La conducibilità termica è una proprietà materiale. Indica il flusso di calore che viene trasferito ad una differenza di temperatura di 1 Kelvin attraverso uno strato di un materiale di 1 metro quadrato e 1 metro di spessore. L'unità fisica di conducibilità termica è W/(mK). Più bassa è la conducibilità termica, peggiore è il calore trasportato da un materiale. Pertanto, i materiali isolantiutilizzati per l'isolamento termico devono avere una bassa conducibilità termica.
La conducibilità termica di un materiale dipende in gran parte dalla sua struttura e dal suo design. Quindi materiali amorfi, cioè i materiali con una distribuzione atomica casuale conducono meno bene il calore rispetto ai materiali con una struttura atomica ordinata. Pertanto la conducibilità termica del vetro in materiale amorfo è inferiore a quella dell'acciaio. Inoltre, anche l'umidità, la temperatura, la porosità e la densità apparente hanno un'influenza sulla conducibilità termica. In generale, si può affermare che i materiali non metallici conducono il calore peggio dei metalli. Pertanto anche i materiali ad alta conducibilità elettrica, ad es. alluminio, rame o ferro, sono buoni conduttori di calore. La seguente tabella elenca i valori tipici per la conducibilità termica di alcuni materiali.
| Sostanza | Conducibilità termica in W/(mK) |
|---|---|
| Aerogel | Da 0,014 a 0,021 |
| Aria | Da 0,024 a 0,026 |
| Polistirolo (EPS e XPS) | Da 0,028 a 0,040 |
| Lana di vetro | Da 0,032 a 0,050 |
| Lino | Da 0,040 a 0,045 |
| Pannello isolante in fibra di legno | Da 0,035 a 0,068 |
| Sughero | Da 0,040 a 0,060 |
| Vetro a schiuma | Da 0,040 a 0,070 |
| Perlite | Da 0,040 a 0,080 |
| Argilla espansa | 0,070 a 0,160 |
| Cemento aerato | 0,080 a 0,250 |
| Pomice | 0,120 a 0,250 |
| pietra arenaria calcarea | 0,70 a 1,30 |
| Vetro | 0,70 a 1,40 |
| Calcestruzzo | 1,15 a 2,10 |
| acciaio non arrugginito | Da 13 a 18 |
| acciaio non legato | Da 50 a 60 |
| Alluminio | Da 150 a 160 |
Con l'aumento della porosità, cioè con l'aumento del contenuto di vuoto d'aria, la conducibilità termica di un materiale da costruzione diminuisce. Questo perché l'aria ha una conducibilità termica inferiore rispetto ai materiali solidi o liquidi. Pertanto, ad esempio, il calcestruzzo cellulare ha una conducibilità termica significativamente inferiore rispetto al calcestruzzo normale. Tuttavia, la conducibilità termica dei materiali porosi dipende fortemente dall'umidità. Più un materiale da costruzione è umido, maggiore è la sua conducibilità termica. Ciò significa che quando l'isolamento termico di un componente dell'edificio diventa umido, il suo effetto di isolamento termico si riduce notevolmente. Inoltre, l'umidità nel componente edilizio è spesso anche la causa della formazione di muffe o della corrosione. Un materiale isolante ideale dovrebbe quindi avere molti piccoli pori chiusi e privi di acqua con bassa conducibilità termica.
La conducibilità termica ha un'influenza decisiva sulla resistenza termica di un materiale da costruzione ed è quindi anche determinante per il coefficiente di trasferimento del caloredi un componente edilizio. Più bassa è la conducibilità termica, più basso è il coefficiente di trasferimento del calore e migliore è l'isolamento termico di un componente dell'edificio.
Conducibilità termica, λ
heat conductivity, thermal conductivity