Мера теплосопротивления

Мера теплосопротивления теплоизоляционного материала (англ. R-value) (также коэффициент теплосопротивления, теплосопротивление и сопротивление теплопередаче) применяется в строительстве. При общих равных условиях, это отношение разности температур по краям изоляционного материала к величине теплового потока (теплопередача на единицу площади, $\dot Q_A$) проходящего сквозь него, т.е. $R = \Delta T/\dot Q_A$. Коэффициент теплосопротивления отражает свойства любого материала и выражается как плотность материала, делённая на теплопроводность. Для определения теплосопротивления всей площади материала, мера теплосопротивления делится на площадь материала. Например, если имеется расчётная мера теплосопротивления стены, её необходимо разделить на площадь среза стены и получить нужное теплосопротивление. Коэффициент теплопроводности материала, обозначаемый как k, обратно пропорционален теплосопротивлению. Он также называется коэффициентом поверхностной проводимости и обозначается h^[1] Чем больше это число, тем лучше эффективность изоляции.^[2] Мера теплосопротивления R обратно пропорциональна коэффициенту теплоусвоения U.

Единицы измерения

В метрической системе СИ теплосопротивление измеряется разностью температуры в Кельвинах (либо в градусах Цельсия), требуемой для переноса 1 Вт энергии на 1 кв.м. площади (м²·K/Вт). Обычно мера теплосопротивления даётся на определённый материал при установке (так называемое добавочное теплосопротивление).^[3]

Расчёт

$R=\frac{d}{k}$, где d — толщина слоя материала, (м), k- коэффициент теплопроводности материала, (Вт/м°С). Чем больше полученное значение R при анализе материала, тем лучше его теплозащитные свойства.^[4] Коэффициент термосопротивления строительной конструкции состоит из суммы коэффициентов материалов составляющих конструкцию.

При поддержании температуры в комнате, скажем, на уровне +20°С, необходимо узнать среднюю температуру крыши зимой (допустим, -10°С). Таким образом, температурная разница составит 30°С (или 30К). Если потолок комнаты со стороны крыши изолирован стекловатой с низкой плотностью толщиной 130 мм, результатом станет 12 Вт тепловой мощности (30K/2.5R), "теряемой" каждым квадратным метром потолка вашей комнаты. При площади комнаты 16 кв.м. отток тепла только через потолок составит 192 Вт. А ещё через наружную стену с окном и балконной дверью, сквозняки ...

Таблица теплопроводности материалов

Силикатный кирпич

Толщина, м	Теплосопротивление материала, (м2·°К/Вт)
0,25	0,287
0,38	0,437
0,51	0,586

Сосна, ель (поперёк волокон)

Толщина, м	Теплосопротивление материала, (м2·°К/Вт)
0,10	0,555
0,12	0,666
0,15	0,833

Минеральная вата (плита)

Толщина, м	Теплосопротивление материала, (м2·°К/Вт)
0,05	0,833
0,10	1,666
0,15	2,500

Пенополистерол

Толщина, м	Теплосопротивлениеия материала, (м2·°К/Вт)
0,03	0,6
0,05	1,0
0,10	2,0

См. также

• Тепловая инерция

Примечания

1. ↑ McQuiston, Parker, Spitler. Heating, Ventilation, and Air Conditioning: Analysis and Design, Sixth Edition. Hoboken NJ: John Wiley and Sons Inc., 2005.
2. ↑ US Department of Energy, The R-Value of Insulation, retrieved 2008-07-13.
3. ↑ What is R-value p.1
4. ↑ Термосопротивление стены

Литература

• СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА, СНиП II-3-79, Госстрой России, Москва, 1998
• ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ, СНиП 23-02-2003, Госстрой России, Москва, 2003
• ГОСТ 530-2007 "Кирпич и камни керамические. Общие технические условия".