Per progettare edifici confortevoli ed ecologicamente sani, architetti e ingegneri sfruttano le proprietà termiche dei materiali. Diversi materiali da costruzione hanno conduttività diverse, il che significa che permettono al calore di fluire attraverso di loro in modo diverso. L'elevata conducibilità, K, indica un rapido flusso di calore e una bassa conduttività indica un basso flusso di calore. Pezzi più spessi dello stesso materiale fanno sì che il calore scorra più lentamente rispetto ai pezzi sottili. Quindi le prestazioni termiche effettive dipendono sia dalla conduttività che dallo spessore del materiale. Un pezzo di materiale con conducibilità K e spessore L ha una conduttanza di C = K / L, che indica quanto bene il calore può fluire attraverso un pezzo specifico di quel materiale come una parete. Negli edifici, ti preoccupi spesso di interrompere il flusso di calore o di isolare. Il valore isolante di un oggetto è chiamato valore R e può essere calcolato come R = 1 / C = L / K.
credito: Wavebreakmedia Ltd / Wavebreak Media / Getty Images I materiali isolanti hanno una bassa conduttanza.Calcolo del valore R di una lastra di cemento
Passo 1
Cerca la conducibilità, K, del calcestruzzo in una tabella come quella nella risorsa 1. Il calcestruzzo leggero può avere una conduttività fino a 0,1 watt per metro-kelvin, rendendolo un buon isolante. Più denso diventa il calcestruzzo, più conduttivo è il calore. Il calcestruzzo denso può avere una conduttanza fino a 1,8 watt per metro-kelvin. Supponiamo che la lastra sia fatta di cemento denso con una conduttanza di 1,2 watt per metro-kelvin.
Passo 2
Determinare lo spessore del materiale e convertirlo in metri. Supponiamo una lastra spessa 12 pollici, che equivale a 0,305 metri. Il calore avrebbe un tempo più difficile che scorre attraverso una lastra spessa rispetto a una lastra sottile. Etichetta lo spessore L.
Passaggio 3
Calcola la conducibilità. La conduttività della lastra aumenta con la conduttanza e diminuisce con lo spessore. La conduttività per la lastra è C = K / L = 1,2 / 0,305 = 3,93 watt per metro ^ 2-kelvin.
Passaggio 4
Calcola il valore R prendendo il reciproco della conducibilità C per ottenere R = 1 / 3,93 = 0,254 kelvin-metro ^ 2 / watt. È inoltre possibile calcolare il valore R direttamente come R = L / K = 0,305 / 1,2 = 0,254 kelvin-metro ^ 2 / watt. Si noti che più spesso è il materiale, maggiore è il valore R. Più di un determinato materiale rende un isolante migliore.
