For at designe komfortable og økologiske sunde bygninger bruger arkitekter og ingeniører materialernes termiske egenskaber. Forskellige byggematerialer har forskellige konduktiviteter, hvilket betyder, at de lader varmen strømme gennem dem forskelligt. Høj ledningsevne, K, indikerer hurtig varmestrøm, og lav ledningsevne indikerer lav varmestrøm. Tykkere stykker af det samme materiale får varmen til at strømme langsommere end tynde stykker. Så den faktiske termiske ydeevne afhænger af både ledningsevnen og tykkelsen af materialet. Et stykke materiale med en ledningsevne K og tykkelse L har en ledningsevne på C = K / L, hvilket indikerer, hvor godt varme kan strømme gennem et specifikt stykke af dette materiale, såsom en væg. I bygninger er du ofte optaget af at stoppe varmestrømmen eller isolere. Isoleringens værdi af et objekt kaldes R-værdien og kan beregnes som R = 1 / C = L / K.
kredit: Wavebreakmedia Ltd / Wavebreak Media / Getty Images Isolerende materialer har en lav ledningsevne.Beregning af R-værdien af en betonplade
Trin 1
Slå op konduktiviteten, K, for beton i en tabel som den i ressource 1. Let beton kan have en ledningsevne på så lavt som 0,1 watt pr. Meter kelvin, hvilket gør det til en god isolator. Jo tættere betonen bliver, jo mere ledende er det at varme. Tæt beton kan have en ledningsevne på op til 1,8 watt pr. Meter kelvin. Antag, at pladen er lavet af tæt beton med en ledningsevne på 1,2 watt pr. Meter kelvin.
Trin 2
Bestemm tykkelsen på materialet og konverter til meter. Antag en 12-tommers tyk plade, hvilket svarer til 0,305 meter. Varme ville have en sværere tid at flyde gennem en tyk plade end en tynd plade. Mærk tykkelsen L.
Trin 3
Beregn ledningsevnen. Ledning af pladen øges med konduktans og aftager med tykkelse. Konduktiviteten for pladen er C = K / L = 1,2 / 0,305 = 3,93 watt pr. Meter ^ 2-kelvin.
Trin 4
Beregn R-værdien ved at tage gensidighed for konduktiviteten C for at få R = 1 / 3,93 = 0,254 kelvin-meter ^ 2 / watt. Du kan også beregne R-værdien direkte som R = L / K = 0,305 / 1,2 = 0,254 kelvin-meter ^ 2 / watt. Bemærk, at jo tykkere materialet er, jo højere er R-værdien. Mere af et givet materiale gør en bedre isolator.
