Теплопроводность газосиликатных блоков в сравнении с другими материалами
Способность к эффективному удержанию тепла внутри помещений играет ключевую роль при выборе материалов для возведения наружных стен зданий, характеристики, отражающие ее в количественном выражении, обязательно учитываются при проведении расчета их толщины. Неизменно высокие результаты показывают газосиликатные блоки и плиты, обеспечивающие низкую термопередачу при минимальной нагрузке на основание и достаточно хорошей прочности.
Определение и влияние на другие характеристики
В количественном выражении отражает способность газосиликата проводить тепло с учетом его постоянного агрегатного состояния и условий эксплуатации. По сути является аналогом электропроводимости: чем она выше, тем активнее происходит теплообмен. Существует прямая связь между толщиной строительных конструкций, удельным весом и структурой их основы и показателем термопередачи.
Пористые и удерживающие внутри воздух блоки или плиты в сухом виде имеют неизменно низкую теплопроводность, уплотненные разновидности – наоборот.
Обратная величина этой характеристики – способность к препятствованию прохождения тепла сквозь структуру: чем она выше, тем лучше элементы подходят для утепления или постройки энергосберегающих сооружений. По этой причине для организации отвода или теплопередачи используются элементы из стали или алюминия, имеющие крайне низкое термическое сопротивление, а при необходимости поддержки определенного режима внутри – стройматериалы с ячеистой или волокнистой структурой: дерево, минвата, газосиликат или пенобетон, поризованная или пустотелая керамика, пенопласт, ППУ, эковата.
Кладочные изделия представлены марками с разной плотностью, в пределах D300-D400 они относятся к теплоизоляционным, D500 и D600 – совмещают утепляющие и конструкционные способности, свыше D700 – не обладают энергосберегающими свойствами. D400 могут использоваться при возведении нагружаемых стен, но лишь при условии их надежного армирования и поддержки каркасом, при исключении мостиков холода в дополнительной защите от потерь тепла они не нуждаются. При повышении плотности марки скорость теплообмена между наружной и внутренней средой увеличивается, что приводит к необходимости утепления фасада.
Марка плотности | D300 | D400 | D500 | D600 |
Теплопроводность г в сухом состоянии, Вт/м·°C | 0,08 | 0,096 | 0,12 | 0,14 |
Коэффициент паропроницаемости газосиликата, мг/м·ч·Па | 0,26 | 0,23 | 0,2 | 0,16 |
Это значение подтверждается производителем опытным путем, для его определения в домашних условиях можно направить на блок горелку (или поставить его на плиту) и измерять изменение температуры в 3-4 см углублении на другой стороне с интервалом в 1 мин. После прекращения нагрева отслеживается динамика охлаждения. Такой опыт позволяет проверить не только изоляционные свойства, но и огнестойкость.
Сравнения коэффициентов теплопроводности газоблоков и других материалов
Большинство современных строительных конструкций, разделяющих зоны с разными температурами, являются многослойными. Их величина термического сопротивления суммируется с учетом толщины каждой прослойки в метрах и термопроводности при стандартных условиях (нормальной влажности и температуре). Усредненные нормативные значения последней приведены в таблице ниже:
Вид | Средний диапазон плотности, кг/м3 | Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/м·°C |
Мелкоштучные кладочные изделия и блоки из искусственного камня | ||
Кирпич красный плотный | 1700-2100 | 0,67 |
То же, пористый | 1500 | 0,44 |
Силикат | 1000-2200 | 0,5-1,3 |
Керамический поризованный камень | 810-840 | 0,14-0,185 |
Многопустотные камни из легкого бетона | 500-1200 | 0,29-0,6 |
Дерево | ||
Дуб | 700 | 0,23 |
Клен | 620-750 | 0,19 |
Лиственница | 670 | 0,13 |
Липа | 320-650 | 0,15 |
Сосна | 500 | 0,18 |
Береза | 510-770 | 0,15 |
Блоки и плиты из ячеистых видов бетона | ||
Пенобетон | 300-1250 | 0,12-0,35 |
Автоклавные газосиликатные и газобетонные | 280-1000 | 0,07-0,21 |
Строительные плиты из пористого бетона | 500-800 | 0,22-0,29 |
Утеплители | ||
Пенополистирол | 40 | 0,038 |
Маты из минеральной ваты | 50-125 | 0,048-0,056 |
Эковата | 35-60 | 0,032-0,041 |
Несложно заметить, что из всех видов кладочных материалов автоклавные газосиликатные блоки в разы выигрывают в сопротивлении теплопередаче. На практике это означает возможность уменьшения толщины стен при равном теплообмене и отсутствии необходимости их наружного утепления. В этом плане они уступают лишь дереву, для сравнения: равную теплопроводность имеют 140 мм сухого бруса, 250 – кладки из газосиликата, 500 – керамзитобетона и 650 – монолитной стены из кирпича. У продукции, используемой при утеплении, такая же низкая эффективность теплообмена наблюдается у плиты ППУ толщиной в 25 мм, полистирола в 60, пробки в 70 и минеральной ваты в 80.
Высокая способность к удержанию тепла допускает использование как конструкционных изделий, так и в качестве изолятора. Марки D500 и D600 совмещают оба свойства, но при превышении плотности свыше 700 кг/м
3 сопротивление теплопередаче снижается и возникает потребность либо в наружном утеплении, либо в увеличении толщины кладки, и как следствие – росту затрат. С целью исключения ошибок этот параметр определяет расчет, проводимый на стадии проектирования и учитывающий климатические условия региона, требуемую температуру внутри здания и точную теплопроводность.
Теплопроводность газосиликатных блоков
Рынок современных строительных материалов регулярно пополняется усовершенствованными новинками. При возведении малоэтажных домов растет спрос на газосиликатные блоки, которые имеют более низкий коэффициент теплопроводности по сравнению с бетоном, деревом или кирпичом. Теплопроводность газосиликатных блоков обусловлена пористой структурой, которая на 80-85% состоит из воздуха. Сырьем для производства газосиликата являются: вода, цемент, кварцевый песок, известь. В качестве добавки используется алюминиевая пудра. При взаимодействии всех компонентов происходит вспенивание массы в результате выделения водорода.
Показатели теплопроводности газосиликатных блоков
В зависимости от пропорций исходных ингредиентов можно получить продукт с различными эксплуатационными характеристиками. Коэффициент теплопроводности газосиликатного блока (?) зависит от его плотности и определяется по маркировке: D300, D400, D500, D600, D700.
Каждая марка имеет оптимальные показатели в зависимости от назначения:
- Теплоизоляционный (D300, D400) — имеет минимальную прочность при максимальной пористости. Обладает самым низким показателем теплопроводности, используется только для теплоизоляции готовых стен.
- Конструкционно-теплоизоляционный (D500, D600) — имеет средние показатели плотности и прочности. Предназначен для межкомнатных перегородок и стеновых конструкций до 2-х этажей.
- Конструкционный (D700 и выше) — применяется для возведения несущих стен малоэтажных построек.
При выборе строительных блоков необходимо учесть эксплуатационную влажность, назначение, технологию изготовления материала.
Таблица теплопроводности газосиликатных блоков
Характеристики влажности | D300 | D400 | D500 | D600 | D700 |
Теплопроводность ? (Вт/(м?°C)) в сухом виде | 0,072 | 0,094 | 0,12 | 0,14 | 0,165 |
Теплопроводность ? (Вт/(м?°C)) влажность 4% | 0,088 | 0,117 | 0,141 | 0,16 | 0,192 |
При сравнении теплопроводности газосиликатного материала и кирпича, показатели последнего уступают в 4 раза. Так, для обеспечения желаемого теплосбережения потребуется толщина стен из газосиликата 500 мм. Тогда как для соблюдения аналогичных параметров понадобилось бы возвести кирпичную кладку толщиной не менее 2000 мм.
Теплопроводность газосиликата зависит от ряда факторов:
- Габариты строительного блока. Чем большую толщину имеет стеновой блок, тем выше его теплоизолирующие свойства.
- Влажность окружающей среды. Материал, впитавший влагу, снижает способность хранить тепло.
- Структура и количество пор. Блоки, имеющие в своей структуре большое количество крупных воздушных ячеек, имеют повышенные теплоизоляционные показатели.
- Плотность бетонных перегородок. Стройматериалы повышенной плотности хуже сохраняют тепло.
Высокая степень влагонакопления газосиликата исключает его использование в помещениях повышенной влажности без обработки гидроизоляционным материалом.
Теплопроводность блоков в зависимости от плотности
Характеристика теплопроводности газосиликатных блоков пропорциональна плотности. Чем выше показатель плотности, тем больше коэффициент теплопроводности, следовательно, увеличиваются энергозатраты на обогрев помещения. Во избежании лишних расходов на отопление потребуется дополнительная теплоизоляция стен минеральной ватой, пенополистиролом или другим изолирующим материалом.
Плотность блоков влияет на:
- потребность в гидроизоляции;
- строение конструкции в один или несколько слоев;
- необходимость дополнительной теплоизоляции;
- метод укладки блоков на специальную клеевую основу.
Оптимальным вариантом для малоэтажного строительства (до 2-х этажей) является газосиликат марки D500. Объемная плотность этого материала составляет 500 кг/м
Вывод
На этапе планирования строительства необходимо точно рассчитать количество и конструкционные характеристики блоков различного назначения. От правильного выбора плотности и теплопроводности используемых материалов зависит не только сохранение температурного режима в доме, но и долговечность постройки. Гармоничное соотношение цены и качества газосиликата делают его одним из самых востребованных стройматериалов.
Теплопроводность газобетона D300, D400, D500, D600; сравнение с кирпичом, деревом, пенобетоном
Химическая реакция при смешивании извести и алюминиевой пудры в цементном растворе происходит с выделением водорода. В процессе автоклавной сушки получают газобетон с равномерно распределенными открытыми ячейками неодинаковой формы. Пористая структура материала определяет его основные физические характеристики: небольшой вес при крупных размерах, паропроницаемость, изоляционные свойства. Низкая теплопроводность газобетона зависит от его плотности. Чем больше воздушных пор в объеме, тем медленнее предается тепловая энергия и дольше сохраняется комфортная атмосфера внутри помещения.
Оглавление:
- Блоки разных марок
- Сравнение кирпича и газобетона
- Теплоизолирующие параметры сооружений
Теплотехнические свойства газоблоков
Ограждающие конструкции являются источником теплопотерь во время отопительного сезона. Поэтому при строительстве и теплоизоляции частных коттеджей используют пористые материалы. Газобетон в зависимости от плотности, которую измеряют в кг/м3, производят различных марок:
- D300–D400 применяют в качестве теплоизоляции;
- D500–D900 используют, как утеплитель и при одноэтажном строительстве;
- D1000–D1200 применяют в несущих конструкциях высотных зданий.
Марка D600 указывает, что в кубометре пористого бетона содержится 600 кг твердых компонентов, которые занимают примерно треть объема. Воздух в ячейках нагревается намного медленнее и является естественным препятствием для передачи тепла. Значит, чем меньше плотность монолита, тем лучше его изоляционные свойства. Теплопроводность газоблока в сравнении с другими материалами отличается низкими значениями:
Наименование | Коэффициент теплопроводности, Вт/м °C | |||
Плотность, кг/м3 | ||||
D300 | D400 | D500 | D600 | |
Газобетон при влажности 0% | 0,072 | 0,096 | 0,112 | 0,141 |
5% | 0,088 | 0,117 | 0,147 | 0,183 |
Пенобетон при влажности 0% | 0,081 | 0,102 | 0,131 | 0,151 |
5% | 0,112 | 0,131 | 0,161 | 0,211 |
Дерево поперек волокон при влажности 0% | 0,084 | 0,116 | 0,146 | 0,151 |
5% | 0,147 | 0,181 | 0,183 | 0,218 |
Пеноблоки имеют сходную структуру с газобетоном, но отличаются замкнутыми ячейками и высокой плотностью. Вспененный бетон застывает в формах и имеет неточную геометрию по сравнению с другими стройматериалами. Поэтому как теплоизоляцию чаще используют газосиликатные блоки.
Дерево считается самым экологичным материалом для строительства комфортного, «дышащего» жилища с наиболее благоприятными условиями микроклимата. Но теплопроводность стен такого дома выше газобетонных. Ячеистые блоки обладают паропроницаемостью, огнеупорностью, биостойкостью и при надежной гидроизоляции с успехом заменяют древесину. Тщательнее всего необходимо оградить фундамент и цоколь, чтобы пористая структура не натягивала влагу из грунта. Для этого использую битум и рубероид.
Теплопроводность кирпича и газоблока
Традиционный строительный материал для возведения частных домов – кирпич отличается прочностью, морозостойкостью и долговечностью. Такие показатели возможны при высокой плотности искусственного камня. По сравнению с газоблоком кирпичные стены делают многослойными. Применение «сэндвич» технологии позволяет прокладывать теплоизоляцию между наружной и внутренней кладкой.
Наименование | Средняя теплопроводность, Вт/м °C |
Блок из газобетона | 0,08-0,14 |
Кирпич керамический | 0,36-0,42 |
– глиняный красный | 0,57 |
– силикатный | 0,71 |
Энергосберегающая способность
Теплоизолирующие свойства ограждений зависят от их толщины. Чем массивнее стены, тем медленнее будет охлаждаться внутреннее пространство дома. При проектировании толщины ограждения следует учитывать мостики холода – слой цементного раствора между элементами кладки. Блоки монтируют с помощью пазовых замков и специального клея. Такой способ позволяет сократить до минимума тепловые потери. Чтобы сэкономить средства на закупке стройматериалов, необходимо знать характеристики сборных конструкций стандартной толщины:
Наименование | Толщина наружной стены | ||||
12 см | 20 см | 24 см | 30 см | 40 см | |
Теплопроводность, Вт/м °C | |||||
Кирпич белый | 7,51 | 4,52 | 3,75 | 3,12 | 2,25 |
красный | 6,75 | 4,05 | 3,37 | 2,71 | 2,02 |
Газоблок D600 | 1,16 | 0,72 | 0,58 | 0,46 | 0,35 |
D500 | 1,01 | 0,61 | 0,52 | 0,42 | 0,31 |
D400 | 0,82 | 0,51 | 0,41 | 0,32 | 0,25 |
Благодаря низкой теплопроводности в южных районах частные коттеджи строят из газобетона D400 толщиной 20 см, в средней полосе используют пористые элементы D400 с шириной 30 см или D500 – 40 см. В условиях севера возводят многослойные стены из конструкционных и изоляционных блоков. Благодаря хорошим теплотехническим характеристикам газобетоном утепляют дома из кирпича, железобетона, пеноблоков.
Дополнительное утепление стен из газобетона не требуется при устройстве навесного вентилируемого фасада. Обрешетку блоков выполняют при помощи дерева или металлического профиля. Такая конструкция не дает атмосферным осадкам проникать под облицовку, но пропускает воздух и позволяет влаге испаряться с поверхности. В качестве отделочных плит используют виниловый или бетонный сайдинг.
Теплопроводность блоков из ячеистого бетона: коэффициент
Изделия из ячеистых бетонов все шире применяются при строительстве. Причиной массового использования становится повышение требований к показателям теплопереноса стеновых конструкций на фоне роста стоимости энергоносителей. Таким бетоном объединяются свойства дерева и камня, прежде всего относительно теплосбережения и теплоизоляции при условии грунтовки.
Определение
Теплопроводность пористого соединения, образованного ячейками, характеризует количество теплоты, переносимой через тело куба материала со стороной 1 м2 за один час с одной грани на противоположную, при достижении между ними разности температур в один градус. Параметр — «коэффициент теплопроводности».
Вернуться к оглавлениюОт чего зависит проводимость тепла?
Количественные ее параметры определяются пористостью материала (составом компонентов), количеством влаги и плотностью, присущими ячеистым бетонам. Теплоизолятор — воздух внутренних пустот блоков.
Вернуться к оглавлениюПлотность
График 1.Масса материала в единице объема определяет параметры проводимости тепла. Характер зависимости представлен графически далее.
Таблица 1.Величины проводимости тепла продукцией показаны ниже. Первое значение для камня на золе, второе — с песочной основой. Ячеистые бетоны бывают конструкционные, конструкционно-изоляционные, теплоизоляционные. Взаимосвязь прочности, плотности и теплопроводимости камней показана ниже.
Таблица 2.Снижение плотности из-за роста количества пустот уменьшает прочность материала, но и уменьшает теплодиффузию.
Вернуться к оглавлениюВлажность
Ячеистому бетону свойственно линейное повышение теплопроводимости по мере увеличения сорбционного влагопотребления до 15%. Дальнейший его рост влияет несущественно. Основная теплопередача происходит за счет способности внутренней влаги передавать тепло.
Предохранение стен от увлажнения обеспечивает грунтовка (на наружных стенах должна быть паропроницаемая грунтовка). Эксплуатационная влажность ячеистого бетона, составляющая до 5% от массы, устанавливается через 2 – 3 года. Вместе с тем величины отпускной влажности находятся в пределах 25 – 35%.
Вернуться к оглавлениюСостав материала
Участвует размерами, формой и равномерностью распределения пустот, а также свойствами наполнителей. Стенки пор образует цементный камень, поэтому увеличение количества изолированных пустот уменьшает теплоперенос. Наполнителями бывают: золы, шлаки, песок, известь и пр.
Вернуться к оглавлениюТеплопроводимость в сухом состоянии
Таблица 3.Определяется по результатам испытаний как усредненная величина коэффициента теплопроводности высушенной партии, как показано ниже.
Фактическая теплопередача, которую имеет ячеистый бетон, в сухом состоянии не должна быть выше показанной больше чем на 10%. Ниже приведены значения теплодиффузии, которые обеспечиваются ячеистыми бетонами в соответствии с требованиями.
Теплопередача в ячеистом бетонном соединении в зависимости от влажности
Эксплуатационное содержание влаги выше, чем то, которое имеет сухой блок. Теплодиффузия рассчитывается для изделия в конструкции (значения приведены ниже).
Таблица 5.Нормы предусматривают, что проводимость тепла блока может увеличиваться на 4% при росте влажности на 1%.
Вернуться к оглавлениюВывод
Низкие показатели передачи тепла пористых соединений обеспечивают их широкое применение. Вместе с тем показатели теплопередачи сохраняются при условии влагозащиты.
расчет стены, сравнение с другими материалами, характеристики
В течение многих десятилетий и даже веков в строительстве отдавалось предпочтение кирпичу, как самому износоустойчивому, прочному и долговечному кладочному материалу. Никто и не оспаривает его достоинств, но при строительстве малоэтажного жилья совсем другие приоритеты. Вряд ли кому-то нужна «крепость» в прямом смысле слова. Главное, чтобы ограждающие конструкции как можно лучше сопротивлялись теплопередаче, с чем успешно справляются ячеистые бетоны. Коэффициент теплопроводности газобетона позволяет строить теплые комфортные частные дома без дополнительного утепления. При этом стены получаются достаточно прочные и долговечные со сроком эксплуатации от 100 лет и выше, срок эксплуатации до первого ремонта от 50 лет.
Активное использование газоблоков в отечественном строительстве началось с середины 20 века, после того, как в Европе смогли создать бетонные панели с плотностью, сниженной до 300 кг/м³. При этом в нашей стране была наработана прогрессивная научно-техническая база по производству и применению газобетона. С началом перестройки была даже принята программа по созданию систем эффективного строительства из автоклавных ячеистых бетонов, и увеличения объёмов их производства путём строительства новых заводов-изготовителей.
В то время выпускали блоки только плотностью 600-700 кг/м³, но девиз программы гласил, что при 7-кратном увеличении количества выпускаемой продукции нужно стремиться к 2-х кратному снижению плотности, что автоматически влекло и снижение теплопроводности газоблока.
С развалом Советского Союза и закрытия многих производственных площадок весь опыт наших инженеров остался на бумаге. Уже в 2000х годах начинают открываться на территории России коммерческие производства с патентами и оборудованием западных компаний. Их число продолжает расти, а это значит, что продукция пользуется спросом и качество построенного из газобетона жилья оказалось на высоте. Именно поэтому теплопроводность и другие характеристики газоблока так интересуют потенциальных застройщиков.
Технология его производства несколько схожа с получением силикатного кирпича: компоненты те же — только к цементу, песку и извести добавляются ещё ингредиенты, провоцирующие процесс порообразования. Это алюминиевая пыль или паста, а также сульфат и гидроксид натрия, взаимодействие которых запускает химическую реакцию с высвобождающимся кислородом.
При этом блоки не подвергаются прессованию, так как требуется получить не максимально плотные, а наоборот, воздухонаполненные изделия. Созревание бетона происходит в автоклавах – камерах, где он в течение 12 часов обрабатывается подаваемым под давлением высокотемпературным паром. Это обеспечивает ускоренное твердение камня и более высокую, чем при естественной гидратации прочность.
Мнение экспертаВиталий Кудряшов
строитель, начинающий автор
На заметку: В процессе автоклавирования в бетоне образуется новый минерал под названием тоберморит (силикат кальция), который встречается в составе камня базальтовых пород и портландцементе. При реакции с водой он принимает участие в связывании цемента, что позволяет получить более высокую прочность.
По этой причине преимущество на стороне автоклавного газобетона, и обсуждая его характеристики, мы по умолчанию будем вести речь именно о нём.
Представляем таблицу с перечнем положительных свойств газобетона и его недостатков:
Достоинства | Недостатки |
Низкий коэффициент теплопроводности газоблока. Зависит от марки изделия по плотности, но в среднем составляет 0,14 Вт/м*С, что втрое меньше, чем у керамзитобетона и в 6 раз – чем у полнотелого кирпича. | Применяемость. Характеристики, безусловно являющиеся достоинствами материала, можно рассматривать и как недостатки. В частности, из-за относительно невысокой прочности ограничена применяемость поризованного бетона в многоэтажном строительстве. Здесь их используют только для заполнения пролётов несущих каркасов из железобетона. |
Теплоемкость газобетона. Цифра характеризует количество тепла, необходимого, чтобы нагреть материал на 1 градус. При условии влажности, не превышающей 5-6%, теплоемкость газобетона d400 составляет не более 1,10 кДж/кг, в абсолютно сухом состоянии — до 0,84, как и у кирпича. | Повышенная чувствительность к влаге. Наличие открытых пор делает камень гигроскопичным, а это требует принятия мер для защиты стен от воздействия паров и насыщения водой. Этот недостаток легко нивелируется за счёт правильного структурирования стенового пирога. |
Сопротивление теплопередаче газобетона d500 (среднее значение). Чем выше цифра, тем лучше слои материала сопротивляются отдаче тепла. Составляет 2,67 м²*С/Вт при толщине стены 300 мм. Для примера, у кирпичной стены в два кирпича эта цифра составляет всего 1,09 м²*С/Вт. | Трещиностойкость. Газобетон – материал довольно хрупкий, и сильно реагирует на перепады температуры и влажности. В результате возникающих напряжений появляются трещины, которые хоть и не ослабляют прочность кладки, но портят её внешний вид. Именно поэтому для ячеистобетонной кладки предусматривают наружное утепление – а не потому, что теплоизоляционные свойства газобетона не позволяют без него обойтись. Примечание: Однако трещины могут появляться и из-за недостаточно жёсткого основания. Поэтому фундаменты для газобетонных домов всегда нужно проектировать в монолите. |
Геометрия блоков на самом высоком уровне. Погрешности в параметрах составляют не более 2 мм, что позволяет производить монтаж на тонкий слой клея. При наличии у блоков пазогребневых соединений, вертикальные клеевые швы и вовсе отсутствуют. | Морозостойкость. Чем ниже прочность бетонного камня, тем меньше циклов заморозки и оттайки он выдерживает. Газобетон D600 соответствует классу прочности В2,5, что обеспечивает только 25 циклов. Но это распространяется только на незащищённый от увлажнения материал — а в таких условиях даже и кирпич не всегда служит дольше. |
Трудоёмкость и скорость возведения стен. Благодаря малому весу и крупному формату блоков, в процессе кладки не приходится пользоваться грузоподъёмными механизмами. Работа продвигается быстро, 1 м² кладки в час – это в 4 раза быстрее, чем с использованием кирпича. | Ограничения по выбору материалов для утепления и внешней отделки. Чтобы дать пару беспрепятственно проходить через кладку, не конденсируясь в её толще, коэффициент паропроницаемости каждого следующего слоя в направлении от стены к улице должен быть более высоким. |
Экологичность. Больше всего поборников экологичности волнует радиоактивность материала, которая в общепринятой норме составляет 370 Бк/кг. Фон газобетона далеко не дотягивает до этой цифры и составляет чуть больше 50 Бк/кг. У того же кирпича в зависимости от вида глины он варьируется в пределах 126-840 Бк/кг. | Необходимость в специальном крепеже. Стены из пористого бетона имеют слабую устойчивость к вырывающим нагрузкам. По этой причине повесить тяжёлый предмет на обычные дюбель-гвозди невозможно. Нужны более дорогие спиральные, распорные или забивные дюбели. |
Огнестойкость. Поризованный бетон имеет класс пожарной устойчивости К0 – как не представляющий опасности. Показатель REI (предел огнестойкости) составляет 4 часа при толщине стен более 20 см. Именно столько времени они выдержат воздействие открытого огня без деформации. При этом газобетон не выделяет токсичных веществ. | Слабая адгезия. Очень гладкая поверхность блоков снижает сцепляемость бетона со штукатуркой. Делать насечки бучардой, как в случае с тяжёлым бетоном, здесь нежелательно, проще всего использовать грунтовки с кварцевым наполнителем. |
Затраты на фундамент. Достаточно высокие, если учесть, что кладка из ячеистого материала чувствительна к подвижкам основания, и надо обязательно заливать монолит. Но высокое сопротивление теплопередаче газобетона позволяет уменьшать толщину стен — а это реальная экономия на количестве бетона. | |
Затраты на кладочный материал. Несмотря на то, что клеевая смесь обходится вдвое дороже аналогичного количества обычного ЦПС, за счёт более низкого расхода (в 5-6 раз) получается немалая экономия. | |
Простота обработки. С газобетонными блоками легко работать, так как их можно пилить и штробировать ручным инструментом. Камню несложно придать нужную форму, что позволяет быстро изготовить доборный элемент и выкладывать стены радиусной формы. | |
Стоимость. Всё, конечно, относительно. Однако по цене кубометр газобетонных блоков в три раза дешевле кирпича и более чем в 5 раз – пиломатериала. |
Перечень недостатков не так велик по сравнению с количеством преимуществ, да и те не столь существенны, чтобы быть помехой для постройки прочного, долговечного, а главное — тёплого жилого дома.
Коэффициент теплопроводности газобетонных блоков, как и любого другого материала, характеризует его возможность проводить тепло. Численно он выражается плотностью теплового потока при определённом температурном градиенте. Способность удерживать тепло зависит от влияния таких факторов, как:
- степень паропроницаемости;
- плотность материала;
- способность усваивать тепло;
- коэффициент водопоглощения.
Последнее особенно хорошо видно в представленной ниже таблице:
Марка газобетона по плотности | Теплопроводность газоблока в сухом состоянии (Вт/м*С) | Коэффициент теплопроводности газобетона при влажности до 6% (ВТ/м*С) | Теплоемкость газобетона (Вт/м²*С) за 24 часа | Паропроницаемость (мг/м ч Па) |
d400 | 0,09 | 0,14 | 3,12 | 0,23 |
d500 | 0,11 | 0,16 | 3,12 | 0,20 |
d600 | 0,12 | 0,18 | 3,91 | 0,17 |
D700 | 0,14 | 0,19 | 3,91 | 0,16 |
Как видите, чем более плотная у бетонного камня структура, тем меньше он пропускает пара и больше тепла. Поэтому, выбирая материал для строительства дома, не стоит стремиться покупать блоки с запасом прочности без необходимости.
Теплопроводность газобетонного блока во многом обусловлена структурой материала, который более чем на 80% состоит из заполненных воздухом пор. Воздух является лучшим утеплителем, благодаря его присутствию меняется характеристика бетонного камня. Влажность воздуха тоже оказывает влияние на показатели теплопроводности – они будут тем ниже, чем суше климат.
Мнение экспертаВиталий Кудряшов
строитель, начинающий автор
Примечание: При стабильно высокой влажности всё преимущество пористого материала может быть сведено к нулю, и его способность пропускать тепло станет такой же, как у кирпича. Поэтому в районах с климатически обусловленной высокой влажностью внешние ограждающие конструкции увеличивают в толщине.
- Очень важно предварительно сделать теплотехнический расчет стены из газобетона – чтобы в итоге проживание в доме не оказалось некомфортным. При этом обязательно учитывают параметры применяемых для кладки блоков, округляя итоги в большую сторону до ближайшего показателя толщины.
- Теплопроводность готовой стены может отличаться от теплопроводности газобетона d400, если, к примеру, блоки смонтировали не на клею, и на растворе. Затвердевшая пескоцементная стяжка имеет коэффициент теплопроводности 0,76 Вт/м*С – и это при расчётном коэффициенте газобетона этой марки 0,12 Вт/м*С!
- Разница очевидна, и не надо быть великим специалистом, чтобы понять, что тепло будет уходить если не через блоки, то через их стыки. Вывод напрашивается сам: чем тоньше слой, тем лучше. А это возможно только при использовании тонкослойных клеёв.
Это же касается и армирующего пояса из тяжёлого бетона. Чтобы он не оказался одним большим мостом холода, монтировать его лучше по несъёмной опалубке. Её роль исполняют газобетонные U-блоки, внутрь которых укладывается арматура и производится уже заливка обычного бетона.
Низкая теплопроводность газобетонных блоков даёт возможность получить экономию не только за счёт уменьшенной толщины стен и ширины фундамента, но и снизить расходы на эксплуатацию дома. Ведь для поддержания комфортной температуры в помещениях будет тратиться гораздо меньше электричества или газа.
Как этого добиться, мы расскажем чуть позже, а пока предлагаем оценить теплопроводность газоблока в сравнении с другими материалами:
Характеристика | Газобетон | Пенобетон | Керамзитобетон | Полистиролбетон | Пустотелый кирпич | Керамоблок | Древесина |
Плотность кг/м³ | 300-600 | 400-700 | 850-1800 | 350-550 | 1400-1700 | 400-1000 | 500 |
Теплопроводность Вт/м*С | 0,08-0,14 | 0,14-0,22 | 0,38-0,08 | 0,1-0,14 | 0,5 | 0,18-0,28 | 0,14 |
Как видите, теплопроводность газобетона в сравнении с группой популярных теплоэффективных материалов стен соответствует показателю древесины. Из кладочных материалов конкурировать с ним могут только пенобетон и полистиролбетон.
Если теплопроводность газобетона в большинстве случаев обеспечивает комфорт проживания в доме, зачем тогда утеплять стены? Выше уже было сказано, что поризованный материал необходимо защитить от перепадов температур и влажности. Но это лишь один аспект, второй заключается в стремлении снизить расходы на отопление помещений.
Для дачного дома, который в зимнее время практически не эксплуатируется, толщины стен в 200 мм более чем достаточно. Что касается жилья постоянного проживания, то имеет смысл сделать стены более толстыми. Теплопроводность газоблока 30 см будет при аналогичной плотности такой же, но уменьшится количество теплопотерь.
По этой причине, особенно в холодных регионах, для возведения стен берут более толстые блоки. Теплопотери дома из газобетона 375 мм снижаются ещё на треть, и стены получаются гораздо теплее тех нормативов, что применяются в официальном строительстве. При плотности 400 кг/м³ теплопроводность такой кладки составит 0,08 Вт/м*С, а сопротивление передаче тепла установится на уровне 3,26 м²*С/Вт.
Мнение экспертаВиталий Кудряшов
строитель, начинающий автор
Примечание: Чтобы получить точные цифры, необходимо произвести теплотехнический расчет газобетонной стены, с учётом среднезимних температур, характерных для данной местности. Приобретая типовой, или заказывая индивидуальный проект для будущего дома, заказчик вместе с рабочей документацией получает и такой расчёт.
Однако в частном строительстве многие предпочитают обходиться без проектирования. Для самостоятельного расчёта можно использовать онлайн калькулятор теплопотерь дома из газобетона.
Вот когда газобетонные стены однозначно нуждаются в утеплении:
- При плотности блоков d500 и выше.
- При толщине стены менее 30 см.
- Когда газоблоками производится заполнение пролётов железобетонного каркаса.
- Когда кладка производится не на клей, а на раствор.
- При использовании неавтоклавных изделий более низкого качества.
В таком случае, автоматически возникает вопрос: чем утеплять?
В силу ячеистой структуры газобетон называют дышащим материалом, в среднем, его коэффициент паропроницаемости составляет 0,20 мг/м*ч*Па (это в 3,5 раза выше, чем у дерева поперёк волокон).
- Чтобы пар не задерживался в толще бетона и не конденсировался в нём, утеплитель должен иметь ещё больший показатель паропроницаемости. У пенопласта, даже невысокой плотности, этот коэффициент намного ниже – порядка 0,023 мг/м*ч*Па, то есть пар он практически не пропускает.
- Если утеплить ячеистобетонные стены пенопластом снаружи, сырость и грибок вам будут обеспечены. Уж если и использовать пенопласт в качестве утеплителя, то только изнутри. Там он будет препятствовать попаданию пара в стены, но для этого нужно, чтобы все стыки между плитами были хорошо герметизированы, и использовалась пароизоляционная плёнка.
- Толщина утеплителя для блоков D400 толщиной 300 мм должна быть не менее 100 мм. Но если при этом стены не будут утеплены снаружи, влажность кладки с нормативных 6% увеличится до 12%.
Это значит, что в итоге теплопроводность газоблока окажется выше расчётной, ухудшив теплоэффективность стен в целом.
Минвата – самый надёжный и подходящий по паропроницаемости вариант, её показатели в зависимости от плотности варьируются в пределах 0,30-0,60 мг/м*ч*Па. Это выше, чем у газобетона, поэтому для пара этот утеплитель не создаёт никаких препон.
Здесь важно, чтобы сама минвата не аккумулировала в себе влагу и не отсыревала. Поэтому, поверх неё монтируют паропроницаемую мембрану с ещё большей степенью проходимости. Так же, если для наружной отделки будет использоваться навесной материал или кирпич, для хорошей вентиляции предусматривают технологический зазор.
Если же по утеплителю будет выполняться штукатурка, то её коэффициент паропроницаемости должен быть выше, чем у минваты. При толщине плит в 50 мм, влажность газобетона может достигать 7%. Это хоть и незначительно, но превышает норму, поэтому лучше всего в расчёт закладывать утеплитель толщиной 100 мм.
Эковатой называют рыхлый целлюлозный утеплитель, обработанный для биологической стойкости борной кислотой. У него аналогичный минеральной вате коэффициент паропроницаемости и теоретически он подходит для наружного утепления ячеистобетонных стен.
Мнение экспертаВиталий Кудряшов
строитель, начинающий автор
Внимание: На практике же любой насыпной материал неудобен для утепления стен, так как имеет способность самоуплотняться, в результате чего в теплоизоляционной прослойке образуются пустоты. Эковата сильнее минваты подвержена сорбционному увлажнению, поэтому проектировщиками в качестве материала для утепления стен она вообще не рассматривается.
Существует такое понятие, как тёплая штукатурка, которая получила своё название за счёт применения в качестве крупного заполнителя гранул перлита или пеностекла – материалов, которые сами по себе являются утеплителем. Если вы взяли для строительства дома блоки толщиной 375 мм, можно прекрасно обойтись теплоизоляционной штукатуркой, используя её и внутри, и снаружи.
Для внутренних работ применяют составы на основе цемента, гипса или извести с более низкой паропроницаемостью. Фасадные штукатурки имеют цементно-карбонатно-перлитовый состав с коэффициентом паропроницаемости 0,17 мг/м*ч*Па. Это немного меньше, чем у газобетона, но учитывая его толщину и наличие почти непроницаемого слоя штукатурки внутри, стена будет работать как надо.
Вопрос, как правильно утеплять дом из газобетона, является одним из самых важных, потому что от выбора теплоизоляционного материала зависит и долговечность конструкций, и комфорт эксплуатации жилья в целом. Надеемся, что представленная здесь информация окажется полезной, хотя окончательное решение, конечно же, остаётся за вами.
Сравнительная характеристика теплопроводности газобетона. Выбор толщины блока.
Технические характеристики газобетонных блоков
Отопительный сезон зачастую сопряжён с потерей тепла, которое крадут «холодные» стены не из газобетона UDK :-). А потому целесообразно строить или утеплять частный коттедж с использованием пористого материала. Газобетон различают по его плотности, которая измеряется в кг/м3. В зависимости от марки блока, его используют в различных целях: теплоизоляционных — в роли утеплителя, для постройки не высоких зданий, для строительства несущих конструкций высотных зданий.
Маркировка D400 обозначает, что в 1м3 пористого материала находится 400 кг. твёрдых частиц, занимающих 1/3 всей массы блока. Воздушные массы в ячейках являются естественной теплоизоляцией, не позволяющей внутреннему теплу из помещения проникать сквозь них. А потому, чем менее плотный монолит, тем лучше он сохранит тепло. В отличие от других стройматериалов, газобетонные блоки обладают более низкими показаниями теплопроводности. В этом можно убедиться взглянув на данную сравнительную таблицу и наглядные графики.
с Материал | Теплопроводность, Вт/м °C | |
Показатели плотности, кг/м3 | ||
D400 | D500 | |
Газобетон при уровне влажности 0% | 0,096 | 0,112 |
5% | 0,117 | 0,147 |
Пенобетон при уровне влажности 0% | 0,102 | 0,131 |
5% | 0,131 | 0,161 |
Древесина, при уровне влажности 0% | 0,116 | 0,146 |
5% | 0,181 | 0,187 |
Структура пеноблоков похожа на газобетон, но при этом в пеноблоках замкнутые ячейки и высокие показатели плотности. Геометрия пеноблоков не точна и не совершенна, а потому в роли теплоизоляционного материала намного выгоднее использовать именно газобетон.
Древесина, хоть и является экологически чистым материалом, но когда речь заходит о её качественных теплоизоляционных свойствах, то она значительно проигрывает газобетону, так как не способна в должной мере сохранить тепло.
Однако отметим, что ячеистый блок – дышащий, огнеупорный материал, который отлично справляется со всеми поставленными перед ним задачами. Используя его в строительстве, важно сделать ограждение фундамента и цоколя здания от влаги. Потому как пористая структура может её тянуть в себя. С этой целью применяется рубероид и битум.
Характеристики теплопроводности кирпича и газобетонных блоков
Кирпич — классический вариант стройматериала, используемый для строительства дачных домиков и частных коттеджей. Он морозоустойчив, долговечен и обладает высокой плотностью. Но в отличие от газобетонных блоков, кирпичная стена возводится многослойной. Для того, чтобы дополнительно проложить утепляющие материалы между наружными и внутренними кладками.
Материал | Показатели средней теплопроводности, Вт/м ° C |
Газоблок | 0,08-0,14 |
Керамические кирпичи | 0,36-0,42 |
Красные глиняные кирпичи | 0,57 |
Силикатные кирпичи | 0,71 |
Выбор толщины блока
Толщина стен влияет на их теплоизоляционные свойства. Чем они толще, тем дольше будет сохранятся комфортная атмосфера внутри жилища.В процессе проектирования ширины ограждений, необходимо учитывать «мостики холода» (толщина цемента для укладки). Блоки монтируют при помощи пазового замка и клеевого раствора. Данный способ гарантирует сохранность тепла, сводя его потери до минимальных значений. Чтобы не платить больше, важно знать некоторые показатели, которыми обладают сборные конструкции стандартной толщины.
Материал | Показатели толщины наружных стен, см | ||||
12 см | 20 см | 24 см | 30 см | 40 см | |
Показатели теплопроводности, Вт/м ° C | |||||
Белые кирпичи | 7,51 | 4,52 | 3,75 | 3,12 | 2,25 |
Красные кирпичи | 6,75 | 4,05 | 3,37 | 2,71 | 2,02 |
Газобетонный блок D400 | 0,82 | 0,51 | 0,41 | 0,32 | 0,25 |
Наилучшими качественными характеристиками на сегодняшний день обладают газобетон ЮДК которые производятся в городе Днепр (Украина). Шесть лет назад (в 2012 г.) завод UDK создал газобетон D400 с показателем прочности — 35 кг/см2. Данные свойства стройматериала позволили значительно сократить глубину наружных стен, что в свою очередь повлияло на себестоимость стройки.
За счёт того, что геометрия блоков ЮДК чёткая и точная, их можно класть на ультратонкий слой клея UDK TBM, благодаря чему в итоге не образуется «мостиков холода». К тому же, за счёт низкого коэффициента теплопотери, наружным стенам не потребуется дополнительное утепление. А высокий уровень прочности газобетона позволяет возводить здания до 5 этажей. При этом не используя монолитный каркас. Срок службы газоблока ЮДК около 100 лет.
Выбор толщины стены из газобетонных блоков ЮДК
Стена | Размер блока |
Наружная стена: | D400, D500; В2,5-В2,0; 25-35 кг/см2; 400-500 мм. |
Несущая | |
Не несущая | |
Жилой дом до 4 этажей, где проживают круглый год | |
Перегородка: | D400, D500; В2,5-В2,0; 25-35 кг/см2; 200-500 мм. |
Несущая при условии устройства монолитного пояса | |
Перегородка: | D500; В2,5; |
Не несущая |
Выбор толщины стен необходимо делать с учётом вида постройки. Для постройки жилого дома у застройщиков пользуется популярностью толщина стены в один слой — 300-400 мм (иногда 500 мм). Ведь однослойные стены – всегда на порядок дешевле, нежели «сэндвичи». Классический стандартный газоблок имеет такие параметры: плотность — D300, D400; прочность В2,0,В2,5. Такой блок подходит для строительства одно- и двухэтажных зданий.
Для загородного дачного домика, куда хозяин наведывается лишь в тёплое время года, а зимой не требуется поддержание в помещении тепла, блока глубиной в 200 мм более чем достаточно. Такие стены прогреются очень быстро, а значит потребуется меньше энергоресурсов.
Для хозяйственных построек, а также гаража, толщину стен необходимо выбирать с учётом частоты нахождения в них. Там должно быть уютно и комфортно. Чтобы влажность и температурный режим были в норме для нужд хозяина помещения, в любое время года.
Определится с толщиной стены из газобетонных блоков, инвестор может исходя из нескольких нюансов. Во-первых, это стоимость газобетона. А она очень выгодная с учётом всех требований. Во-вторых, это типовой проект. Обычно в него закладывают средний показатель толщины стены с указанием температурной зоны и требования к коэффициенту сопротивления теплопередачи, как указано на рисунке ниже.
Для южной части Украины стена может быть более тонкой, нежели в северном регионе страны. Чем тоньше стена – тем большая жилая площадь выйдет в итоге. Естественно, толстые стены крадут жилые метры. Но, при злоупотреблении правилами грамотной стройки, можно существенно потерять на отоплении в зимний период и охлаждении в летний сезон. Ведь сквозь «холодные» стены тепло будет утекать с большой скоростью, а летом наоборот станет невыносимо жарко. К тому же, суммы за отопление и охлаждение помещения дополнительными средствами, увеличатся в разы.
Решение строить здание с толстыми стенами, это опять же не выгодно, ведь необходимо будет потратиться на дополнительный фундамент. Альтернативный и разумный выбор – стены из газобетона. Удовлетворяющие как потребителя, так и застройщика тем, что не дорого стоят и надёжно сохраняют тепло, при этом не мешая помещению «дышать».
На сегодняшний день газобетон ЮДК является оптимальным выбором стройматериала. Долговечный (70-100 лет), надёжный, обладающий низкой теплопроводностью и безупречной геометрией блоков – он находится на пике своей популярности. Благодаря его не высокому объёмному весу идёт меньшая нагрузка на фундамент. Лучше ложатся отделочные материалы и не требуется больших трудозатрат. А разнообразный выбор газобетонных блоков, отличающихся по толщине, прочности и назначению — способен удовлетворить требования большинства застройщиков.
Какая теплопроводность газобетона — определяем толщину стены
Теплопроводность – свойство материала проводить(удерживать) тепло. Чем теплопроводность ниже, тем лучше материал сохраняет тепло. Газобетон в плане теплоэффективности обладает отличными показателями, которые во много раз лучше, чем у кирпича.
Если углубится в сам процесс передачи тепла, то тепловая энергия очень хорошо передается через плотные материалы, и намного медленнее передается через воздух. В газобетонных блоках очень много воздуха, чему способствуют многочисленные поры в его составе. Каждая отдельная пора представляет из себя преграду на пути продвижения тепла, и соответственно, тепло лучше сохраняется.
Газобетон бывает различной плотности, от D300 до D700. Чем плотность ниже, тем больше в нем воздуха, и ниже теплопроводность, то есть тепло лучше сохраняется. В более плотном газобетоне воздуха меньше, и тепло он сохраняет хуже.
Плотность и прочность газобетона связаны напрямую, то есть, легкие газобетоны имеют меньшую прочность на сжатие.
Теперь перейдем непосредственно к цифрам, а точнее к таблице теплопроводности газобетона и других материалов.
Влияние влаги на теплопроводность газобетона
Если внимательно разобраться в столбцах таблицы, то можно заметить небольшие различия в теплопроводности между сухим и влажным состоянием газобетона. Мокрый газобетон быстрее проводит тепло, то есть, хуже удерживает тепло. Чем блоки влажнее, тем больше у них теплопроводность.
Стоит отметить, что свежий автоклавный газобетон привозят на стройплощадку очень влажным, и чтобы он про сох до равновесной влажности, которая составляет 5%, ему необходимо просохнуть около года. Тогда его теплопроводность уменьшится, и он будет лучше удерживать тепло. Этап просушки является очень важным, и в этот период не стоит заниматься отделкой стен, они должны просыхать, иначе будет плесень.
Теплопроводность и тепловое сопротивление
Теплопроводность — это некоторый коэффициент материала, и чем он ниже, тем лучше сохраняется тепло.
Тепловое сопротивление, это расчетное значение стены, которое определяется по простой формуле — толщину газобетона (в метрах) делим на коэффициент теплопроводности материала.
Пример! Имеем стену из газобетона марки D400 толщиной 375 мм, и нужно определить тепловое сопротивление. По таблице смотрим тепловодность газобетона D400 — (0.11).
Тепловое сопротивление = 0.375/0.11 = 3.4 м2·°C/Вт.
Чем значение теплового сопротивления больше, тем лучше сохраняется тепло. Как вы понимаете, стена толщиной 400 мм будет удерживать тепло в два раза лучше, чем стена 200 мм.
С теплопроводностью самого газобетона разобрались, но как дела обстоят в кладке, ведь она включает в себя еще и швы. Так как швы между блоками состоят из клея или раствора, то они представляют из себя небольшие мостики холода, которые ухудшают общее тепловое сопротивление стены. Поэтому, кладку газобетона осуществляют только на специальный тонкошовный клей.
Толщина шва при кладке должна быть 2-3 мм, что сведет к минимуму мостики холода. Газобетонные блоки нельзя укладывать на обычный раствор, исключением является только первый ряд блоков по гидроизоляции фундамента.
Краткое руководство по спецификации блоков и блоков
Блочная кладка играет ключевую роль в строительной отрасли. В этом руководстве рассматриваются некоторые ключевые моменты при выборе блоков для вашего проекта.
Искать «блоки» и «блочные продукты» по SpecifiedBy
Блоки — это общее название бетонных блоков каменной кладки (CMU), их иногда также называют бетонными кирпичами, цементными блоками, шлакоблоками или шлакоблоками.
Идея изготовления блоков из бетона, имитирующих структурную эффективность блоков природного камня или кирпича при гораздо более низкой стоимости, возникла в 19 веке в Америке. На протяжении ХХ века и по сегодняшний день бетонные блоки настолько распространены, что их можно с полным основанием считать самым распространенным строительным материалом в мире — на милю.
Хотя они потеряли популярность у некоторых архитекторов, которые считают их устаревшими, они по-прежнему используются во всем мире в самых разных приложениях, где надежность и стоимость являются решающими факторами.
Бетонные блоки — это буквально рабочая лошадка в строительном мире: за исключением высоких зданий, они широко используются во всех областях зданий, включая фундаменты, стены и пол.
Обратите внимание: в этой статье рассматриваются только блоки, сделанные из бетона, а не блоки из глины, такие как соты (Ziegel) или необожженные глиняные кирпичи.
Технические характеристики блочной конструкции
Бетонные блоки можно разделить на три категории: плотный заполнитель, легкий заполнитель и ячеистый газобетон, иногда известный как газобетон.
Плотные агрегатные блоки состоят из цемента, песка и различных заполнителей, таких как барит, магнетит, железные или свинцовые окатыши, и имеют типичную теплопроводность 0,70–1,30 Вт / мК.
Блоки из легких заполнителей состоят из цемента, песка и легких природных заполнителей, таких как вулканическая пемза, сланец или сланец, или промышленных побочных продуктов, таких как летучая зола, шлак или FBA (примесь на основе фторосиликата), с типичной теплопроводностью 0,10 — 0,20 Вт / мК. Газобетонные блоки, или газобетон, впервые изобретенные в 1920-х годах,
Как правильно выбрать кирпичную кладку
Основным фактором, который следует учитывать при выборе бетонных блоков, является структурная нагрузка, которую можно ожидать от них.
При этом вам следует проконсультироваться с инженером-строителем, особенно если здание более двух этажей. Для зданий до двух этажей любой из трех основных типов бетонных блоков, упомянутых выше, будет подходящим с точки зрения конструкции.
Второй вопрос, который следует учитывать, — это значение изоляции указанных вами блоков.
Вам следует тщательно продумать стратегию обогрева вашего здания и решить, что важнее — изоляция или тепловая масса.В то время как блоки из легкого заполнителя или газобетона будут обеспечивать свою собственную встроенную изоляцию в виде воздуха, захваченного в бетон (требуя меньшей изоляции полости или ее отсутствия, в зависимости от нормативных требований), эти более легкие формы блоков имеют недостаток, заключающийся в меньшей тепловой массе. чем тяжелые агрегатные блоки.
Меньшая тепловая масса затруднит использование естественного тепла солнечного света, но это не будет приниматься во внимание органами управления зданием.
Дополнительная изоляция сохранит тепло в вашем доме дольше и будет учтена строительным надзором, но может предотвратить попадание части естественного тепла от солнца в конструкцию.
Вы также должны учитывать возможность сборки любого типа блока, который вы укажете.
С блоками для зажигалок строителям значительно легче обращаться, но их может быть трудно оштукатурить непосредственно, если они не полностью ровные.
Более тяжелые блоки потребуют гораздо больше работы, но могут быть желательны по структурным или термическим причинам.
Также стоит учитывать устойчивость любых бетонных блоков, которые вы выберете.
Блоки из газобетона являются наиболее устойчивым типом бетонных блоков и могут соответствовать Кодексу экологически безопасных домов, с содержанием вторичного сырья до 80% и значительно сниженными транспортными расходами благодаря более низкому соотношению веса к объему.
Блоки легких заполнителей также могут содержать переработанное содержимое в качестве заполнителя, обычно называемого вторичными заполнителями, поскольку они являются вторичными побочными продуктами различных производственных процессов.
Правила, которые следует учитывать при определении блочной конструкции
Несмотря на то, что строительные нормы и правила прямо не касаются использования бетонных блоков в зданиях, стеновые конструкции, в которых они используются, должны соответствовать Утвержденному документу Строительных норм, часть E Устойчивость к прохождению звука Утвержденный документ и , часть L Сохранение топлива и мощность .
Оба этих документа устанавливают минимальные требования как для прохождения звука и энергии через стены и другие строительные элементы в новых и реконструируемых существующих зданиях.
Для простоты здесь будут обсуждаться только правила, применимые к жилым домам.
Для новых жилых зданий минимальное значение передачи воздушного звука для стен составляет 45 дБ, а для существующих зданий минимальное значение передачи воздушного шума составляет 43 дБ.
Часть E требует, чтобы 10% всех жилых помещений проходили предварительное тестирование (PCT) на предмет акустического соответствия на месте. Это тестирование должно проводиться испытательной организацией с правильной аккредитацией.
В качестве альтернативы разработчики могут использовать надежную деталь (RD), разделяющую этажи, чтобы продемонстрировать соответствие Части E и устранить необходимость в предварительных испытаниях.
В новостройках теплоизоляция внешних стен должна составлять 0,30 Вт / м2.К, а для реновации — наружные стены с изоляцией полости с теплопотери более 0.70 Вт / м2.К следует модернизировать, чтобы теплопотери составляли 0,50 Вт / м2.К, а внешние стены с внешней / внутренней изоляцией с теплопотери более 0,70 Вт / м2.К следует модернизировать, чтобы чтобы иметь коэффициент теплопередачи 0,30 Вт / м2К.
Вы должны знать, что строительные нормы и правила предусматривают дальнейшие меры по энергосбережению, которые выходят за рамки максимальных значений потерь тепла для стен.
Наконец, также важно убедиться, что указанные вами продукты сертифицированы BBA (British Board of Agrement), чтобы они соответствовали строительным нормам и могли быть подписаны инспектором здания.
Искать «блоки» и «блочные продукты» по SpecifiedBy
Исследование тепловых свойств пустотелых сланцевых блоков как материалов для самоизоляции стен
Для снижения энергопотребления и защиты окружающей среды был спроектирован и изготовлен тип пустотелого сланцевого блока с 29 рядами отверстий. В данной работе исследованы термические свойства пустотелых сланцевых блоков и стен. Во-первых, метод защитного теплового ящика был использован для получения коэффициента теплопередачи стенок пустотелых сланцевых блоков.Экспериментальный коэффициент теплопередачи составляет 0,726 Вт / м 2 · K, что позволяет сэкономить энергию по сравнению с традиционными материалами стен. Затем теоретическое значение коэффициента теплопередачи было рассчитано и составило 0,546 Вт / м 2 · K. Кроме того, одномерный стационарный процесс теплопроводности для блока и стен был смоделирован с использованием программного обеспечения для анализа методом конечных элементов ANSYS. Расчетный коэффициент теплопередачи для стен составил 0,671 Вт / м 2 · K, что хорошо согласуется с результатами испытаний.Обладая выдающимися свойствами самоизоляции, этот тип пустотелого сланцевого блока может использоваться в качестве материала стен без каких-либо дополнительных мер по изоляции в каменных конструкциях.
1. Введение
Во всем мире экономическое развитие все больше ограничивается нехваткой природных ресурсов [1]. Кроме того, экономический рост приводит к таким проблемам, как разрушение окружающей среды и растрата ресурсов. Чтобы улучшить эту ситуацию и повысить энергоэффективность зданий, традиционные полнотелые глиняные кирпичи были официально запрещены в строительстве, что способствует изучению и применению новых материалов для стен [2].
В настоящее время существует много типов новых стеновых материалов, таких как небольшой полый бетонный блок, пенобетонный блок и небольшой полый блок летучей золы. Однако ни один из этих стеновых материалов не является самоизоляционным, поэтому требуются определенные меры по теплоизоляции внешних стен. Меры внешней изоляции для наружных стен широко используются в строительстве, несмотря на некоторые очевидные недостатки, такие как легкое падение, короткий срок службы и низкая безопасность. Кроме того, в традиционной кирпичной кладке толщина швов раствора колеблется от 8 мм до 12 мм, легко образуя явные тепловые мостики и приводя к значительным потерям энергии.
За последние 40 лет были разработаны различные изоляционные спеченные полые блоки, например, предложенные Porothem, Klimation, Poroton, Thermopor, Unipor, Monomur и Thermoarcilla [3]. Все эти блоки обладают низкой плотностью, большим числом отверстий, высокой гладкостью поверхности и хорошими тепловыми характеристиками. Zhu et al. [4] исследовали термические свойства бетона из переработанного заполнителя (RAC) и блоков из переработанного бетона. Sodupe-Ortega et al. [5] изготовили прорезиненный длинный пустотелый блок и изучили технико-экономическую осуществимость производства этих блоков с использованием автоматических кирпичных машин.Zhang et al. [6] изучали тепловые характеристики бетонных пустотных блоков с помощью моделирования методом конечных элементов. Fan et al. [7] описал новый строительный материал, названный пенополистиролом из вторичного бетона, и провел соответствующее численное моделирование пустотелых блоков EPSRC и теплоизоляционных стен на основе термодинамических принципов. В недавних работах методы численного моделирования были предложены Del Coz Díaz et al. [8–11] для изучения различных типов стен из разного легкого пустотелого кирпича.Ли и др. [12] представили разработку упрощенной модели теплопередачи полых блоков для простого и эффективного расчета теплового потока.
Пустотелый сланцевый блок состоит из сланца в качестве основного сырья, опилок в качестве порообразователя и промышленных отходов, таких как летучая зола, стальной шлак и крошка макулатуры в качестве вспомогательных материалов. Все это сырье обжигается в соответствии с определенным производственным процессом, чтобы получить новый энергосберегающий и экологически чистый стеновой материал, который обладает такими преимуществами, как легкий вес, большой размер, высокая скорость отверстий и высокая гладкость.Между тем, пустотелые сланцевые блоки в полной мере используют богатые сланцевые ресурсы для сохранения сельскохозяйственных угодий. В процессе возведения стен из пустотелых сланцевых блоков разрабатывается технология строительства швов из раствора толщиной 1-2 мм, позволяющая значительно снизить теплопотери, вызванные структурными тепловыми мостами. Ожидается, что без мер внешней изоляции будут достигнуты отличные теплоизоляционные свойства и энергоэффективность жилых зданий в условиях сильного холода и холода в наружных стенах.Wu et al. [13] исследовали механические и термические свойства стен из пустотелых обожженных блоков. Bai et al. [14, 15] исследовали сейсмическое поведение обожженных теплоизоляционных стен из сланцевых блоков с ультратонкими швами из раствора.
Коэффициент теплопередачи — один из важнейших параметров для оценки тепловых характеристик стен. При заданной температуре окружающей среды чем ниже коэффициент теплопередачи, тем меньше тепла рассеивается через стену. В настоящее время коэффициенты теплопередачи стен в основном определяются измерениями на месте или лабораторными испытаниями [16].В этом исследовании коэффициенты теплопередачи стенок из пустотелых сланцевых блоков были получены в результате лабораторных испытаний и сопоставлены с теоретическими расчетами и результатами моделирования методом конечных элементов. В разделе 2 представлены подробные размеры, производственные процессы, химические компоненты и минеральный состав пустотного сланцевого блока.
2. Блок пустотелых сланцев
2.1. Детали блока полых сланцев
Размеры блоков 365 мм × 248 мм × 248 мм с 29 рядами отверстий; плотность составляет 850 кг / м. 3 , что может значительно снизить вес здания и повысить эффективность теплоизоляции блоков.Подробные размеры показаны на рисунке 1.
2.2. Сырье
2.2.1. Сланец
Сланец — это древняя осадочная порода, образовавшаяся в результате длительных геологических процессов. Древние породы дробятся на глинистые минералы и небольшое количество обломочных минералов в результате выветривания и затем переносятся в осадочные места во взвешенном состоянии. Все эти минералы отложились механически и превратились в глинистые породы с ламелляционной структурой при низкой температуре и низком давлении из-за внешних сил и эффекта диагенеза.В Китае более 75% поверхности суши покрыто осадочными породами, из которых 77,5% составляют сланцы [17].
Химический состав сланца представлен в таблице 1; Основные минеральные компоненты сланца — кварц, кальцит, натриевый полевой шпат, каолинит и иллит. Соответствующий спектр XRD показан на Рисунке 2. После добычи, дробления и тонкого измельчения сланец является одним из наиболее многообещающих новых материалов для стенок, заменяющих спеченный глиняный кирпич из-за его большого количества хранимых материалов и легкости добычи.