شاخص های اصلی ارزیابی عملکرد حرارتی مصالح ساختمانی چیست؟

عملکرد حرارتی مصالح ساختمانی یکی از شاخص‌های مهم برای ارزیابی اثر کاربرد آن در ساختمان‌ها است که ارتباط مستقیمی با مصرف انرژی ساختمان‌ها، آسایش محیطی داخل ساختمان و پایداری حرارتی کلی دارد.

1. هدایت حرارتی
تعریف و اهمیت: هدایت حرارتی شاخص اصلی برای اندازه گیری عملکرد حرارتی مصالح ساختمانی است. این نشان دهنده توانایی مواد برای هدایت گرما در شرایط پایدار است. به طور خاص، هدایت حرارتی به نرخ انتقال حرارت از طریق واحد سطح و اختلاف دمای واحد در واحد زمان اشاره دارد. هر چه رسانایی حرارتی کوچکتر باشد، توانایی مواد در انتقال گرما ضعیف تر است، یعنی عملکرد عایق حرارتی بهتری دارد.

عوامل مؤثر: رسانایی حرارتی تحت تأثیر عوامل زیادی مانند نوع ماده، چگالی، تخلخل و میزان رطوبت است. به عنوان مثال، مواد متخلخل رسانایی حرارتی کلی کمتری دارند، زیرا رسانایی حرارتی هوا در منافذ بسیار کمتر از مواد جامد است. در حالی که رسانایی حرارتی مواد متراکم نسبتاً زیاد است.

مثال کاربردی: در ساختمان ها به منظور حفظ پایداری دمای داخلی و کاهش اتلاف حرارت، اغلب از مصالح ساختمانی با رسانایی حرارتی پایین مانند پلی استایرن (EPS)، پلی اورتان و سایر مواد عایق برای سازه های محوطه (مانند نمای بیرونی) استفاده می شود. دیوارها و سقف ها).

2. ضریب انتقال حرارت
تعریف و تفاوت: ضریب انتقال حرارت با ضریب هدایت حرارتی متفاوت است. عملکرد حرارتی کل ساختار محفظه (به جای یک ماده واحد) را اندازه گیری می کند. ضریب انتقال حرارت به گرمایی اطلاق می‌شود که از یک متر مربع در یک ساعت زمانی که اختلاف دمای هوا در هر دو طرف ساختار محفظه ۱ درجه سانتی‌گراد در شرایط پایدار باشد، منتقل می‌شود. ضریب انتقال حرارت نه تنها به هدایت حرارتی مصالح ساختمانی مربوط می شود، بلکه تحت تأثیر عواملی مانند ساختار، ضخامت و وضعیت سطح سازه محفظه قرار می گیرد.

اهمیت: ضریب انتقال حرارت به طور مستقیم عملکرد عایق حرارتی ساختار محفظه را تعیین می کند. در مناطق سرد، کاهش ضریب انتقال حرارت به کاهش اتلاف حرارت داخلی و بهبود اثر عایق ساختمان کمک می کند. در مناطق گرم، به جلوگیری از ورود گرمای بیرون به اتاق و خنک نگه داشتن اتاق کمک می کند.

3. مقاومت حرارتی
تعریف: مقاومت حرارتی توانایی یک ماده یا ساختار محفظه برای جلوگیری از انتقال حرارت است. هرچه مقاومت حرارتی بیشتر باشد، انتقال حرارت دشوارتر است، یعنی عملکرد عایق حرارتی مواد بهتر است. مقاومت حرارتی با رسانایی حرارتی ماده نسبت معکوس دارد و با ضخامت ماده نسبت مستقیم دارد.

کاربرد: در طراحی ساختمان، با افزایش مقاومت حرارتی سازه محفظه (مانند استفاده از دیوارهای کامپوزیت چند لایه، افزایش ضخامت لایه عایق و ...) می توان عملکرد عایق حرارتی ساختمان را به طور موثر بهبود بخشید و انرژی مصرف را می توان کاهش داد.

4. ضریب ذخیره حرارتی
تعریف: ضریب ذخیره حرارتی منعکس کننده توانایی مصالح ساختمانی برای جذب یا انتشار گرما در هنگام تغییر دما است. موادی که دارای ضریب ذخیره حرارتی زیاد هستند می توانند گرمای بیشتری را در هنگام تغییر دما جذب یا آزاد کنند که به تثبیت نوسانات دمای داخل خانه کمک می کند.
اهمیت: در مناطقی با اختلاف دمای زیاد بین روز و شب، استفاده از مواد با ضریب ذخیره حرارتی زیاد می تواند دامنه نوسانات دمای داخل را کاهش دهد و راحتی زندگی را بهبود بخشد.