Показатели удельной теплоемкости различных видов кирпича

Подбирая подходящий материал для проведения того или иного вида строительных работ, особое внимание следует обращать на его технические характеристики. Это касается и удельной теплоемкости кирпича, от которой во многом зависит потребность дома в последующей термоизоляции и дополнительной отделке стен.

Характеристики кирпича, которые влияют на его применение:

• Удельная теплоемкость. Величина, определяющая количество тепловой энергии, необходимой для нагревания 1 кг на 1 градус.
• Теплопроводность. Очень важная характеристика для кирпичных изделий, позволяющая определить количество передаваемого тепла со стороны комнаты на улицу.
• На уровень теплопередачи кирпичной стены прямым образом влияют характеристики использованного для ее возведения материала. В тех случаях, когда речь идет о многослойной кладке, потребуется учитывать коэффициент теплопроводности каждого слоя в отдельности.

Плотность и удельная теплоемкость кирпича

Кирпич — ходовой стройматериал в строительстве зданий и сооружений. Многие различают только красный и белый кирпич, но его виды намного разнообразнее. Они различаются как внешне (форма, цвет, размеры), так и такими свойствами, как плотность и теплоемкость. Традиционно различают керамический и силикатный кирпич, которые имеют различную технологию изготовления. Важно знать, что плотность кирпича, его удельная теплоемкость и теплопроводность кирпича у каждого вида может существенно отличаться.
Керамический кирпич изготавливается из глины с различными добавками и подвергается обжигу. Удельная теплоемкость керамического кирпича равна 700…900 Дж/(кг·град). Средняя плотность керамического кирпича имеет значение 1400 кг/м 3 . Преимуществами этого вида являются: гладкая поверхность, морозо- и водоустойчивость, а также стойкость к высоким температурам. Плотность керамического кирпича определяется его пористостью и может находится в пределах от 700 до 2100 кг/м 3 . Чем выше пористость, тем меньше плотность кирпича.

Силикатный кирпич имеет следующие разновидности: полнотелый, пустотелый и поризованный, он имеет несколько типоразмеров: одинарный, полуторный и двойной. Средняя плотность силикатного кирпича составляет 1600 кг/м 3 . Плюсы силикатного кирпича в отличной звуконепроницаемости. Даже если прокладывать тонкий слой из такого материала, звукоизоляционные свойства останутся на должном уровне. Удельная теплоемкость силикатного кирпича находится в пределах от 750 до 850 Дж/(кг·град).

Значения плотности кирпича различных видов и его удельной (массовой) теплоемкости при различных температурах представлены в таблице:

Таблица плотности и удельной теплоемкости кирпича

Необходимо отметить еще один популярный вид кирпича – облицовочный кирпич. Он не боится ни влаги, ни холодов. Удельная теплоемкость облицовочного кирпича составляет 880 Дж/(кг·град). Облицовочный кирпич имеет оттенки от ярко-желтого до огненно-красного. Таким материалом можно производить и отделочные и облицовочные работы. Плотность кирпича этого вида имеет величину 1800 кг/м 3 .

Стоит отметить отдельный класс кирпичей — огнеупорный кирпич. К этому классу относятся динасовый, карборундовый, магнезитовый и шамотный кирпич. Огнеупорный кирпич достаточно тяжел — плотность кирпича этого класса может достигать значения 2700 кг/м 3 .

Наименьшей теплоемкостью при высоких температурах обладает карборундовый кирпич — она составляет величину 779 Дж/(кг·град) при температуре 1000°С. Кладка из такого кирпича прогревается намного быстрее, чем из шамотного, но хуже держит тепло.

Огнеупорный кирпич применяется, при строительстве печей, с рабочей температурой до 1500°С. Удельная теплоемкость огнеупорного кирпича существенно зависит от температуры. Например, удельная теплоемкость шамотного кирпича имеет величину 833 Дж/(кг·град) при 100°С и 1251 Дж/(кг·град) при 1500°С.

1. Франчук А. У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.
2. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. — 1008 с. строительной физики, 1969 — 142 с.
3. Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.
4. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи.

Облицовочный

Отдельно стоит сказать об облицовочном кирпиче, который с одинаковым успехом противостоит и воде, и повышению температуры. Показатель удельной теплоемкости этого материала находится на уровне 0,88 кДж/(кг·K), при плотности до 2700 кг/м3. В продаже облицовочные кирпичи представлены в большом многообразии оттенков. Они подходят как для облицовки, так и для укладки.

Плотность керамического кирпича

Кирпичом называют стеновой строительный материал, выполненный в виде параллелепипеда. Рассматриваемые изделия обладают множеством полезных характеристик, они имеют высокую прочность и прекрасно противостоят неблагоприятным погодным явлениям. Основными показателями любого стенового материала считается плотность, теплопроводность и способность к поглощению влаги. В нашей статье ознакомимся с такой характеристикой керамического кирпича, как плотность, ведь от этого показателя будет зависеть коэффициент теплопроводности возводимых стен (чем больше плотность, тем лучше будет проходить тепло сквозь структуру материала).
Керамический кирпич получают из глины специального состава. После формирования сырья, его направляют в тоннельные печи для обжигания. Согласно требованиям строительных норм максимальная плотность керамического кирпича монолитной структуры 2000 кг/м 3 . Если же брать материал с пустотами, объём которых может доходить до 40%, то плотность таких изделий будет несколько ниже, в пределах 1000-1400 кг/м 3 . Как можно заметить, полнотелые изделия имеют гораздо большую плотность, чем пустотные, поэтому их используют для кладки основных стен здания и колон, а щелевые аналоги рекомендовано применять для монтажа несущих стен одноэтажных зданий или кладки межкомнатных или межквартирных перегородок.

Одинарный керамический кирпич со стандартными размерами 25×12×6,5 сантиметров имеет показатель плотности в пределах 1600 килограммов. Следует заметить, что рассматриваемая разновидность кирпича, делится на несколько подвидов:

• рядовой глиняный кирпич чаще всего используется для кладки основных стен и перегородок, также из него можно выкладывать столбики или колоны;
• высокопрочный керамический кирпич применяется строителями в особо ответственных местах;
• облицовочный – материал для отделки несущих стен зданий, обрамления оконных, а также дверных проёмов, украшения внешних стен и возведения арок.

После того как мы ознакомились с основными видами керамического кирпича можно подвести итог о том, что при выборе любого стенового материала нужно понимать для каких работ подходит каждое из изделий, а знание плотности керамического кирпича, измеряемой в кг/м 3 , позволяет рассчитать нагрузку стены на фундамент. При правильном расчёте основания можно не волноваться за долговечность дома.

Огнеупорный

Огнеупорные блоки можно разделить на несколько видов:

Виды огнеупорного кирпича

• карборундовые;
• магнезитовые;
• динасовые;
• шамотные.

Огнестойкие изделия применяются для постройки высокотемпературных печей. Их плотность составляет 2700 кг/м

3

. Теплоемкость каждого из видов зависит от условий изготовления. Так, индекс теплоемкости у карборундового кирпича при температуре 1000

о

С составляет 780 Дж. Шамотный кирпич при температуре 100

о

С имеет индекс 840 Дж, а при 1500

о

С этот параметр повысится до 1.25 кДж.

Плотность кирпича

• От чего вообще зависит плотность кирпича
• Плотность керамического кирпича
• Плотность силикатного кирпича
• Плотность полнотелого кирпича
• Плотность пустотелого кирпича

Немаловажной при строительстве домов является такая характеристика, как плотность кирпича. Её можно назвать величиной переменной только потому, что поверхность этого материала является гигроскопичной, поэтому, когда рассчитывают массу кирпичного здания, принимают во внимание сухую массу +10%.

Современный кирпич не идёт ни в какое сравнение с дореволюционными образцами по одной простой причине. Раньше не экономили на обжиге и глине, максимально уплотняя смесь. Те, кому доводилось бурить старую кирпичную стену, знают, насколько плотно она зажимает бур. Стандартов на кирпич также не существовало, поэтому этот материал весил при одинаковом объёме, в среднем, в 1,5-1,8 раза больше. Можно считать это показателем качества, но при этом существенно увеличивалась нагрузка на фундамент. Тепловых расчётов не существовало, поэтому толщина стен в таких зданиях и сооружениях нередко доходила до 1 метра. С точки зрения современной рыночной экономики такой расход совершенно нецелесообразен, особенно если учитывать то, что современные стены утепляются, а также дома отапливаются совершенно другими методами.

От чего вообще зависит плотность кирпича

Существует несколько универсальных причин, которые влияют на плотность качественного кирпича, вне зависимости от его сорта:

1. Трещиноватость. Это естественное свойство глины. Однако, сейчас существуют полимерные смеси, которые не дают трещин, поэтому и плотность будет значительно выше.
2. Влажность. Хотя мы уже упоминали её выше, но стоит рассказать о ней подробнее. Основную массу влаги кирпич набирает непосредственно при укладывании. Он вбирает определенное количество влаги, которое затем балансирует в зависимости от погодных условий. Также этот показатель зависит от так называемой паровой проницаемости. Если кирпич не задерживает в себе влагу, то он будет хорошо пропускать воздух. Обычно материал, накапливающий влагу, пускают на обустройство стен подвалов и канализационных коммуникаций.
3. Сорт глины или любого другого материала. Песок из двух разных месторождений при одинаковом объёме имеет различную массу. То же самое наблюдает и для глины. Силикатный песок для белого кирпича также имеет различную плотность. Несмотря на уплотнение, свойства материала или смеси играют роль.

Влияние температурного режима

На качества большое влияние оказывает температурный режим. Так, при средней плотности материала теплоемкость может отличаться, в зависимости от температуры окружающей среды.

Таблица сравнения теплопроводности бревна с кирпичной кладкой

Из вышеперечисленного следует, что подбирать стройматериал необходимо, исходя из его характеристик и дальнейшей области его применения. Так удастся построить помещение, которое будет отвечать необходимым требованиям.

Плотность, масса и другие технические параметры кирпича

При ведении кладочных работ важно знать, сколько весит кирпич и какова его плотность и структура. Эти параметры напрямую влияют на прочностные и изоляционные качества, в свою очередь учитываемые при расчете нагрузок и теплового сопротивления возводимых конструкций. Усредненные величины для каждого типа стандартные, но точное значение зависит от завода-изготовителя и указывается в сертификате к продукции.

Вес разных видов

Плотность разделяется на истинную и среднюю, первая определяется опытным путем и не важна для потребителей. Второй показатель характеризует отношение массы одного изделия к его объему и зависит от сырья, доли пустот и щелей и поризованности. Обе величины измеряются в кг/м3. Значение средней плотности и вес одного кирпича у разных марок будут отличаться, минимум наблюдается у теплой высокоэффективной керамики, максимум – у силикатного и гиперпрессованного искусственного камня.

Элементы, изготавливаемые из глины с последующим обжигом, разделяются на сплошные и пустотелые, вторая группа может иметь как сквозные отверстия разной формы, так и скрытые пустоты и поры. Утвержденная стандартом плотность полнотелого красного кирпича достигает 2000 кг/м3, но диапазон у большинства производителей варьируется в пределах 1600-1900. Наружные стены нуждаются в дополнительном утеплении. Вес у полнотелых блоков форматом 1НФ достигает 3,45-3,8 кг.

Пустотелые типы имеют плотность от 1200 до 1500 кг/м3, с учетом доли щелей до 37 % стандартный 1НФ – не более 2,9 кг. Удельный вес некоторых марок достигает 1700, но это исключение. Средняя плотность керамического камня облегченного вида (поризованные теплоэффективные) составляет 1100-1150 кг/м3, продвинутые производители опустили этот показатель до 800.

Морозостойкость

Морозостойкость определяется путем циклов заморозки и размораживания. Данный параметр важен при выборе вида кирпича для укладывания несущих стен. Марка зависит от количества циклов и указывается на изделиях. Наиболее высокой морозостойкостью обладает облицовочный и красный кирпич, который хорошо выдерживает температуру до -50 градусов Цельсия и ниже. Если у вас используется силикатный кирпич, его свойства хуже, поэтому кладку придется делать в два слоя. Не подойдет силикат и для строительства фундамента.

В условиях зимней непогоды тепло в доме сохраняется за счет обогревательного котла отопительной системы. Но для того чтобы не происходило рассеивания тепла, нужны стены, пол и потолок из соответствующего материала, хорошо сохраняющего заданную температуру. Тип кирпичной кладки играет в ходе строительства немаловажную роль. Выбирать материал следует, учитывая все параметры и погодные условия.

В следующем видео вас ждет обзор теплопроводности кирпича ШБ 8.

Изучаем плотность кирпича

От таких свойств кирпича, как влагостойкость, огнеупорность, морозоустойчивость, пористость черепка, вес, а также предельная несущая нагрузка и расцветка, зависят потребительские характеристики постройки, которая получится в итоге. Именно по желаемым качествам будущего дома и подбирают материал для строительства. Но есть одно качество, которое, покупая кирпич, учитывают всегда – плотность.

Плотность кирпича – это параметр, напрямую влияющий на тепло- и звукоизоляцию зданий, на общий вес конструкции. Коэффициент плотности высчитывается как соотношение массы кирпичного тела к объёму. Причём, объем учитывает общие габариты, включая в себя и технические пустоты. Таким образом, чем легче кирпич, тем меньше его плотность, при одинаковых размерах.

Уменьшают плотность кирпича за счет пустот с воздухом. Это может происходить двумя путями – увеличением пористости черепка с помощью специальных вспенивающих добавок, а также созданием визуально наблюдаемых технических пустот внутри блока (чаще всего со стороны постели).

На что влияет плотность кирпича?

Такие качества, как вес и плотность материала напрямую определяют возможности применения его в строительстве:

Выбирая кирпич с меньше плотностью, получают возможность строить более тёплые дома, поскольку воздух, наполняющий пустоты – самая лучшая теплоизоляция; Покупая кирпич с более высокой плотностью (и меньшим количеством пустот), делают выбор в пользу прочности и долговечности конструкций.

Наиболее популярный в отечественных широтах, керамический кирпич выпускают полнотелым (сплошным) и пустотелым (со специальными техническими пустотами), а также с обычной или повышенной пористостью черепка (поризованным). Таким образом, даже сплошное «нутро» может сообщать кирпичику свойства пустотелого, являясь, по сути, промежуточным вариантом.

Каким бывает пустотелый кирпич?

В зависимости от технологии производства, пустоты кирпича могут иметь разную форму (круглая, щелевидная, прямоугольная), разное количество и размер, различное расположение (сквозные, закрытые с одной стороны), отличаться по направлению отверстий. Кроме того, пустотелым делают и рядовой, и облицовочный блок.

Преимущества пустотелого и поризованного кирпича:

• Более лёгкий и тёплый кирпич позволяет возводить менее толстые стены;
• Количество пор и пустот напрямую влияет на звукоизолирующие параметры;
• Пустотелый кирпич теплее полнотелого, поскольку теплопередача возможна только по плотной фактуре;
• Зачастую меньшая стоимость, по сравнению с полнотелым кирпичом, позволяет существенно экономить на смете.

Из недостатков стоит упомянуть, что пустотелый кирпич с горизонтальными отверстиями не может служить материалом для несущих стен, поскольку его прочность не способна выдерживать длительные серьёзные нагрузки. Влагопоглощение у пустотелых блоков тоже выше, что может серьезно ухудшить климат в доме без дополнительной гидро- и пароизоляции.

Полнотелый кирпич, ты какой?

Полнотелый кирпич изготавливается из обожжённой глины без вспенивающих добавок и образования технологических пустот. Эта особенность делает его более выносливым и износостойким. Полнотелый кирпич также бывает рядовым, лицевым и даже печным огнеупорным.

Сравнение с другими материалами

Среди материалов, способных составить конкуренцию кирпичу, существуют как натуральные и традиционные – дерево и бетон, так и современные синтетические – пеноплекс и газобетон.

Деревянные строения издавна возводились в северных и других отличающихся низкими зимними температурами районах, и это неспроста. Удельная теплоемкость дерева значительно ниже, чем у кирпича. Дома в этой местности строят из цельного дуба, хвойных пород деревьев, а также применяют ДСП.

Если дерево режут поперек волокон, коэффициент теплопроводности материала не превышает 0,25 Вт/М*К. Низкий показатель и у ДСП – 0,15. А наиболее оптимальным для строительства коэффициентом отличается древесина, разрезанная вдоль волокон – не более 0,11. Очевидно, что в домах из такого дерева достигается отличная сохранность тепла.

Таблица наглядно демонстрирует разброс в величине коэффициента теплопроводности кирпича (выражается в Вт/М*К):

• клинкерный – до 0,9;
• силикатный – до 0,8 (с пустотами и щелями – 0,5-0,65);
• керамический – от 0,45 до 0,75;
• щелевая керамика – 0,3-0,4;
• поризованный – 0,22;
• теплая керамика и блоки – 0,12-0,2.

При этом поспорить с деревом по уровню сохранения теплоты в доме может только теплая керамика и поризованный кирпич, которые также дороги и хрупки. Тем не менее, кирпичная кладка при возведении стен используется чаще, и не только по причине дороговизны цельного дерева. Деревянные стены боятся атмосферных осадков, выгорают на солнце. Не любит дерево и химических воздействий, к тому же древесина способна гнить и пересыхать, на ней образуется плесень. Поэтому этот материал требует специальной обработки до начала строительства.

Кроме того, огонь способен очень быстро разрушить деревянное строение, так как древесина отлично горит. В отличие от нее, большинство видов кирпича довольно устойчиво к воздействию огня, в особенности шамотный кирпич.

Что касается других современных материалов, для сравнения с кирпичом обычно выбирают пеноблок и газобетон. Пеноблоки – это бетон с порами, в состав которого входят вода и цемент, пенообразующий состав и затвердители, а также пластификаторы и другие компоненты. Композит не впитывает влагу, отличается высокой морозостойкостью, сохраняет тепло. Используется при возведении невысоких (в два-три этажа) частных построек. Теплопроводность равна 0,2-0,3 Вт/М*К.

Плотность кирпича — таблицы, формула расчета, описанием и примеры

Кирпич является одним из основных материалов в строительстве на протяжении многих сотен лет.

Поэтому, плотность кирпича играет критически важную роль, узнав значение которой можно понять теплопроводность и объёмный вес, а так же вес образца к единице объёма.

Силикатный кирпич

Этот вид стройматериала изготавливается из песка и извести в соотношении 1/9. Имея весьма низкую стоимость, данный кирпич является одним из самых доступных на рынке.

Также к плюсам можно отнести обширную цветовую палитру, в которой производится силикатный кирпич.

Однако, он имеет высокую теплопроводность и большой вес, из – за чего не используется при постройке несущих стен, перегородок и каминов по причине деформации данного стройматериала под воздействием высоких температур. Силикатный кирпич делится на два вида: пустотелый и полнотелый, и имеет плотность от 1100 до 1950 кг/м3.

Керамический кирпич

Полнотелый керамический кирпич используется для постройки множества объектов – несущих, внутренних и внешних стен, а так же колонн и арок. Его пустотелый собрат используется для постройки облегчённых конструкций и заполнения каркасов.

Плотность для первого варианта равняется не менее 2000 кг/м3, а для второго – от 1100 до 1400 кг/м3.

Полнотелый кирпич

Так же широко известен как «строительный» или «рядовой». Используется для постройки буквально всех сооружений, будь то столбы, несущие системы, арки т.д. благодаря высокой прочности и холодостойкости, хотя стены, построенные с применением данного стройматериала, нуждаются в дополнительном утеплении.

Его приблизительная концентрация – 1900 кг/м3. Существует красный полнотелый кирпич, который мы часто можем наблюдать в качестве основного строительного материала для внешних стен домов, оконных рам и цокольных этажей.

Выдерживает такие нагрузки благодаря очень высокой прочности – 2100 кг/м3.

Пустотелый кирпич

Имеет внутренние пустоты от 13% до 50% от объема и обладает пористой структурой, вследствие чего является довольно хрупким и лёгким. Обладает прекрасной шумо – и теплоизоляцией и прекрасно подходит для внутренних стен и перегородок, а так же в качестве заполнителя каркасов.

Плотность данного кирпича составляет от 1000 до 1450 кг/м3.

Клинкерный кирпич

Производится из красной глины, проходящей высушивание и обжиг при экстремально высоких температурах, который дарит стройматериалу высокую плотность – 2100 кг/м3 – и повышенную износостойкость.

Однако минусом данного кирпича является высокая цена, которая обоснована трудоёмким производством.

Вторым минусом является повышенная теплопроводность. Зачастую используется при строительстве автодорог, для облицовки фасадов и цокольных этажей жилых домов.

Шамотный кирпич

Вероятно, один из самых дорогих стройматериалов на данном рынке. Высокая цена обоснована огнеупорностью, которая позволяет выдерживать температуры до +1600°C, являясь лидером в данном направлении.

Изготавливается, в основном, в трапециевидной, конусной и арочной форме в жёлтой и ярко – красной расцветке. Плотность составляет от 1700 до 1900 кг/см3.

Облицовочный кирпич

Имеет достаточно узкое применение благодаря ровной и «глянцевой» поверхности и используется для кладки наружных стенок с требованием к особой плоскости.

Производится в разнообразных расцветках, которые достигаются отбором различных глиняных масс, обжигаемых при различных температурах и времени, проведённому в обжиге. Как и прочие, основанные на глине, стройматериалы, облицовочный кирпич имеет повышенные теплоизоляционные свойства и практически не подвержен коррозии.

Плотность данного кирпича измеряется в диапазоне от 1300 до 1450 кг/м3.

Характеристики, влияющие на качество

Нужно учитывать следующие свойства продукта:

• теплопроводность – это способность передавать тепло, полученное от воздуха внутри помещения, наружу;
• теплоемкость – количество тепла, позволяющее осуществить нагрев одного килограмма стройматериала на один градус по Цельсию;
• плотность – определяется наличием внутренних пор.

Ниже будет приведено описание различных типов изделий.

Виды кирпичей

Масса кирпича

Наиболее востребованным на строительных площадках является керамический рядовой полнотелый одинарный кирпич длиной 250 (мм), шириной 120 (мм), высотой 65 (мм), масса его находится в диапазоне от 3.3 до 3.6 (кг).

Вес кирпича и плотность:

На многих ресурсах в сети растиражированы таблицы веса, по которым даны точные данные по массе кирпичей, однако данные таблицы являются некорректными, поскольку параметр массы зависит сугубо от коэффициента класса средней плотности изделия.

Т.к. данный коэффициент может сильно разниться у разных изделий и производителей, масса готового кирпича величина плавающая.

Целесообразно при расчетах уточнять у производителей данный коэффициент, а затем, применив формулу: m=l*b*h*p, рассчитать требуемую величину, где:

• l – длина изделия;
• b – ширина;
• h – толщина (высота);
• p — Средняя плотность, кг/м3.

Важно: все данные представленные ниже относятся к усредненным типовым вариантам кирпича, и дают лишь ориентировочное представление о массе с погрешностью до 15%.

Зависимость от температуры использования

На технические показатели кирпича большое влияние оказывает температурный режим:

• Трепельный. При температуре от -20 до + 20 плотность меняется в пределах 700-1300 кг/м3. Показатель теплоемкости при этом находится на стабильном уровне 0,712 кДж/(кг·K).
• Силикатный. Аналогичный температурный режим -20 — +20 градусов и плотность от 1000 до 2200 кг/м3 предусматривает возможность разной удельной теплоемкости 0,754-0,837 кДж/(кг·K).
• Саманный. При идентичности температуры с предыдущим типом, демонстрирует стабильную теплоемкость 0,753 кДж/(кг·K).
• Красный. Может применятся при температуре 0-100 градусов. Его плотность может колебаться от 1600-2070 кг/м3, а теплоемкость – от 0,849 до 0,872 кДж/(кг·K).
• Желтый. Температурные колебания от -20 до +20 градусов и стабильная плотность 1817 кг/м3 дает такую же стабильную теплоемкость 0,728 кДж/(кг·K).
• Строительный. При температуре +20 градусов и плотности 800-1500 кг/м3 теплоемкость находится на уровне 0,8 кДж/(кг·K).
• Облицовочный. Тот же температурный режим +20, при плотности материла в 1800 кг/м3 определяет теплоемкость 0,88 кДж/(кг·K).
• Динасовый. Эксплуатация в режиме повышенной температуры от +20 до +1500 и плотности 1500-1900 кг/м3 подразумевает последовательное возрастание теплоемкости от 0,842 до 1,243 кДж/(кг·K).
• Карборундовый. По мере нагревания от +20 до +100 градусов материал плотностью 1000-1300 кг/м3 постепенно увеличивает свою теплоемкость от 0,7 до 0,841 кДж/(кг·K). Однако, если нагревание карборундового кирпича продолжить далее, то его теплоемкость начинает уменьшаться. При температуре +1000 градусов она будет равняться 0,779 кДж/(кг·K).
• Магнезитовый. Материал плотностью 2700 кг/м3 при повышении температуры от +100 до +1500 градусов постепенно увеличивает свою теплоемкость 0,93-1,239 кДж/(кг·K).
• Хромитовый. Нагревание изделия плотностью 3050 кг/м3 от +100 до +1000 градусов провоцирует постепенное возрастание его теплоемкости от 0,712 до 0,912 кДж/(кг·K).
• Шамотный. Обладает плотностью 1850 кг/м3. При нагревании от +100 до +1500 градусов происходит увеличение теплоемкости материала с 0,833 до 1,251 кДж/(кг·K).

Подбирайте кирпичи правильно, в зависимости от поставленных задач на стройке.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Содержание

Таблица I: Стандартные значения удельной теплоёмкости Внимание: Здесь указана удельная теплоёмкость с использованием единиц измерения температуры в Кельвинах(К).

Силикатный

Силикатный кирпич пользуется высоким спросом в строительстве, популярность обусловлена прочностью, доступностью и низкой стоимостью. Показатель удельной теплоемкости составляет 0.75 – 0.85 кДж, а его плотность – от 1000 до 2200 кг/м 3 .

Продукт имеет хорошие звукоизоляционные свойства. Стена из силикатного изделия будет изолировать сооружение от проникновения различного рода шума. Его чаще всего используют для возведения перегородок. Продукт широко применяется в качестве промежуточного слоя в кладке, выполняющего роль звукоизолятора.

Кирпичная печь

Кирпичная печь

— печь, собранная из керамического кирпича.

Содержание

• 1 Фундамент
• 2 Материалы изготовления
• 3 Классификация 3.1 По виду топливной камеры 3.1.1 Для дров
• 3.1.2 Для угля

Фундамент [ править | править код ]

Печи массой 750 кг и более устанавливают на отдельный фундамент или основание [1] [2] . При меньшем весе допускается установка на перекрытие при условии его достаточной несущей способности.

Материалы изготовления [ править | править код ]

Основным видом кирпича является полнотелый керамический кирпич со стандартными в России размерами 250×120×65 мм. Марка кирпича не ниже М100 [3] [4] , плотность более 1600 кг/м 3 [5] (вес одного кирпича более 3,12 кг). Для топливных камер и начальных путей дымохода, подвергающихся воздействию высоких температур порядка 1600—1850 °C, используется огнеупорный шамотный кирпич с размерами 250×123×65 или 230×112×65 мм [6] .

Раствор

• Глиняный — используется для кладки печи и трубы до уровня кровли.
• Известковый — фундамент в сухом грунте [3] .
• Цементный — фундамент во влажном грунте [3] , труба выше уровня кровли [7][4] .
• Известково-цементный — часть трубы, проходящая в чердачном помещении [7][4] .

Для кладки тугоплавкого кирпича используют тугоплавкую глину с песком, для огнеупорного кирпича огнеупорную глину с шамотным порошком [4] [3] .

Печные приборы в основном изготавливаются из чугуна. Перечень приборов:

• Колосниковая решётка или набор одиночных колосников.
• Дверца топливника.
• Дверца поддувала или зольника.
• Прочистные дверцы — закрывают отверстия для прочистки каналов печи.
• Дверца вьюшки.
• Вьюшка — двойная крышка (блинок и крышка) с рамкой для открытия и закрытия дымового канала. Находится за вьюшечной дверцей.
• Задвижка — пластинка в рамке для открытия и закрытия дымового канала.
• Плита с конфорками (с закрываемыми отверстиями) или без них (сплошная).
• Заслонка для закрытия устья русской печи.

Классификация [ править | править код ]

По виду топливной камеры [ править | править код ]

Каждому виду топлива соответствует определённая форма топливной камеры. Под

(нижняя площадка) камеры может быть глухой (например как у русской печи) или колосниковый. Под колосниками находится поддувальная (зольниковая) камера.

Минимальная толщина наружных стенок топливника полкирпича, для печей мощностью более 3489 Вт она составляет от 3/4 до целого кирпича, в зависимости от теплоотдачи печи [8] .

Высота слоя топлива и топливника [9]

Для дров [ править | править код ]

Древесина образует высокое пламя, так как большая её часть, перед тем как сгореть, переходит в газообразное состояние (процесс возгонки) [10] . Для обеспечения наиболее полного сгорания топливник отопительных

печей должен иметь достаточное свободное пространство над слоем дров (указано в таблице). Максимальная высота от колосниковой решётки до перекрытия топливника 1 м [8] . Высота топливника печи
с варочной поверхностью
находится в пределах 280—420 мм (4—6 рядов кладки [11] ), что обусловлено необходимостью контакта пламени с чугунной плитой. Минимальная длина 35 см [12] .

Топливник дровяных печей мощностью более 3000 Вт рекомендуется футеровать огнеупорным кирпичом [12] .

Для угля [ править | править код ]

Для горения бурого и каменного угля наличие колосниковой решётки обязательно. Топливник для каменного угля футеруется [13] . Стенки топливника для антрацита выкладываются из огнеупорного кирпича полностью [14] .

Для бурого угля или сухого кускового торфа

Для торфа повышенной влажности. Стрелкой показан выход пара через пароотводящую щель

Труба [ править | править код ]

Кирпичная труба по местоположению:

• Насадная — устанавливается на перекрыше толстостенной печи [15] .
• Коренная — отдельностоящая на собственном фундаменте.
• Стенная — дымовой канал находится в кирпичной стене здания.

• Распушка, разделка — утолщение стенки трубы в месте её прохождения через потолочное перекрытие. Противопожарный элемент.
• Выдра — утолщение стенки, нависающее над кровлей. Закрывает сверху щель между трубой и кровлей от попадания атмосферных осадков.
• Оголовок — утолщение стенки на самом верху трубы.

Размеры канала трубы, не менее [16] :

• 140×140 мм — для печей мощностью до 3500 Вт.
• 140×200 мм — 3500—5200 Вт.
• 140×270 мм — 5200—7000 Вт.

Подбор отопительной печи [ править | править код ]

Теплопотери помещения [ править | править код ]

Требуемая мощность отопительной печи определяется теплопотерями помещения, которые зависят от многих факторов: климатический условий, площади и высоты помещения, количества внешних стен, вида строительных материалов и степени утеплённости дома. Средняя часовая теплоотдача печи должна равняться теплопотерям отапливаемого помещения [18] (±15 % [19] ).

Приблизительно вычисляются по формуле [19] :

• Q = 125 ⋅ f ⋅ k — для угловых помещений, Q = 125 ⋅ k
  — для угловых помещений менее 10 м 2 .
• Q = 80 ⋅ f ⋅ k — для неугловых помещений, Q = 80 ⋅ k
  — для неугловых помещений менее 10 м 2 , где Q — теплопотери помещения (Вт), 125 и 80 — эмпирические коэффициенты, f — площадь пола (м 2 ), k — коэффициент теплопередачи наружных стен (Вт/м 2 ).

Rодносл. = δ/λ — сопротивление теплопередаче стен из одного материала или отдельного слоя материала в стенах из нескольких материалов, где δ — толщина слоя материала (м), λ — коэффициент теплопроводности материала

[21] (Вт/[м·°C]). Rмногосл. = R1 + R2 + … +
0,155
+
0,058
— сопротивление теплопередаче стен из нескольких материалов, где R1 и R2 — сопротивления теплопередаче отдельных слоёв материалов, 0,155 [22] — сопротивление теплопередаче у внутренней поверхности стен (Rв), 0,058 [23] — сопротивление теплопередаче у наружной поверхности стен (Rн) [24] .

Для помещений высотой 2,5—3 м полученное значение Q увеличивают на 10 %. Для помещений с двумя внешними углами значение Q также увеличивают на 10 %.

Формулы рассчитаны на наружную температуру −30 °C. Для других температур используются поправочные коэффициенты:

• 1,35 — при температуре −35 °C и ниже.
• 0,85 — от −10 до −20 °C.
• 0,75 — выше −10 °C.

Теплоотдача печи [ править | править код ]

Максимальная мощность печи периодического действия развивается при топке два раза в сутки. Например, теплоотдача одного квадратного метра активной поверхности (зеркала) открытостоящей (расстояние до стен помещения не менее 130 мм) дровяной толстостенной печи, при однократной и двукратной топке, составляет 330 и 550 Вт соответственно. Чтобы узнать требуемую площадь зеркала открытостоящей печи при двукратной топке, необходимо теплопотери помещения разделить на 550 Вт/м 2 [25] . Для южных районов, с температурой наружного воздуха +5 °C и выше, рекомендуется однократная топка [26] .

Площадь зеркала существующей печи равна произведению её периметра на активную высоту. Активная высота печи примерно равна её высоте от уровня пола минус 300 мм [25] . Площадь верхней плоскости перекрыши учитывается в том случае, если высота печи не превышает 2,1 м, при этом для перекрыши вводится поправочный коэффициент 0,5 [19] [25] .

Виды теплопередачи

• Теплопередача — это физический процесс передачи тепловой энергии от более нагретого тела к менее нагретому.

Здесь все совсем несложно, их всего три: теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплопроводность

Тот вид теплопередачи, который можно охарактеризовать, как способность тел проводить энергию от более нагретого тела к менее нагретому.

Речь о том, чтобы передать тепло с помощью соприкосновения. Признавайтесь, грелись же когда-нибудь возле батареи. Если вы сидели к ней вплотную, то согрелись вы благодаря теплопроводности. Обниматься с котиком, у которого горячее пузо, тоже эффективно.

Порой мы немного перебарщиваем с возможностями этого эффекта, когда на пляже ложимся на горячий песок. Эффект есть, только не очень приятный. Ну а ледяная грелка на лбу дает обратный эффект — ваш лоб отдает тепло грелке.

Конвекция

Когда мы говорили о теплопроводности, мы приводили в пример батарею. Теплопроводность — это когда мы получаем тепло, прикоснувшись к батарее. Но все вещи в комнате к батарее не прикасаются, а комната греется. Здесь вступает конвекция.

Дело в том, что холодный воздух тяжелее горячего (холодный просто плотнее). Когда батарея нагревает некий объем воздуха, он тут же поднимается наверх, проходит вдоль потолка, успевает остыть и спуститься обратно вниз — к батарее, где снова нагревается. Таким образом, вся комната равномерно прогревается, потому что все более горячие потоки сменяют все менее холодные.

Излучение

Пляж мы уже упоминали, но речь шла только о горячем песочке. А вот тепло от солнышка — это излучение. В этом случае тепло передается через волны.

Обоими способами. То тепло, которое мы ощущаем непосредственно от камина (когда лицу горячо, если вы расположились слишком близко к камину) — это излучение. А вот прогревание комнаты в целом — это конвекция.