Paksumpi kerros materiaalia kasvattaa materiaalin R-arvoa eli sen resistivisyyttä johtaa lämpöä. Paksumman kappaleen läpi sama lämpömäärän eteneminen on hitaampa matkan vuoksi. Miksi kuitenkin paksu kerros eristettä pitää esimerkiksi talon sisäpuolen lämpimämpänä kuin ohut? Arkijärjellähän tämän ymmärtää. Haluaisin tietää, että mikä on lämmönsiirtymistä hidastava tekijä aineen rakennosien tasolla. Kiitos paljon kaikille, jotka viitsivät selventääm
Materiaalin paksuuden vaikutus lämmönjohtumiseen
r-value
9596
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 9
Vanhimmat
Huokoisessa materiaalissa jää ilmaa eristeeseen enemmän, mitä paksumpi se on.
Materiaalin sisäosissa lämpö siirtyy johtumalla. Sitä kuvataan aineominaisuudella nimeltään lämmönjohtavuus. Jos seinän paksuus on s ja lämmönjohtavuus lambda, niin sen lämmönjohtumisvastus on R" = s/lambda eli R" on sitä suurempi, mitä paksumpi seinä tai mitä alhaisempi on seinämateriaalin lambda. Lämpövirrantiheys seinän läpi on puolestaan q" = deltaT/R" (W/m^2).
Mitä johtuminen sitten on? Se on atomi/elektronitason ilmiö, jossa lämpöenergiaa välitetään eteenpäin periaatteessa niin, että esim. seinän vasemman puoleisen kuumemman pinnan atomit alkavat suuremman lämpötilansa takia värähdellä "kovemmin" ja alkavat hissukseen "töniä" oikealla kylmemmällä puolella olevia vierusatomeita. Näin oikealla puolella olevat atomit saavat törmäyksistä lisäenergiaa, joten materiaalin lämpötila alkaa nousta ja samalla näidenkin atomien lämpöliike suurenee ja ne puolestaan välittävät energiaa yhä enemmän oikealle päin. Näin lämpöenergia pikkuhiljaa etenee kylmempään suuntaan ja jossain vaiheessa saavutetaan ns. stationääritila, jossa rakenteen lämpötilat eivät enää muutu ajan mukana. Paksussa seinässä juttu tapahtuu tietenkin hitaammin kuin ohuessa ja jos materiaalin lambda on alhainen, niin sama juttu. Alhainen lambda johtuu yleensä juurikin materiaalin huokoisuudesta ja huokosissa olevan kaasun alhaisesta lämmönjohtavuudesta.
Kiitos taas kerran asiantuntevasta selityksestä. Onhan nuokin joskus tullut tekulla luetuksi, mutta kohta neljänkymmenen vuoden takaiset asiat tuppaavat unohtumaan, jos niitä ei käytä.
"Paksussa seinässä juttu tapahtuu tietenkin hitaammin kuin ohuessa"
Siis kaiketi tarkoitat paksussa eristemateriaalissa? Ei kai välttämättä koko seinässä? Siis jos ajatellaan seinää kokonaisuutena. Oikein rakennetussa seinässä lämpö joutuu käsittääkseni siirtymään myös säteilemällä. Eikös se silloin pienennä tuon tarvittavan eristemateriaalin paksuutta, jolloin kokonaisuudessa paremmin eristävä seinä saattaa olla ohuempi. Verrattuna paksumpaan seinään, josta se lämpö pääsisi johtumalla, koko seinän läpi? Tämä siis oletuksena, että kyseessä olisi talon seinä, eikä vain pelkästään eristemateriaali.
Säteilylämmön merkitys on pieni paksummissa seinämissä. Esim kattolämmitys perustuu siihen että ohut paneli ei estä säteilylämmön pääsyä huoneeseen mutta yläpuoliset eristeet estäävät sen karkaamisen ulos.
Säteilylämmön merkitys on pieni paksummissa seinämissä. Esim kattolämmitys perustuu siihen että ohut paneli ei estä säteilylämmön pääsyä huoneeseen mutta yläpuoliset eristeet estäävät sen karkaamisen ulos.
Tietysti jos haluaa kattolämmityksessä maksimoida tuon lämpösäteily hyötykäyttön, niin luonnollisesti vain ohutta seinämämateriaalia lämmönlähteen eteen. Muutoinhan yhtenäinen paksumpi seinämä käyttäytyy tuossa tilanteessa juurikin martta00 kuvailemalla tavalla toimien eristeenä. Silti seinähän voi olla kokonaisuudessan vaikka kuinka paksu ja seinämämateriaali voi olla hyvinkin ohutta.
Mutta tuota hain takaa, että talon seinässä se lämpö ensin johtuu sisältä vaikkapa kyprokkia pitkin sisemmäs, ja ennen tuota eristettä on ilmatila, josta se lämpö joutuu siirtymään säteilemällä kyprokista siihen eristeeseen, jossa johtuu eteenpäin, ja jälleen eristeen jälkeen taas ilmatilassa säteilemällä seuraavaan materiaaliin vaikkapa tiileen, josta taas johtumalla harakoille. Niin jos tuollaista seinää vertaa vaikkapa saman paksuiseen tai paksumpaan seinään jossa ei noita ilmatiloja ole, vaan lämpö johtuisi sisäseinästä - ulkoseinään eristeen läpi suoraan, ilman noita ilmavälejä. Tokihan noilla ilmaraoilla on myös tehtävänsä tuuletuksessa, mutta vaikuttavatko ne tuohon seinän kokonaiseristykseen ja jos, minkä verran siinä kompensoidaan tuota eristeen paksuutta?
Ja käytännössähän on usein niin että seinän sisäpuolella on vakiolämpötila, esim 20 astetta ja ulkopuolella samoin, esim. 0 astetta. Silloin lämpötilan muutos seinän yli on 20 astetta. Paksummassa seinässä tuo lämpötila muuttuu loivemmin eli lämpötilagradientti on pienempi. Lämmön johtuminen seinän läpi on verrannollinen tuohon lämpötilagradienttiin jolloin paksumman seinän läpi lämpöhäviö on pienempi jos materiaali on sama.
18 2 on asian ytimessä. Väännän vielä rautalangasta. Ajattele 15 cm paksuista eristettä, jonka eri puolilla on 15 asteen lämpötilaero. Eristeessä siis lämpötila laskee asteen senttimetriä kohti. Tämä lämpötilaero on suoraan verrannollinen läpi kulkevaan lämpömäärään. Yhtä paljon lämpöä kulkisi 5 cm paksun eristeen läpi, jos lämpötilaero olisi 5 astetta. Kun eristettä paksunnetaan, lämpötilaero eristeen senttimetriä kohti pienenee, jolloin lämmön johtuminen myös pienenee.