Теплопроводность камыша: Камышитовые плиты — особенности, характеристики, использование — RMNT
Камышитовые плиты — особенности, характеристики, использование — RMNT
Камыш по праву считается одним из самых древних строительных материалов. Однако он не потерял актуальность и сейчас, когда выбор современных стройматериалов достаточно широк. Помимо непосредственно камыша, то есть его стеблей, используются камышитовые плиты, особенности которых мы рассмотрим.
Мы подробно рассказывали, как сделать кровлю из камыша. Но для утепления и строительства стен и перекрытий используется несколько другая технология, в этой области используется камышит — плиты из камыша, зачастую с добавками, придающими им большую прочность и другие качества.
Самые простые плиты из камыша можно сделать своими руками. Правильно заготовляется камыш, а затем из него плетутся маты. Стебли связывают проволокой, низ и верх аккуратно подрезают, чтобы они были ровными по высоте. Всё достаточно просто, но следует плотно уложить камыш, чтобы маты обладали достаточной прочностью и плотностью.
Такие простые камышовые маты можно использовать в каркасном строительстве, однако сейчас они чаще всего применяются для строительства хозяйственных построек, как очень недорогой и лёгкий материал.
Камышит заводского производства представляет собой теплоизоляционный материал, который выпускается в виде плит.
Основным материалом служат стебли обычного камыша, которые прессуются на специальной установке, прошиваются проволокой и торцуются. В зависимости от того, как расположены стебли, плиты могут быть продольным и поперечными.Стандартная длинна камышитовых плит заводского производства — от 2,4 до 2,8 метра. Ширина — от 0,55 до 1,5 метра, толщина может варьироваться от 30 до 100 миллиметров. Плотность камышита будет зависеть от степени прессования и составит от 175 до 250 кг/м3.
Теплопроводность камышита от 0,046 до 0,093 Вт/(м·К), а предел прочности при изгибе составляет 0,5–0,1 МПа.
Преимущества камышита:
- Один из самых недорогих теплоизоляционных материалов, ведь камыш растёт практически повсеместно.
- Экологическая чистота — что может быть натуральнее стеблей растения.
- Низкая теплопроводность. По этой характеристике камышит сопоставим с пенопластом, превосходит дерево и кирпич. Для сравнения — стена из камышита толщиной 10 сантиметров по теплопроводности сравнима с кирпичной стеной толщиной полметра.
- Лёгкость. Маты и плиты из камыша весят мало, весь процесс работы можно провести самостоятельно, без привлечения специальной техники.
- Быстрота и простота использования. Камышит — готовый к применению материал, который нужно будет просто уложить в подготовленный каркас.
- Если плиты были созданы из только созревшего, правильно заготовленного камыша, им не страшны перепады температуры, грибок, гниение. Впрочем, специалисты всё равно советуют использовать пропитку против грибка.
Область использования камышита довольно велика:
- Каркасное строительство. Плиты из камыша применяются в качестве заполнителя каркаса, обычно деревянного.
- Устройство перегородок.
- Утепление покрытий и перекрытий.
- Теплоизоляция помещений.
Отменим, что камышит используется в малоэтажном и сельскохозяйственном строительстве.
Камышит прослужит достаточно долго, до 50 лет, если материал качественный, а влажность в здании не превышает 70%. В жилых помещения обычно такой уровень влажности не встречается. В случае утепления фасада или каркасного строительства камышит принято защищать слоем штукатурки или обшивать более стойкими материалами, которые послужат основой для чистовой отделки.
Стебли камыша в природных условиях, разумеется, горят. Однако в плитах камыш уложен очень плотно, доступа кислорода почти нет, поэтому быстрого распространения пламени не будет, материал в случае возгорания будет только тлеть. Этого можно избежать путём пропитки антипиренами. Кроме того, как мы уже писали выше, традиционно камышит сверху закрывается слоем штукатурки или другого негорючего материала. Например, для внутренней отделки можно использовать гипсоволокнистые листы, которые вообще не горят.
Ещё одним недостатком камышита является боязнь грызунов.
Сейчас появились камышито-пенополиуретановые панели, которые соединяют в себе лучшие свойства этих двух материалов и могут применяться даже в бескаркасном строительстве. Такие панели — тот же камышит, но сверху залитый слоем пенополиуретана. При этом доля стеблей камыша в панелях составляет 87%, а грызунов они больше не боятся.
Как видим, камыш можно использовать не только для кровли, лёгких беседок и красивых навесов. Этот материал позволяет быстро и при минимуме затрат строить целые дома, тёплые и надёжные.
Утепление стен камышом для термоизоляции помещения
Оглавление:- Преимущества камыша
- Утепление камышовыми матами
- Заготовка камыша для утепления стен
- Изготовление камышовых плит для утепления своими руками
Популярность синтетических средств для строительства и отделки превратила многие дома и квартиры в коробки, набитые бездушным пластиком. Эта тенденция сменилась модой на натуральные материалы, возвращающие жилью экологическую теплоту природы. Бесконечные споры о том, может ли нанести вред человеческому здоровью утепление стен минеральной ватой или пенополистиролом, не касаются старинных дедовских методов защиты от холода. Кому придет в голову беспокоиться о наличии вредных химических веществ в древесине или соломе? Обилие теплоизоляционных материалов в специализированных магазинах не помешало человечеству вспомнить о таком замечательном растении, как камыш, с успехом применяющимся сейчас для различных целей декорирования, строительства и ремонта.
Основные преимущества камышовой изоляции: экологическая чистота, легкость монтажа, влагостойкость, минимальные финансовые затраты.
Преимущества камыша
Этот род злаковых произрастает на берегах водоемов на территории всего земного шара. Он может быть использован для устройства кровли, строительства беседок и заборов, оформления интерьера и в качестве утеплителя стен. Дешевое природное сырье имеет небольшой вес, позволяющий применять его для утепления чердачных перекрытий и мансард. Легкость камыша позволяет не задумываться о толщине укладываемого слоя на стены из опасения увеличения нагрузки на фундамент.
Камышитовые теплоизоляционные изделия: а с поперечным расположением стеблей, б с продольным расположением стеблей, в вариант прошивки изделий при помощи проволочных скоб, г вариант прошивки изделий непрерывным швом.
Подсчитано, что утеплитель из этого сырья толщиной в 25-30 см создает теплоизоляцию, равную по эффекту кладке в 1,5 кирпича. Это объясняется тем, что кирпичная стена имеет вес, в 17 раз превышающий массу камышовой, имеющей аналогичный размер. Трубчатая структура этого растения позволяет ему обладать очень низкой теплопроводностью, при обычной температуре она не превышает 0,042 Вт/(м.К). Плотно уложенные стебли хорошо удерживают тепло, в то же время способствуя отличной паропроницаемости, позволяющей поверхности стен свободно «дышать». Энергосберегающая отделка стен камышом наряду с эффективностью еще и очень экономна, даже если сырье для этой цели будет приобретено, а не заготовлено самостоятельно.
Известен единственный недостаток камыша возгораемость. Но он легко устраним противопожарной обработкой, которая если и не справится полностью с этой отрицательной чертой, то снизит горючесть камышовой стены до минимума. Действенным и недорогим способом профилактики будет опрыскивание специальными растворами антипиреном или бишофитом. После их нанесения материал приобретает класс горючести Г1, который является очень хорошим показателем. Можно добавить, что даже при случайном возгорании камышовый утеплитель не способен выделять в воздух отравляющие вещества, как это обычно бывает с пенопластом или пенопропиленом.
Схема теплоизоляции внутренних помещений камышовыми плитами.
Кроме того, камыш обладает и другими достоинствами: полной экологичностью, влагоустойчивостью и отсутствием статического электричества. Утепление стен таким способом дает еще одно дополнительное преимущество. Кроме тепловой изоляции помещения, камыш способствует хорошему шумопоглощению, надежно предохраняя жилье от посторонних звуков.
Немаловажным достоинством камышового утепления является его стойкость к воздействию различного рода микроорганизмов, провоцирующих гниение материала и появление грибка. Несмотря на натуральное происхождение, это сырье удивительным образом защищено от проживания в нем грызунов и насекомых, которые не только не заводятся в толще его слоя, но и погибают при контакте с ним.
Утепление камышовыми матами
Качественное утепление жилья, кроме комфорта и уюта, приводит еще и к значительной экономии семейного бюджета. Принятые меры по теплоизоляции сохраняют до 50% расходов на отопление в холодное время года.
Камышовые плиты, или маты, применяют для термической изоляции как внешних, так и внутренних стен здания.
Схема теплоизоляции внешних стен камышовыми плитами.
Стена, укрепленная с двух сторон камышовыми плитами и обработанная поверх них штукатуркой, по эффекту энергосбережения сопоставима с кирпичной кладкой толщиной в 2 кирпича.Утеплить стены камышом можно с использованием готовых модулей, производимых в промышленных масштабах. Сырье заготавливается в осенне-зимний период и спрессовывается в маты, для прочности скрепленные оцинкованной проволокой или пропиленовой леской. Для этой цели выбирают однолетние стебли определенного диаметра от 7-15 мм. Толщина изделия варьируется от 2 до 5 см, а размер может быть разным и зависит от технологии, которой пользуется производитель. Качественной считается продукция, в которой плотность стеблей достигает 100-110 штук на 1 погонный метр площади. Такие маты применяют для наружной термоизоляции, а в камышовых плитах для внутреннего утепления допустима меньшая плотность, насчитывающая 60 тростинок. Небольшая толщина предусмотрена специально для возможности проведения штукатурных работ поверх слоя утеплителя.
Продукция может выпускаться в рулонах, а желающие сформировать покрытие самостоятельно могут приобрести камышовое сырье в евроснопах, чтобы избежать трудностей по заготовке и хранению материала. В таких упаковках продукция уже очищена от листьев и примесей, стебли отобраны прямые и одинакового размера. Любые виды продукции из камыша от производителя перед поступлением в продажу проходят специальную антисептическую обработку.
Вернуться к оглавлениюЗаготовка камыша для утепления стен
Если в доступной близости находятся заросли камыша, расход лишних средств не имеет смысла, когда есть возможность воспользоваться бесплатным и доступным материалом для того, чтобы утеплить стены. Эта задача несложная, но заготовка сырья имеет свои нюансы, которые необходимо будет учесть. Соблюдение технологии при сборе и обработке камыша значительно влияет на качество его дальнейшего использования. Следует помнить, что для заготовки пригодны только растения, обитающие на берегах водоемов с пресной водой или на заболоченных лугах. Морская соль негативно влияет на качество сырья, делая его ломким и сложным в обработке.
Для заготовки камыша и изготовления из него матов понадобится:
- серп с длинной ручкой или острый нож,
- оцинкованная проволока или крепкая бечева,
- челнок для рыболовных сетей,
- рамка для вязки мата.
Схема последовательности работы при сшивке камышовых матов: а – с планками, б – без планок.
К заготовке приступают только после наступления первых морозов, дождавшись, когда со стеблей опадут все листья. Уже высохшие стебли смешиваются с молодыми побегами. Зрелые растения имеют светло-желтый оттенок, именно они и пригодны для дальнейшей работы. Срезают их серпом или ножом с широким лезвием. Сразу же удаляют оставшуюся листву и обязательно обрезают метелку, которая может спровоцировать начало гниения стебля. Камышовое сырье формируют в небольшие по диаметру (40-45 см) снопы. Обычно одной такой упаковки хватает на производство мата толщиной в 2 см и размером в 200х100 см.
Хранение осуществляют в нежарком сухом помещении, ставя снопы комлем вверх.
Вернуться к оглавлениюИзготовление камышовых плит для утепления своими руками
При самостоятельном изготовлении камышовых матов лучше не делать плиты большого размера и толщины. Гораздо легче будет совместить впоследствии 2 готовых модуля, наложив их друг на друга с перпендикулярным направлением стеблей. Удобнее будет работать, если предварительно изготовить из деревянных планок станину нужного размера. Ее устанавливают вертикально, закрепляют на вбитых гвоздях концы бечевки и производят скрепление стеблей в проеме рамки. Чтобы веревка не путалась, свободный конец наматывают на челнок для вязки рыболовных сетей. Соединение происходит по принципу вязки обычного веника, пучки связывают поочередно, каждый раз хорошо закрепляя бечевку. Необходимо следить за тем, чтобы пучки были одинакового размера. Обычно это определяется на ощупь, стебли зажимают в горсти и стараются соблюдать такой же объем при каждом захвате.
Для крепления готовых камышовых плит к стене монтируются поперечные рейки, на которые маты прибиваются гвоздями. Более сложным способом является создание каркаса из тонкого бруса, в проемы которого модули закладывают так, чтобы они были плотно зажаты и хорошо зафиксированы. Если маты накладываются на стену с двух сторон, с улицы и изнутри дома, то больший эффект можно получить, располагая их так, чтобы направление стеблей с разных сторон стены было различным. Завершается процесс утепления финальной отделкой, закрывающей поверхность камыша. Во внутренних помещениях обычно стены штукатурят, а снаружи дома это может быть обшивка досками, сайдингом либо любой другой вид внешней отделки. Хотя считается, что соединение камыша со штукатуркой или глиной наиболее качественно изолирует здание от холода.
Экодом из камыша
Такие дома называют экодомами, экологически чистыми домами. Эти дома не только сохраняют природные ресурсы, не загрязняют окружающую среду, они создают экологически чистое пространство для человека. Естественное поддержание влажности и чистый воздух, звукоизоляция, оптимальный температурный режим — все это поддерживает здоровье.
Во всем мире с каждым годом возрастает интерес к домам, которые строятся из природных материалов. Статистика говорит, что в Европе 30% домов строятся из природных материалов. Наиболее распространенными экодомами являются дома из древесины, самана (глина и солома с добавками) и др., но есть более доступный материал… камыш.
Камыш (тростник обыкновенный) растет в поймах рек, по берегам озер, на заболоченных местах. С наступлением заморозков растение засыхает, листья его опадают, но камыш остается в вертикальном положении. Вот в это время, когда вода покрывается льдом, и заготавливают камыш для строительства. Заготовка проходит вручную или специальными машинами.
Известно до 300 видов камыша, в строительстве используют 5 видов. Камыш должен быть характерного коричнево-золотистого цвета с глянцевой твердой поверхностью и полый внутри. На Украине заготавливать камыш можно в ноябре-феврале.
Как построить дом из камыша?
Прежде всего надо заготовить из камыша строительный материал. Раньше камыш вязали вручную и плели снопы. Эти снопы плотно укладывали по направляющим деревянным балкам. Сейчас на специальных станках изготавливают камышовые маты. Камыш равномерно укладывается между деревянных стоек станка и спрессовывается. Из камыша затем вяжут маты длиной — 250(220) см, шириной — 90 (100) см, толщиной — 12 (30) см — по проекту. Связывают из при помощи веревок, проволоки, затем ровно подрезают. Строительный материал готов.
Технология строительства экодомов из камыша совершенствуется. Так, компании-производители могут предложить готовые камышовые плиты с железобетонной обвязкой. В этом случае при строительстве экодома из камыша устанавливают каркас с железобетонной арматурой. Плиты могут быть оштукатурены на стадии производства. Использование плит в строительстве экодома из камыша значительно экономит расход лесоматериала.
Хорошо зарекомендовали себя камышитовые плиты с использованием гипса. Эти плиты настолько прочны, что выдерживают груз до 230 кг в середине. При этом они имеют небольшой вес, с ними удобно работать — задавать им нужный размер — не крошатся, когда надо подпилить, подрезать… Камышито-гипсовые плиты сохраняют низкую теплопроводимость и звукоизоляцию.
Дома из камыша, как правило, каркасные. На заготовленный фундамент расставляют каркасы заданной величины и обкладывают их камышовыми матами, плитами. Как правило, расстояние между каркасными стойками 1 м. Изнутри и снаружи укрепляют прижимными досками (тычинами) наискосок под углом 45*.
Надо предусмотреть заранее защиту дома от повреждения грибка, повышенной влажности. Совет из опыта строительства домов из камыша — обрабатывать маты 10% раствором медного купороса или 3% раствором фтористого натрия. Впрочем, это дополнительные меры защиты.
Камыш — растение болотное, повышенная влажность для него не страшна, поскольку даже при сильном ливне вода проникает не более чем на 2-3 см в камышовое покрытие. Через несколько часов она высыхает естественным способом. Опыт показывает, что при сохранении влажности воздуха в помещении 65%, камыш сохраняется также как и древесина. А вот обработка антипиреном обязательна.
После установки камышитовых плит, матов, поверхности стен оштукатуривают. Чем? Здесь можно выбирать. Способов много. Можно использовать глино-известковый раствор, глино-соломенный раствор. А можно использовать не раствор, а обложить дом саманом… Чтобы защитить дом из камыша от грызунов, нижнюю часть оштукатуривают цементом.
В рамках данной статьи автор не ставит задачу дать пошаговую инструкцию по созданию экодома из камыша, но вот о камышовой кровле стоит сказать отдельно!
Камышовая кровля.
Странно, но в сознании многих людей кровля, крытая камышом, соломой ассоциируется с бедным домишком… Действительно, во многих селах дореволюционной России крыши домов крестьян были крыты камышовым настилом или соломой. Об убогом жилище крестьян писали в свое время и Т. Шевченко, и Н. Гоголь, и М. Коцюбинский, описывая мазанки, лачуги, крытые соломой, камышом… Черепичные крыши были признаком зажиточного хозяйства.
В начале XX в тяга к техническому прогрессу, стандартизации привела к тому, что сегодня практически утрачены традиционные технологии укладки камышовой кровли. И… вынуждены перенимать опыт западных коллег. Сложились даже школы по кровле камышитовых крыш — голландская, польская, немецкая, английская… И у каждой свои особенности кровли.
В Европе камышитовые кровли приобрели популярность еще 200 лет назад и интерес к ним не ослабевает с течением времени. Современный Запад ориентирован на использование экологически чистых и безопасных строительных материалов. К стати, во всем мире существуют государственные программы поддержки использования экологически чистого сырья в промышленности, строительстве, энергетике.
В последнее время многие строительные западные компании скупают камыш как строительный материал повсюду в России, на Украине, в Белоруссии. Почему? Дело в том, что камышовые кровли в Европе относят к разряду элитных и высоко ценятся. Так, 1 кв м камышовой кровли стоит 50-60 евро. Для небольшого дома площадью 60 кв м требуется камышовая кровля площадью 300 кв м. Арифметика проста.
Почему так высоко оценивается кровля из камыша?
Дело в том, что уложить тростник, закрепить его — это лишь техническая часть возведения дома из камыша. Впереди работа, которая требует мастерства — подчистить и подбить кровлю. А это можно сделать только вручную специальными инструментами. При помощи лопатки выравнивают кровлю и она приобретает идеальную бархатистую поверхность. Это требует мастерства и умения.
Дома из камыша уникальны по своим архитектурным и дизайнерским возможностям. Мастера ручного плетения из простого камыша создают поистине замечательные шедевры домов, придавая им эксклюзивный вид, что, конечно, высоко ценится. Так, дом из простого природного материала становится предметом гордости его владельца.
В чем секрет популярности камышовой кровли?
-Камыш — уникальный материал. Он долговечен при использовании. Природное свойство камыша, которое обуславливает его прочность и надежность — не поддается гниению. Он имеет трубчатую структуру, благодаря этому камышовая кладка хорошо проветривается, выдерживает резкие перепады температур. При промерзании влаги в камышовых стеблях, они расширяются, при оттаивании стебли сужаются. Это не позволяет влаге проникать внутрь покрытия. Таким образом, камыш по своим свойствам — естественная защита дома от непогоды.
— Проникая на небольшое расстояние внутрь камышового покрытия, влага как по желобам стекает вниз, проходя по полым стеблям. Он не промокает, не напитывается водой, не набухает от сырости. Обратите внимание: установление стандартной система водостока невозможно, поэтому со свесов крыши устанавливают систему линейного дренажа с выводом в систему ливневой канализации.
— Поверхность кровли дома из камыша шероховатая. Это задерживает снежный покров и служит дополнительной теплоизоляцией.
— Камышитовые кровли служат длительный срок 50-80 лет.
Преимущества дома из камыша.
— Экономичность, практичность. Материал встречается повсюду, заготовка его не требует капитальных вложений. А овладение навыками строительства не составит труда, было бы желание.
— Экологичность. Камышовый дом не только оказывает благоприятное воздействие на здоровье, но и, используя камыш в качестве строительного материала, очищаем заросшие пруды, заводи от избытка камышовых зарослей. Еще одна деталь: возраст камыша, пригодного для строительства, один год. За это время растение не успевает накопить вредные вещества, поэтому он изначально экологичен как строительный материал.
— Долговечность, не поддается гниению.
— Сейсмоустойчивость и способность противостоять сильному ветру, даже урагану. Очевидцы утверждают, что когда в 2007 году на юг Украины и Крым обрушился ураган, то не пострадал ни один дом из камыша, ни одна камышовая кровля. Хотя, ураган был настолько силен, что утонуло несколько судов, сорваны кровли со многих крыш других конструкций, пострадали линии электропередач. В 2002 году та же картина наблюдалась и в Европе во время урагана.
— Водонепроницаемость.
— Низкая теплопроводность и высокая шумоизоляция. Теплопроводность камыша в 4 раза ниже, чем у дерева; в 7 раз ниже, чем у кирпича. Нет необходимости в дополнительных установках теполо- и шумоизоляции.
— Быстровозводимость. Строительство дома из камыша может занять всего несколько недель.
— Конструкции домов из камыша очень удобны, позволяют, если требуется реставрировать часть дома или починить часть кровли.
— Оригинальность. Каждая тростинка неповторима, поэтому не бывает двух одинаковых домов…
— Не требует дополнительной вентиляции. Дом из камыша «дышит» и создает естественную вентиляцию. Он сохраняет тепло зимой и удерживает прохладу летом.
И все же при всех очевидных достоинствах дома из камыша, есть некоторые моменты, которые необходимо учитывать при строительстве.
Недостатки дома из камыша и способы их преодоления. (Стоит отметить, что не бывает абсолютно идеальных строительных конструкций, всегда есть положительные и отрицательные моменты)
Камыш — природный материал. Камышовые плиты и кровля из камыша — это целлюлозосодержащие строительные материалы, поэтому они пожароопасны и необходима обработка защитными средствами — антипиреном. Это не только создаст огнеупорность, но и придаст водоотталкивающие свойства и обеспечит биозащиту.
К стати, для тех, кто думает, что камыш может стать «объектом внимания» грызунов. Вряд ли им захочется «отведать» камыш, сдобренный антипиреном…. скорее они доберутся до черепицы и шифера.
Особенности строительства дома из камыша.
— Исходя из природных особенностей тростника, для строительства дома из камыша надо выбирать место открытое солнцу и ветру, избегать его затенения. Дом должен «дышать». Близлежащие деревья могут затенять дом и затруднять циркуляцию воздуха. Это может способствовать накоплению влаги, что недопустимо для дома из камыша.
— Обязательно должен быть угол наклона ската кровли не меньше 35*. Чем меньше угол наклона, тем больше вероятность появления застойных зон, что сокращает срок эксплуатации дома.
— Дом из камыша сохраняет свои экологические свойства долгое время, если толщина стен и кровли не меньше 30-40 см. Поэтому камышовая конструкция не легкая. Так, удельный вес кровли примерно 40-50 кг на кв м, а в намокшем состоянии он увеличивается. Значит, кровельный брус и поперечные стропила должны быть достаточно прочными, а также и каркасная система дома в целом.
— Через некоторое время дом из камыша изменяет свой цвет (темнеет). Для сохранения эстетичного вида дом из камыша должен строиться из камышовых плит одного места произрастания, иначе с течением времени дом станет похож на лоскутное одеяло.
В доме из камыша вы никогда не услышите шум непогоды. В камышовом доме уютно, тихо и спокойно. Экодом из камыша ответит всем стандартам качества и удовлетворит запросы самого взыскательного покупателя. Крастота, оригинальность, даже изысканность отличают экодома из камыша. Добавтьте к этому сохранение вашего здоровья и членов семьи и станет понятно, дом из камыша — идеальное место для жизни.
Дом из камыша — Новая цивилизация
Камыш – уникальный природный материал. Собирается зимой, предпочтительно в феврале. После заморозков он без особого физического труда сбивается сапогом. Из камыша вяжутся маты разной толщины с помощью веревки или проволоки. Этими матами можно утеплять пол, стены, крышу.
Я знаю компанию, которая довольно неплохо на этом зарабатывает. Немцы так вообще скупают камыш по всему берегу Дуная. Ценят натуральное…”
“…в Калининградской обл. Там были ещё немецкие казармы. И что интересно, что в стенах этих казарм были замурованы маты из тростника. Говорили, будто бы это очень не нравится мышам и тараканам.”
“…природа постаралась защитить стебли от гниения, ибо на болоте растет, поэтому разлагается медленнее соломы.”
“…глина, которая служит наполнителем, играет роль консерванта и не даёт гнить. У нас как-то образовались две кучки соломы: одна с глиной, другая – без неё. Кучки пролежали на земле под открытым небом один месяц лета, осень, зиму и весну. После того как их разворошили, кучка с глиной практически не испортилась, а кучка без неё подгнила изрядно.
Доски, измазанные глиной, после их очистки, ничуть не пострадали. Да и деревенские строители, которые тщательно подходят к строительству, говорят, что контакт дерева с глиной – это намного лучше, чем, скажем, с цементом.
“По поводу использования камыша. Сухой использовался в сельском строительстве. Можно было плести маты, снопы (как скатка ковра), туго переплетённые, или просто добавляя резанный в глину для облегчения постройки и теплоизоляции. Свежий (зеленый – в основном – листья) мелко перемалывался (рубился – шинковался) для получения сока и добавления массы в глину.
Получался очень прочный природный каменный раствор для связки камней в кладке. Сушка строений или блоков осушествлялась естественная – теплым воздухом летом. От сильного солнца стены построек закрывали матами, пока не произойдёт предварительное твердение, а вот потом – максимальное солнце для солнечной сушки. Иначе при неравномерной сушке идут трещины.
Правда, их просто жидкой глиной-болтушкой замазывали. Крышу не ставили на строение, пока не просохнет всё как следует. После грамотной сушки постройка стояла без капитального ремонта десятилетиями.
Ещё сараи на отшибе обжигали. Т.е., стоят стены без крыши, предварительно обсушенные, потом обкладывают сухими вязанками камыша, равномерно распределяя, поджигают. Если считали нужным – повторяли несколько раз малыми порциями. Результат зависел от местных условий – качества глины и др.
Вот мне не удалось такой сарайчик старинный, в р-не заброшенного хутора, раздолбать посредине стены – только с краёв отколупывалось. Хотя другие домики и пальцем можно было расковырять – дожди и ветер из них решето делали, т.к. никто не обслуживал строения не знаю сколько.
А тот сарай стоял с крепкими стенами и хоть бы что. Толщина… не мерял – маленький был тогда, но судя по тому, что в дверном проёме по бокам половинки брёвен стояли вместо коробки – где-то сантиметров 30.”
“Хотелось бы добавить про камыш, то что знаю из своей жизни в Алтайском крае. Местность там очень ровная, много озер, деревеньки порой стоят вровень с уровнем воды в озере. Многие дома из камыша, очень дешево. Хотя рядом сосновый бор, кто в состоянии, заготавливают брёвна.
Для камышевого дома строят каркас, как обычно, как в Ковчеге, например. Камыш заготавливают зимой, по льду на озеро загоняют трактор с сенокосилкой, благо камыша много. Минутное дело, только собрать и вывезти.
Плетут из камыша маты примерно 220Х100Х30 см, связывая проволкой, верх и низ подрезают ровно по высоте, оптимальный размер, потолки невысокие, такая традиция, наверно, для экономии тепла.
В будущей стене с интервалом в 1 м столбики, между которыми и вставляют маты из камыша, очень быстро и эффектно. Один такой матрац поставить по силам одному человеку, (сам тягал!).
В промежутки под окнами изготавливаются отдельные маты по размеру. Изнутри и снаружи обшивается всё тычинами (мелким сосняком) от столбика к столбику наискосок под 45 град, по 2 гвоздя на тычину, или по 1 на столбик.
И вот теперь наступает черед саману, им обмазывается всё с обеих сторон, толщиной 5 см. Обычный саман с соломой, вдавливается между тычинами до камыша, держится крепко, просто “вусмерть” крепко!
Приходилось и ломать такой старый дом, простоявший лет 50, ох и нелёгкая работа – разрушить эти 5 см. самана!
Внутри – стены штукатурятся, белятся местной белой глиной, ощущение в таком доме очень лёгкое, дом дышит, сухой и очень тёплый. А зима там не балует теплом, дыхание севера далеко проходит по низменности, с метелями по три дня.
Крыша, перекрытие как у обычного дома, чердак засыпают опилками и даже птичьим помётом с птицефермы! Еще старые бревенчатые дома старушки обмазывают глиной между бревен, уж точно не дует! Камыш не гниёт, за полвека лишь гвозди поржавели по углам, где не подмазывали вовремя саман.
Вообще мудро сказано в книге про саман – вечных домов не бывает и не надо такие строить. Любой дом надо протапливать, в нём надо жить, ухаживать, тогда и дом живёт!
Сам я с детства жил в глинобитных домах, знаю, что это такое, (родом из Узбекистана), там даже бизнес существует по изготовлению кирпичей, просто себе впрок заготавливают, дом очень быстро потом строить, за сезон – под ключ! Правда, помогают все соседи по хорошей традиции.
А вообще, материал выбирать по местности и климату, хотя вон в “туманной “Англии тоже строят из самана.”
“И бревна не гниют, если мох лежит – такой дом простоит гораздо дольше. Плюс, не дай Бог, случится пожар – мох не горит и не тлеет. А если вместо мха лежит пакля, то она может остаться тлеть между бревен, даже если пожар потушили – и потом опять все может повториться.
А еще у меня родственники, когда строили дом, на крышу положили связками камыш, а над камышом – землю. Говорят, так значительно теплее становится в доме.”
Знаешь, Мастер, лично мне чрезвычайно понравилось вот это: вечных домов не бывает и не надо такие строить. Любой дом надо протапливать, в нём надо жить, ухаживать, тогда и дом живёт!
Дом действительно живет и крепок только тогда, когда в нем люди живут, когда хозяин у него есть рачительный да заботливый. Я за свою жизнь много раз убеждался: какой бы дом ни был, какая бы крепость ни стояла, но стоит его бросить – и хиреет он, рушиться начинает. Как существо живое, обиженное людьми.
У нас и сегодня много таких домов. Давно ли стояли, цвели, а вот поди ж ты, ушли из них, и стали вдруг крыши проваливаться, стены оседать, рамы выпадывать. А недавно каменный видел, тоже брошенный. Уж не знаю, когда его кинули, но крыша сгнила и стены сыплются. Печальное зрелище.
Плиты камышитовые.
| Плотность, кг/м3 | Теплопередача, Вт/(мC) | Минимальная толщина стены, см | Правильная толщина, см |
| 300 | 0,07 | 8 | 23 |
| 200 | 0,06 | 7 | 20 |
Пояснения к столбцам:
Плотность. Если материал может иметь разную плотность (кг/м3), все такие варианты приведены в таблице.
Теплопередача. Коэффициенты теплопередачи материалов очень сильно изменяются от справочника к справочнику. Поэтому я предлагаю относиться к этим значениям как к минимальным или оценочным.
Минимальная толщина стены. Это примерное значение для средней полосы России, где минимальные температуры обычно не опускаются ниже -30оС.
Правильная толщина. Толщина стены из выбранного материала, близкая к современным правилам строительства (СНИП).
Теплопроводность камыша сопоставима с пенопластом.
Сегодня это у буржуев наших и чужих самый продвинутый кровельный материал. Голландия из Украины вагонами камыш тащит.
А вообще с деревом хорошо, правда в Ваших краях. А у нас из камыша строили все время. В Белгороде завод камышитовый был. В Казахстане строили дома из камышитовых плит, даже многоквартирные.
С сушкой камыша проблем нет, потому как заготавливают его зимой, совковой лопатой по льду рубишь, я это в детстве проходил. В моем селе из него строили, крыши крыли, топили им. Для защиты от влаги, стены обмазывали глиной, перемешанной с соломой.”
“А в моем селе никаких плит не делали. Вязали камыш на снопы определенной длины и толщины и ставили между направляющими. Плита – это соединенные между собой снопы. Раскладывается слоем, определенной толщины, камыш. Выравнивается торец раскладки и переплетается с определенным шагом поперек, на мое усмотрение лучше всего синтетическим шпагатом, обрубается второй торец – плита готова.
Получается вроде плоского жгута, изготовленного из проводов.”
Источник: http://green-dom.info
Применение камыша в современном строительстве
Дата: 2018-01-17
Просмотры: 2190
Комментарии:
В разработках современных стройматериалов часто используют опыт наших предков. Просто-напросто берут сырье, которое они раньше использовали и стараются устранить его недостатки посредством разнообразных добавок. В итоге получается стройматериал, который практически лишен минусов. Такая история случилась и с камышовыми панелями. Данная технология известна порядка 100 лет. Она довольно проста – в деревянные полые стены закладывались связки камыша и замазывались глиной.
В нашем каталоге выберите качественный антисептик для древесины морилку, сенеж и огнебиозащиту.
Было много экспериментов с камышом. Его добавляли в гипсоцемент, бетон и даже перемешивали с древесным волокном, получая прочные стройматериалы. Весь смысл новейшей разработки заключается в том, что камыш соединили с пенополиуретаном. В итоге получился своеобразный «сэндвич», включающий в себя деревянный каркас и связки тростника, которые залили жестким пенополиуретаном под давлением. Назвали это дело пенополиуретановой каркасно-камышитовой панелью. Камыш придает высокую эластичность и теплоизоляцию, при этом он является армирующим компонентом, а пенополиуретан укрепляет всю конструкцию и является дополнительным утеплителем.
Если судить о камышовых плитах по теплоизоляционным качествам, то стена толщиною в 10 сантиметров будет соответствовать 50-сантиметровой стене из кирпича.
Пенополиуретан (ППУ)
В строительстве, в основном, используют жесткий ППУ, т.к. он является достаточно легким и одновременно достаточно прочным и твердым. Также ППУ не страшны ни огонь, ни влага. Помимо этого, он неуязвим для плесени и микроорганизмов. Материал имеет практически нулевую теплопроводность и высокие звуко- и теплоизоляционные качества.
В итоге мы получаем легкий (1 м2 весит примерно 40 кг) и достаточно прочный (10 000 кг/м2 на сдавливание и 4700 кг/м2 на излом) стройматериал. Это большой плюс, так как можно строить дом по бескаркасной технологии, и для такого строения не требуются ни основательный фундамент, ни специальная подъемная техника. Благодаря низкой теплопроводности материала будущие хозяева такого жилища смогут неплохо сэкономить на отоплении. В морозы дом будет отлично сохранять тепло, а летом – прохладу, да и в доме, построенном из таких плит, шум с улицы не будет слышен благодаря звукоизоляционным свойствам. Из такого материала возможно возвести хоть трехэтажный дом. Можно также возводить садовые домики, разнообразные хозяйственные постройки, делать перегородки, заниматься реконструкцией построенных зданий и так далее.
Данный стройматериал подходит для любого климата, для любого типа почвы и даже для зон с повышенной сейсмической активностью. При необходимости строение можно разобрать и просто-напросто перенести на другое место. Процесс строительства проходит довольно оперативно. Он занимает где-то 1-3 недели (все зависит от количества работников и их опыта).
Снаружи возведенный дом выглядит как построенный из деревянных щитов. По окончании строительства можно сразу начинать отделку. Такие дома можно отделать сайдингом, камнем, облицовочным кирпичом, можно также оштукатурить и покрасить. Производителю обещают, что подобное сооружение должно простоять не меньше, чем полвека.
Производятся каркасные панели различного размера. Стандарты:
- 2750x1200x100 миллиметров,
- 2750x1200x150 миллиметров,
- 2750x1200x250 миллиметров,
- 2750x1200x80 миллиметров.
Панели с максимальной толщиной применяют для строительства несущих стен, средней – для межэтажных перекрытий. Панели с меньшей толщиной предназначаются для конструирования межкомнатных перегородок, и самые тонкие – для крыши. Масса стандартной несущей плиты – около 120 кг. По индивидуальному заказу могут быть изготовлены панели разных размеров, а также панели с оконными и дверными проемами.
Электростабилизированный арболит
Электростабилизированный арболит является еще одной попыткой создания нового материала, в котором слышны отголоски старых технологий и в который также добавляется камыш. По сути, это дробленая древесина и камыш, смешанные с цементом, смесь затвердевает под действием электрического тока. От классического арболита данная технология отличается возможностью использовать практически любую древесину (даже древесные отходы, камыш и солому). Материал имеет хорошую звукоизоляцию, низкую теплопроводность и пожаробезопасность. Вес у электростабилизированного арболита меньше, чем у древесины или кирпича, хоть и этот показатель варьируется в зависимости от составляющих.
Есть 2 пути получения:
- приобрести материал в готовом виде;
- заготовить самостоятельно.
Сейчас второй способ не пользуется популярностью, хоть и изначально для изготовления данного материала был специально разработан мобильный комплекс агрегатов. Эта идея не принялась, потому как аренда оборудования повышала стоимость материала.
Недорогое растительное сырье старались использовать все время, и Россия в этом плане не является исключением. Прогрессивные технологии и разнообразные химические примеси дают возможность придать натуральному материалу новейшие свойства и в итоге получить быстровозводимые, современные, а также недорогие дома. Перспективы данных стройматериалов прогнозировать трудно – быть может, они станут востребованными, а может, и канут в лету.
Если материал был вам полезен — будем благодарны оценке
- Текущий 1.54/5
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
Рейтинг: 1.5/5 (13 голос(ов) всего) 1
Тростниковая плита — эффективный утеплитель
Все чаще люди возвращаются к использованию в строительстве материалов, подаренных нам природой.
Это объясняется многими причинами, но одними из главных являются экологическая чистота и безопасность. Согласитесь, что данные качества в наше время как нельзя более актуальны.
Если Вы находитесь в поиске материала, который бы справился с ролью эффективного утеплителя, то лучше тростниковой плиты навряд ли можно что-то найти.
Тростниковая плита считается самым лучшим и эффективным утеплителем, к тому же, экономящим деньги застройщиков, поскольку прессованный тростник, толщиной в 15 см характеризуется такими же показателями по сбережению тепла, как и кирпичная кладка, выполненная в два с половиной кирпича.
Тростниковая плита — уникальный теплоизоляционный материал, благодаря которому появляется возможность его использования в качестве утеплителя при строительстве малоэтажных зданий.
Если говорить о том, что собой представляет тростниковая плита, то это прессованный тростник, прошивка которого осуществлялась с использованием оцинкованной проволоки.
Тростниковые плиты бывают различных размеров и толщины, поэтому каждый сможет подобрать для себя наиболее оптимальный вариант.
Вообще, использование тростниковых плит происходит уже на протяжении многих веков, причем с его применением возможно осуществлять утепление не только стен, но и перекрытий, мансардных крыш.
Кроме этого, плиты из тростника помогают в устройстве хорошей звукоизоляции.
Плиты из тростника обладают следующими преимуществами, заключающимися в :
- отличной влагостойкости, которая проявляется тем, что при намокании плита довольно быстро высыхает, при этом не теряя своей формы и физических свойств;
- отсутствии возможности появления в них насекомых и грызунов,
- невозможности выделения ею токсичных веществ,
- удобстве в работе.
Поводя краткий итог, хочется сказать о том, что использование тростниковых плит при строительстве или во время ремонта помогает создать в доме уникальный микроклимат, в процессе которого участвовала сама природа.
Это и объясняет популярность использования тростника, в качестве утеплителя не только в России, но и во всем мире.
Достоинства и недостатки стен из камыша
При сооружении каркасных стен жилых домов и хозяйственных помещений в некоторых случаях можно использовать для заполнения простенков камыш. На Украине его ранее применяли для устройства стен достаточно широк и они при должном уходе служили 50 лет и больше. Не потерял своего значения тростник как местный строительный материал и сейчас. Он дешев, имеет низкую теплопроводность, небольшую массу и стойкий против гниения.
Для строительства пригоден только созревший камыш – со стеблями, имеющими глянцевую и твердую поверхность (на ней откладывается кремнезем). В условиях Украины он созревает в октябре-ноябре. Тростник “старник”, т.е. тот который простоял на пне больше года, не применяют.
Непременным условием долговечности строений из камыша является защита их от проникновения влаги. Как показал опыт, тростник при влажности в помещениях до 65% может сохраняться так же долго, как и древесина. Чтобы грибок не поразил Камыш, перед укладкой в конструкции рекомендуется обрабатывать 3%-ным раствором фтористого натрия или 10%-ным раствором медного купороса.
При устройстве наружных стен из этого местного материала делают деревянный каркас из стоек и обвязок. Стойки с нижним обвязкой соединяют сквозным шипами, а с верхней – глухим. Можно также соединять их гвоздями длиной 125 – 150 мм.
Расстояние между осями стоек, несущих принимают от 1,3 до 2,5 м зависимости от толщины стен, массы крыши и расстояния между стропилами. Промежуточные стойки устанавливают через 0,65-1,0 м. Потом с одной стороны каркаса на расстоянии 0,4-0,6 м от одной стойки к другой нашивают прижимные доски шириной 80 и толщиной 16-20 мм, разрезая их в уровень стоек. После этого каркас заполняют снопами камыша диаметром от 120 до 180 мм и нашивают прижимные доски с другой стороны каркаса. При этом следят, чтобы тростниковое заполнения хорошо уплотнилось. Каркас лучше всего заполнять после устройства кровли.
Чтобы предотвратить проникновение влаги в стены из фундамента, нижние обвязки каркаса изолируют рубероидом, битумом или другими гидроизоляционными материалами.
После установки и скрепления камышовых снопов поверхности стен с двух сторон оштукатуривают глино-известковым или глиносоломенным раствором. Чтобы защитить камышовые тени от разрушения грызунами, нижние части стен оштукатуривают цементным раствором. Оштукатуренную поверхность ялять густым известковым молоком.
Аналогично устраивают внутренние стены (перегородок, несущих нагрузку, одна диаметр камышовых сноп уменьшают до 100 мм.
Стропила в домах со стенами из тростника желательно устраивать безраспорного конструкции, с затяжкой по низу.
Недостатком камышовых стен является их ограниченная гвоздимисть (только в местах расположения деревянных элементов каркаса). Поэтомурасстояния между прижимными досками по высоте каркаса рекомендуется уменьшить до 0,25-0,3 м.
Свои особенности имеет устройство каркасных стен с использованием камышитовых плит. Долговечность и теплотехнические качества таких стен можно повысить, если снаружи облицевать их в ‘Д кирпича. Облицовочный кирпич закрепляют в стене арматурой диаметром 5-6 мм, прокладывают через каждые три ряда по высоте и соединяют с проволокой камышитовых плит. Пространство между камышом и облицовкой заливают цементно-песчаным раствором.
Источник: green-dom.info
* Большая часть от Янга, Хью Д., Университетская физика, 7-е изд. Таблица 15-5. Значения для аэрогеля алмаза и кремнезема из Справочника по химии и физике CRC. Обратите внимание, что 1 (кал / сек) / (см 2 C / см) = 419 Вт / м K. С учетом этого два приведенных выше столбца не всегда совпадают. Все значения взяты из опубликованных таблиц, но не могут считаться достоверными. Значение 0,02 Вт / мК для полиуретана может быть принято как номинальное значение, которое определяет пенополиуретан как один из лучших изоляторов. NIST опубликовал процедуру численного приближения для расчета теплопроводности полиуретана на http://cryogenics.nist.gov/NewFiles/Polyurethane.html. Их расчет для полиуретана с фреоновым наполнением плотностью 1,99 фунт / фут 3 при 20 ° C дает теплопроводность 0,022 Вт / мК. Расчет для наполненного СО 2 полиуретана плотности 2.00 фунтов / фут 3 дает 0,035 Вт / мК. | Индекс Таблицы Ссылка |
Вода — теплопроводность
Теплопроводность — это свойство материала, которое описывает способность проводить тепло. Теплопроводность может быть определена как
«количество тепла, передаваемого через единицу толщины материала в направлении, нормальном к поверхности единицы площади — из-за градиента единичной температуры в условиях устойчивого состояния»
Теплопроводность конвертер величин
Теплопроводность воды зависит от температуры и давления, как показано на рисунках и таблицах ниже:
См. также другие свойства Вода при различных температуре и давлении : Точки кипения при высоком давлении, Точки кипения при вакуумном давлении, Плотность и удельный вес, Динамическая и кинематическая вязкость, Энтальпия и энтропия, Теплота испарения, Константа ионизации, pK w , нормальной и тяжелой воды, Точки плавления при высоком давлении, Число Прандтля, Свойства газа -Условия жидкого равновесия, давление насыщения, удельный вес, удельная теплоемкость (теплоемкость), удельный объем, тер коэффициент диффузии и давление пара при равновесии газ-жидкость, теплофизические свойства при стандартных условиях ,
, а также теплопроводность воздуха, аммиака, бутана, диоксида углерода, этилена, водорода, метана, азота и пропана.Информацию о теплопроводности строительных материалов см. В соответствующих документах внизу страницы.
Вернуться к началу
Теплопроводность воды при заданных температурах (° C) и 1 бар абс .:
| Состояние воды | Температура | Теплопроводность | |||||||
| [° C] | [мВт / м K] | [ккал (IT) / (hm K)] | [BTU (IT) / (h ft ° F)] | ||||||
| Жидкость | 0.01 | 555,75 | 0,4779 | 0,3211 | |||||
| 10 | 578,64 | 0,4975 | 0,3343 | ||||||
| 20 | 598,03 | 0,5142 | 0,3455 | ||||||
| 0,3455 | |||||||||
| 0,3551 | |||||||||
| 40 | 628,56 | 0,5405 | 0,3632 | ||||||
| 50 | 640.60 | 0,5508 | 0,3701 | ||||||
| 60 | 650,91 | 0,5597 | 0,3761 | ||||||
| 70 | 659,69 | 0,5672 | 0,3812 | ||||||
| 80 | 667,02 | 0,55 | |||||||
| 90 | 672,88 | 0,5786 | 0,3888 | ||||||
| 99,6 | 677,03 | 0.5821 | 0,3912 | ||||||
| Газ | 100 | 24,57 | 0,0211 | 0,0142 | |||||
| 125 | 26,66 | 0,0229 | 0,0154 | 0,0248 | 0,0167 | ||||
| 175 | 31,09 | 0,0267 | 0,0180 | ||||||
| 200 | 33.43 | 0,0287 | 0,0193 | ||||||
| 225 | 35,85 | 0,0308 | 0,0207 | ||||||
| 250 | 38,34 | 0,0330 | 0,0222 | ||||||
| 275 | 40,92 | 0,0222 | |||||||
| 300 | 43,53 | 0,0374 | 0,0252 | ||||||
| 350 | 48,98 | 0,0421 | 0.0283 | ||||||
| 400 | 54,65 | 0,0470 | 0,0316 | ||||||
| 450 | 60,52 | 0,0520 | 0,0350 | ||||||
| 500 | 66,58 | 0,0573 | 0,041 | 72,81 | 0,0626 | 0,0421 | |||
| 600 | 79,17 | 0,0681 | 0,0457 | ||||||
| 700 | 92.28 | 0,0794 | 0,0533 | ||||||
| 800 | 105,81 | 0,0910 | 0,0611 | ||||||
| 900 | 119,67 | 0,1029 | 0,0691 | ||||||
Заданная теплопроводность
температуры (° F) и 14,5 psia:
| Состояние воды | Температура | Теплопроводность | |||||||
| [° F] | [BTU (IT) / ( ч фут ° F)] | [BTU (IT) дюйм / (ч фут 2 ° F)] | [мВт / м · К] | [x 10 -3 кал (IT) / (с · см 2 K)] | |||||
| Жидкость | 32 | 0.3211 | 3,853 | 555,73 | 1,327 | ||||
| 40 | 0,3273 | 3,927 | 566,39 | 1,353 | |||||
| 60 | 0,3408 | 4,089 | 589.80 | 1,409 | 0,3520 | 4,225 | 609,30 | 1,455 | |
| 100 | 0,3615 | 4,338 | 625.62 | 1,494 | |||||
| 120 | 0,3694 | 4,433 | 639,35 | 1,527 | |||||
| 140 | 0,3761 | 4,513 | 650,91 | 1,555 | |||||
| 160 | 0,381780 900 | 660,57 | 1,578 | ||||||
| 180 | 0,3862 | 4,635 | 668,45 | 1,597 | |||||
| 200 | 0.3897 | 4,677 | 674,49 | 1,611 | |||||
| 211,3 | 0,3912 | 4,694 | 677,03 | 1,617 | |||||
| Газ | 212 | 0,0142 | 0,120,0142 900 | 0,059 | |||||
| 250 | 0,0152 | 0,183 | 26,33 | 0,063 | |||||
| 300 | 0.0166 | 0,199 | 28,73 | 0,069 | |||||
| 350 | 0,0181 | 0,217 | 31,25 | 0,075 | |||||
| 400 | 0,0196 | 0,235 | 33,86 | 0,081 | 4500,0211 | 0,254 | 36,56 | 0,087 | |
| 550 | 0,0244 | 0,293 | 42.24 | 0,101 | |||||
| 600 | 0,0261 | 0,313 | 45,20 | 0,108 | |||||
| 650 | 0,0279 | 0,334 | 48,24 | 0,115 | |||||
| 700 | 0,0297 | 51,35 | 0,123 | ||||||
| 750 | 0,0315 | 0,378 | 54,52 | 0,130 | |||||
| 800 | 0.0334 | 0,400 | 57,76 | 0,138 | |||||
| 900 | 0,0372 | 0,447 | 64,41 | 0,154 | |||||
| 1000 | 0,0412 | 0,494 | 71,27 | 0,170 | 0,0453 | 0,543 | 78,32 | 0,187 | |
| 1200 | 0,0494 | 0,593 | 85.53 | 0,204 | |||||
| 1400 | 0,0580 | 0,696 | 100,35 | 0,240 | |||||
| 1600 | 0,0668 | 0,802 | 115,63 | 0,276 | |||||
единиц измерения теплопроводности наверх
.Общие сведения о теплопроводности | Современные тепловые решения
Теплопроводность: Мера способности материала передавать тепло. Для двух поверхностей по обе стороны от материала с разницей температур между ними теплопроводность — это тепловая энергия, передаваемая в единицу времени и на единицу площади поверхности, деленная на разность температур e [1].
Теплопроводность — это объемное свойство, которое описывает способность материала передавать тепло.В следующем уравнении теплопроводность — это коэффициент пропорциональности k . Расстояние теплопередачи определяется как † x , что перпендикулярно области A . Скорость передачи тепла через материал составляет Q , от температуры T 1 до температуры T 2 , когда T 1 > T 2 [2].
Рис. 1. Процесс теплопередачи от горячей (T1) к холодной (T2) поверхности
Теплопроводность материалов играет важную роль в охлаждении электронного оборудования.От кристаллизатора, в котором выделяется тепло, до шкафа, в котором размещена электроника, теплопроводность и, следовательно, теплопроводность являются неотъемлемыми компонентами общего процесса управления температурой.
Путь тепла от матрицы к внешней среде — сложный процесс, который необходимо учитывать при разработке теплового решения. В прошлом многие устройства могли работать без внешнего охлаждающего устройства, такого как радиатор. В этих устройствах необходимо было оптимизировать сопротивление проводимости от кристалла к плате, так как первичный путь теплопередачи находился в печатной плате.По мере увеличения уровней мощности передача тепла исключительно на плату становилась недостаточной (кредитная шакита). Большая часть тепла теперь рассеивается непосредственно в окружающую среду через верхнюю поверхность компонента. В этих новых более мощных устройствах важно низкое сопротивление перехода к корпусу, а также конструкция присоединенного радиатора.
Чтобы определить важность теплопроводности материала в конкретном приложении управления температурой (например, теплоотвод), важно разделить общее тепловое сопротивление, связанное с теплопроводностью, на три части: межфазное сопротивление, сопротивление растеканию и сопротивление проводимости.
- Материал интерфейса улучшает тепловой контакт между несовершенными сопрягаемыми поверхностями. Материал с высокой теплопроводностью и хорошей способностью к смачиванию поверхности снижает межфазное сопротивление .
- Сопротивление растеканию используется для описания теплового сопротивления, связанного с небольшим источником тепла, соединенным с большим радиатором. Помимо прочего, на сопротивление растеканию напрямую влияет теплопроводность основания радиатора.
- Сопротивление проводимости — это мера внутреннего теплового сопротивления в радиаторе, когда тепло перемещается от основания к ребрам, где оно рассеивается в окружающую среду. Что касается конструкции радиатора, сопротивление теплопроводности менее важно в условиях естественной конвекции и низкого расхода воздуха и становится более важным при увеличении расхода.
Обычными единицами измерения теплопроводности являются Вт / мК и БТЕ / час-фут — o F.
Рисунок 2. Теплопроводность тонкой кремниевой пленки [3].
В электронной промышленности постоянное стремление к меньшему размеру и более высокой скорости значительно уменьшило масштаб многих компонентов. Поскольку этот переход теперь продолжается от макро- к микромасштабам, важно учитывать влияние на теплопроводность и не предполагать, что объемные свойства все еще точны. Уравнения Фурье на основе континуума не могут предсказать тепловые характеристики в этих меньших масштабах. Необходимы более полные методы, такие как уравнение переноса Больцмана и решеточный метод Больцмана [3].
Влияние толщины на проводимость показано на рисунке 2. Характеризуемым материалом является кремний, который широко используется в электронике.
Рисунок 2. Теплопроводность тонкой кремниевой пленки [3]
Как и многие физические свойства, теплопроводность может быть анизотропной в зависимости от материала (в зависимости от направления). Кристалл и графит — два примера таких материалов. Графит используется в электронной промышленности, где ценна его высокая проводимость в плоскости.Кристаллы графита имеют очень высокую проводимость в плоскости (~ 2000 Вт / мК) из-за прочной связи углерод-углерод в их базисной плоскости. Однако параллельные базисные плоскости слабо связаны друг с другом, и теплопроводность, перпендикулярная этим плоскостям, довольно мала (~ 10 Вт / мК) [4].
На теплопроводность влияют не только изменения толщины и ориентации; температура также влияет на общую величину. Из-за повышения температуры материала увеличивается внутренняя скорость частиц и увеличивается теплопроводность.Эта увеличенная скорость передает тепло с меньшим сопротивлением. Закон Видемана-Франца описывает это поведение путем корреляции теплопроводности и электропроводности с температурой. Важно отметить, что влияние температуры на теплопроводность нелинейно и его трудно предсказать без предварительного исследования. На графиках ниже показано поведение теплопроводности в широком диапазоне температур. Оба этих материала, нитрид алюминия и кремний, широко используются в электронике (рисунки 3 и 4 соответственно).
В будущем более мощные процессоры с несколькими ядрами еще больше подтолкнут потребность в улучшенной теплопроводности. Следовательно, стоит также изучить другие области исследований и разработок в области повышения теплопроводности для существующих материалов, используемых в корпусах электроники. Одной из таких областей является влияние нанотехнологий на теплопроводность, где углеродные нанотрубки показали значения проводимости, близкие к проводимости алмаза из-за большой длины свободного пробега фононов [7].Разработка новых материалов и улучшение существующих материалов приведет к более эффективному управлению температурой, поскольку рассеиваемая мощность устройства постоянно растет.
Каталожные номера:
1. Теплопроводность, Американский научный словарь наследия, Houghton Mifflin Company
2. Моран М., Шапиро Х. Основы инженерной термодинамики, стр. 47, 1988 г.
3. Гай, С., Ким, В., Чанг, П., Амон, К., Джон, М., Анизотропная теплопроводность наноразмерных ограниченных тонких пленок через решетку Больцмана, Химическая инженерия, Университет Карнеги-Меллона, ноябрь 2006 г., стр.2006
4. Норли Дж., Роль природного графита в охлаждении электроники, Охлаждение электроники, август 2001 г.
5. Слак, Г.А., Танзилли Р.А., Поль Р.О., Вандерсанде Дж. В., Дж. Phys. Chem. Твердые тела 48, 7 (1987), 641-647
6. Глассбреннер, К. и Слак, Г., Теплопроводность кремния и германия от 3 ° К до точки плавления, Physical Review 134, 4A, 1964
7. Бербер С., Квон Ю. и Томанек Д., Необычно высокая теплопроводность углеродных нанотрубок, Physical Review Letters, Том 84, № 20, стр. 4613-4616, 2000 г.
.Теплопроводность — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия
Теплопроводность — это способность материала проводить тепло. Металлы обладают хорошей теплопроводностью, как и газы. Теплопроводность материала — это определяющее свойство, которое помогает в разработке эффективных технологий нагрева / охлаждения. Значение теплопроводности можно определить путем измерения скорости, с которой тепло может проходить через материал.
Термическое сопротивление противоположно теплопроводности.Это означает, что тепло не проводит много. Материалы с высоким удельным сопротивлением называются «термоизоляторами» и используются в одежде, термосах, домашних изоляционных материалах и автомобилях, чтобы согреться, или в холодильниках, морозильниках и термосах, чтобы вещи оставались холодными.
Теплопроводность часто обозначается греческой буквой «каппа», κ {\ displaystyle \ kappa} . Единицы теплопроводности — ватты на метр-кельвин. Ватты — это мера мощности, метры — мера длины, а кельвины — мера температуры.По единицам измерения мы видим, что теплопроводность — это мера того, сколько энергии проходит через расстояние из-за разницы температур.
Некоторые отличные теплоизоляторы: Вакуум, Аэрогель, Полиуретан
Вот некоторые отличные проводники тепла: Серебро, медь, бриллиант
Серебро — один из наиболее теплопроводных материалов (и довольно распространен), и поэтому с серебром можно провести несколько интересных экспериментов, которые очень хорошо показывают, как работает теплопроводность.
Один пример: вы кладете 2 ложки в кипящую воду, одна из которых стальная, а другая серебряная. Когда вы вынимаете ложки из кипящей воды, серебряная ложка горячее, чем стальная. Причина этого в том, что серебро проводит тепло лучше, чем сталь. Серебряная ложка также будет остывать быстрее из-за этого, так как лучше отводит тепло.
Другой пример теплопроводности серебра — нанесение различных материалов на кубики льда. Шайба для утюга просто сядет на лед и постепенно станет холоднее.Медный пенни растает через кубик льда и быстрее остывает. Серебряная монета, ложка или кольцо на кубике льда погрузится в него, как если бы кубик льда был сделан из густого сиропа, а серебро почти мгновенно станет ледяным. Опять же, это потому, что серебро действительно хорошо поглощает тепло из воздуха и передает его кубику льда. Медь тоже хороша в этом, но не так хорошо, как серебро.
.