite poreuse.

Les inconvénients d'une telle brique incluent le fait que les unités individuelles sont petites et fragiles. Par conséquent, les céramiques chaudes ne conviennent pas à tous les modèles. De plus, c'est un matériau coûteux.

Quant à la céramique réfractaire, il s'agit de la brique d'argile réfractaire - un bloc d'argile brûlé avec une conductivité thermique élevée, presque la même que celle d'un matériau solide ordinaire. Dans le même temps, la résistance au feu est une propriété précieuse qui est toujours prise en compte lors de la construction.

Les cheminées sont construites à partir de telles briques de "poêle", elles ont un aspect esthétique, retient la chaleur dans la maison en raison de sa conductivité thermique élevée, résiste au gel, ne se prête pas aux acides et aux alcalis.

La chaleur spécifique est l'énergie consommée pour chauffer un kilogramme de matière d'un degré. Cet indicateur est nécessaire pour déterminer la résistance à la chaleur des murs d'un bâtiment, en particulier à basse température.

Parmi les matériaux qui peuvent concurrencer les briques, il y a à la fois naturel et traditionnel - le bois et le béton, et le synthétique moderne - le penoplex et le béton cellulaire.

Des bâtiments en bois ont longtemps été érigés dans le nord et dans d'autres régions à basses températures hivernales, et ce n'est pas un hasard. La capacité calorifique spécifique du bois est bien inférieure à celle des briques. Les maisons de cette zone sont construites en chêne massif, en conifères et en aggloméré est également utilisé.

Si le bois est coupé à travers les fibres, la conductivité thermique du matériau ne dépasse pas 0,25 W / M * K. L'aggloméré a également un indicateur bas - 0,15. Et le coefficient le plus optimal pour la construction est le bois coupé le long des fibres - pas plus de 0,11. De toute évidence, dans les maisons faites de ce bois, une excellente rétention de la chaleur est obtenue.

Le tableau montre clairement l'étalement de la valeur de la conductivité thermique d'une brique (exprimée en W / M * K):

• clinker - jusqu'à 0,9;
• silicate - jusqu'à 0,8 (avec vides et fissures - 0,5-0,65);
• céramique - de 0,45 à 0,75;
• céramique de crevasse - 0,3-0,4;
• poreux - 0,22;
• céramiques et blocs chauds - 0,12-0,2.

Dans le même temps, seules les céramiques chaudes et les briques poreuses, également chères et fragiles, peuvent argumenter avec le bois en termes de niveau de conservation de la chaleur dans la maison. Néanmoins, la maçonnerie est plus souvent utilisée dans la construction de murs, et pas seulement en raison du coût élevé du bois massif. Les murs en bois ont peur des précipitations atmosphériques, ils se fanent au soleil. Il n'aime pas le bois et les influences chimiques, de plus, le bois peut pourrir et se dessécher, des moisissures se forment dessus. Par conséquent, ce matériau nécessite un traitement spécial avant la construction.

Comme pour les autres matériaux modernes, le bloc de mousse et le béton cellulaire sont généralement choisis pour la comparaison avec la brique. Les blocs de mousse sont du béton avec des pores, qui comprend de l'eau et du ciment, un composé moussant et des durcisseurs, ainsi que des plastifiants et d'autres composants. Le composite n'absorbe pas l'humidité, est très résistant au gel et retient la chaleur. Il est utilisé dans la construction de bâtiments privés bas (deux ou trois étages). La conductivité thermique est de 0,2-0,3 W / M * K.

Le béton cellulaire est un composé très résistant d'une structure similaire. Ils contiennent jusqu'à 80% de pores offrant une excellente isolation thermique et phonique. Le matériau est respectueux de l'environnement et pratique à utiliser, ainsi que peu coûteux. Les propriétés d'isolation thermique du béton cellulaire sont 5 fois supérieures à celles de la brique rouge, et 8 fois supérieures à celles du silicate (la conductivité thermique ne dépasse pas 0,15).

Cependant, les structures de blocs de gaz ont peur de l'eau. De plus, en termes de densité et de durabilité, ils sont inférieurs à la brique rouge. L'un des matériaux de construction en demande sur le marché est appelé mousse de polystyrène extrudé, ou penoplex. Ce sont des dalles conçues pour l'isolation thermique. Le matériau est ignifuge, n'absorbe pas l'humidité et ne pourrit pas.

Selon les experts, ce composite résiste à la comparaison avec la brique uniquement en termes de conductivité thermique. L'isolation a un indicateur égal à 0,037-0,038. Penoplex n'est pas assez dense, il n'a pas la capacité portante requise. Par conséquent, il est préférable de l'associer à une brique lors de la construction de murs, tandis qu'une maçonnerie d'une brique creuse et demie complétée de penoplex vous permettra de respecter les codes du bâtiment pour l'isolation thermique d'une habitation. Penoplex est également utilisé pour les fondations des maisons et des zones aveugles.

La résistance au gel est déterminée par les cycles de gel et de dégel. Ce paramètre est important lors du choix du type de brique pour la pose de murs porteurs. La marque dépend du nombre de cycles et est indiquée sur les produits. Les briques de parement et les briques rouges ont la résistance au gel la plus élevée, pouvant supporter des températures allant jusqu'à -50 degrés Celsius et moins. Si vous utilisez de la brique silico-calcaire, ses propriétés sont pires, la maçonnerie devra donc être réalisée en deux couches. Le silicate ne convient pas non plus à la construction d'une fondation.

Dans de mauvaises conditions hivernales, la chaleur de la maison est conservée par la chaudière de chauffage du système de chauffage. Mais pour éviter la dissipation de chaleur, vous avez besoin de murs, d'un sol et d'un plafond faits d'un matériau approprié qui maintient bien la température de consigne. Le type de maçonnerie joue un rôle important lors de la construction. Le matériau doit être choisi en tenant compte de tous les paramètres et conditions météorologiques.

Dans la vidéo suivante, vous trouverez un aperçu de la conductivité thermique des briques SB 8.