Teplomarcet.ru

Про Тепло дома
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пено- и газобетон. Взгляд с расчетом

Пено- и газобетон. Взгляд с расчетом.

Довольно часто в последние годы вижу, как строятся с использованием газобетонных блоков. Давай будем для краткости понимать под газобетоном и пенобетон. В принципе, теплотехнические характеристики у них одинаковы, а ведь мы ведем разговор пока именно о них.

Тут кто во что горазд. Некоторые складывают стены только из блоков, другие, складывая блоки, тут же облицовывают их снаружи кирпичом, и только однажды я видел, как эти стены из блоков облепили утеплителем и сайдингом. Насколько оправданы такие конструкции применительно к теплотехнике — это мы сейчас и просчитаем. Я тебе еще не надоел с этими расчетами? Ты ведь и сам теперь с усам, можешь все просто и быстро вычислить. Но все же посчитаю, мне и самому интересно.

Теплотехника.
Чистый газобетон.

Здесь все просто. Найдем теплосопротивление газобетонного блока шириной 300 мм и его теплоемкость. Для этого опять же берем таблицу теплопроводности (выпуск рассылки «Начнем считать»), позиция 64 (Плотность — 800. Такую чаще всего выпускают, для несущих стен только такая и годится). Коэффициент теплопроводности газобетона такой плотности — 0,37. Толщина стены, как у отдельного блока — 0,3 м. Находим теплоспротивление Rбл блока:
Rбл = 0,3 / 0,37 = 0,8

Это, извини, только для Африки. Очевидно, что для районов, где требуется Rстены=3 — мало. Нужны утепляющие меры.

А что же с теплоемкостью? Я для расчета ее опять макрос небольшой в Excel сделал, чтобы много не заморачиваться формулами, их ты и в ранних выпусках рассылки найдешь. В этом макросе расчет ведется уже со штукатурным слоем. Заметил, Мастер, какое влияние оказывает штукатурка с ее высокой плотностью?

Вобщем, теплоемкость газобетонной стены даже со штукатурным слоем (231,84 кДж/м 2 * o C) оставляет желать лучшего. Даже меньше, чем у брусовой стены (помнишь? 277,49 кДж/м 2 * o C).

Так что, напрасно некоторые верят безоглядно производителям газобетона, не так уж и теплы дома из их продукции, выполненные без утеплителя. Это еще мягко сказано. К тому же, насколько ты помнишь из прошлого выпуска, почитай, половина теплоемкости голого газобетона работает за борт. И что остается.

А ну, заглянем на тех строителей, кто делает облицовку кирпичом снаружи. Теплосопротивление голого газобетона мы уже знаем — R=0,8. Добавим к нему теплосопротивление облицовки в полкирпича (позиция 84):

Хм, тут, собственно, и добавлять-то нечего. Общее теплосопротивление получилось всего 0,95. И какой смысл тогда обкладывать кирпичом? Только для красоты? Не дешевая, однако, красота получается.

Может, теплоемкость увеличилась? Вот тут будь внимателен, Мастер! Ты ж понимаешь, что без утепляющего слоя снаружи половина расчетной теплоемкости, считай, потеряна, потому что работает на двор. Только эту половину при неоднородной, многослойной стене надо принимать не в сантиметрах, а искать середину по теплоспротивлению!

А где эта середина будет в этом нашем случае? Общее теплоспротивление R мы определили, оно равно 0,95. Следовательно, половина — возьмем 0,48. В какой точке толщи стены будет находиться эта середина? Совершенно понятно, что в толще пенобетона. То есть, на расстоянии от внутренней поверхности, равному (коэффициент теплопроводности умножаем на полученное R=0,48):
0,48 * 0,37 = 0,18 м.

Читайте так же:
Плоский широкий кирпич 6 букв

То есть, в дом у нас работает по теплоемкости только 18 см стены, считая от внутренней поверхности. Возьми опять же упомянутый макрос и поменяй значение толщины стены с 0,3 м на 0,18 м. Получается, что вместе со штукатуркой теплоемкость стены составит 151,2 кДж/м 2 * o C. И что нам дала обкладка кирпичом?

Тут у меня сослуживец такой дом себе поставил, именно газобетон и обложенный снаружи кирпичом. Да еще два этажа. Да печь местные лепилы сляпали. Да печь эту в отдельной пристройке сделал. Это, говорит, котельная у него. Горючими слезами теперь плачет: дров не напастись! Показал бы я ему теперь эти расчеты, да не буду. Зашибет на фиг с досады. Мужик плотный да вспыльчивый :)) А раньше-то чего, блин, думал? Вот так наша реклама нас имеет. Под хвост да под гриву, да с натягом.

Чего, чего? Как же я баню свою поставил из пенобетона? Ну, ты, Мастер, не сравнивай. Я баню свою из пенобетона ставил самопального, плотность которого не выше 400. Это пенобетон не конструкционный, дом из него не поставишь. Это пенобетон теплоизоляционный, потому я его и не нагружал ничем. Хотя, как сейчас вижу, следовало бы и потолще стены сделать. И в самом деле, если посчитать, теплосопротивление моей банной стены составляет:
Rст = 0,3 / 0,13 = 2,3.

Не дотягивает, конечно до нормативов. Следовало бы добавить еще 10 сантиметров.

Но вернемся к нашим баранам. Так что же надо делать, чтобы поставить стены из газобетона и обеспечить нужные теплотехнические характеристики? Думаю, ответ ты уже и сам хорошо знаешь. Естественно, надо снаружи утеплить для повышения теплосопротивления. И очень желательно изнутри обложить плотным материалом (кирпич, бетон) для повышения теплоемкости.

Опять посчитаем, что для этого надо. Для примера возьмем внутри 1 слой кирпича в половинку, то есть, стенку в полкирпича. Требуемое теплосопротивление = 3. Какой слой пенополистирола требуется снаружи? Кирпич и газобетон имеют общее теплосопротивление, равное 0,95 (см. выше). На утеплитель остается 3 — 0,95 = 2,05. Его толщина будет:
Толщпен = 0,05 * 2,05 = 0,1 м.

Вобщем, опять 10 сантиметров. А теплоемкость? Опять, в свете предыдущих рассуждений, ищем сначала теплотехническую середину стены (по теплосопротивлению), R=1,5. По логике понятно, что расположится она в утеплителе. Почему? Дык, потому что его теплосопротивление больше половины: 2,05 > 1,5.

Значит, учитываем теплоемкость кирпича, газобетона и примерно четверть утеплителя.
Кирпич: в 1 квадратном метре стены 0,12 м 3 кирпича. Теплоемкость 1 м 3 кирпича = 1584 кДж/м 2 * o C. Значит, теплоемкость 1 квадратного метра кирпичной кладки в полкирпича — 1584 * 0,12 = 190.
Газобетон: в 1 квадратном метре стены 0,3 м 3 газобетона. Теплоемкость 1 м 3 газобетона плотности 800 — 672. Теплоемкость 1 квадратного метра стены (газобетон) = 672 * 0,3 = 80,6.
Утеплитель: считать тоже будем? Давай: в 1 квадратном метре стены 0,1 м 3 пенополистирола. Теплоемкость 1 м 3 пенополистирола — 54. Теплоемкость 1 квадратного метра стены (пенополистирол) = 64 * 0,1 = 6,4. Но мы берем только четверть этого слоя: = 6,4 / 4 = 1,6.

И общая теплоемкость нашей стены — 190 + 80,6 + 1,6 = 272,2 кДж/м 2 * o C. Вобщем, почти как брусовая стена. Не знаю, право, то ли радоваться этому, то ли погодить. Лучше погожу, сначала дальше посчитаю.

Поехали деньги считать. В одном квадратном метре стены примерно 52 кирпича. Цена 1 кирпича. возьмем 6 рублей. Итого на квадратный метр — 312 рублей.

Читайте так же:
Раствор для кирпич марки 100 характеристики

В одном квадратном метре стены 0,3 м 3 газобетона. Скока он у нас стоит? Вот: от 2000 рублей за кубометр. Значит, 2000 * 0,3 = 600 рублей.

В одном квадратном метре стены 0,1 кубометра пенополистирола. Мы уже считали, это 120 рублей.

Да еще 150 рублей на сайдинг. А чем же утеплитель закрывать?

Итого:
Кирпич — 312,00
Газобетон — 600,00
Пенополистирол — 120,00
Сайдинг — 150,00
====================
В общем — 1182,00

Не хило, однако. Больше тысячи за квадратный метр стены.

Мозговой штурм.

Что у нас самое дорогое? Наш несравненный газобетон, который ни теплосопротивлением достаточным, ни теплоемкостью не обладает. Давай-ка выкинем его на фиг. Совсем! А вместо него добавим лучше еще один слой кирпича, да чуть потолще утеплителя. Пересчитывать тут теплотехнику не буду, сам посчитай, коли интересно, а просто скажу результат: теплоемкость стены увеличится вдвое, а пенополистирола потребуется 14 см.

И получится так:
Кирпич — 624,00
Пенополистирол — 168,00
Сайдинг — 150,00
====================
В общем — 942,00

А больше мы с тобой ничего и не наштурмим. Всего на стены (по условленной нами их площади в 104 квадратных метра) придется затратить 97968 рубликов. И вообще, эти стены уже не соответствуют сегодняшней теме. Мы выбросили главную составляющую: газобетон. Значит, и разговор о такой стене пойдет другим текстом, в другое время.

Газобетон марки 600 годится для кладки стен малоэтажного дома, и мне это вполне подходит. Но теплосопротивление его маловато. Для достижения нормативного теплосопротивления мне придется дополнительно утеплять стену (если, конечно, стремиться к нормативам). Удручает также не только высокая цена, ни и его малая теплоемкость, а в доме с периодическим отоплением (печь) это немаловажный фактор.

Что, Мастер, удивлен? А я тебе в прошлом году чего говорил? Не бегай поверху глазами, считай вместе со мной. Тогда и удивляться не будешь. Тогда и к дальнейшим своим расчетам будешь со знанием дела подходить, сам выбирать и просчитывать. Кроме того, может быть, ошибку найдешь в моих расчетах. Честно сказать, я тоже обескуражен сегодняшними расчетами. Не ошибся ли где?

Хе, я просто явно вижу сейчас тебя с вопросом: Чего ты тянешь, Егор, кота за хвост? Сказал бы сразу, какие стены надо.

Не, не скажу. Не потому, что вредный такой, а потому, что пока сам до конца не знаю. Представляю уже в общих чертах, какой она будет по своей структуре, но расчетов пока не вел. Об этой стене мы поговорим и посчитаем 26-го января.

Но если бы и знал уже точно, все равно не сказал бы. Надо, чтобы ты тоже считал, чтобы ты тоже видел все, что впереди. А сказать тебе, например, что вот, мол, технология такая-то, стены такие-то будут для тебя в самый раз — это все равно, что рекламный красочный проспект тебе на глаза надвинуть. А потом ты мне скажешь: пень ты, Егор, не то мне впарил.

177Таблица теплоемкости некоторых материалов.

Таблица показывает, какое количество тепла может сохранить в себе 1 кубометр материала при его нагреве на 1 градус.

Читайте так же:
Фигурные кирпичи для быстрого строительства
№ по СНИПМатериалПлотность кг/м 3Удельная
теплоемкость, кДж/кг* o C
Кол-во тепла
на 1 градус, кДж/м 3 * o C
144Пенополистирол401,3454
129Маты минерало-ватные прошивные1250,84105
143Пенополистирол1001,34134
145Пенопласт ПХВ-11251,26158
142Пенополистирол1501,34201
67Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат3000,84252
66Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат4000,84336
119Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные2002,30460
65Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат6000,84504
64Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат8000,84672
70Газо- и пено- золобетон8000,84672
83Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)8000,84672
63Газо- и пенобетон газо- и пено-силикат10000,84840
69Газо- и пено- золобетон10000,84840
118Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные4002,30920
68Газо- и пено- золобетон12000,841008
108Сосна и ель поперёк волокон5002,301150
109Сосна и ель вдоль волокон5002,301150
92Керамический пустотный14000,881232
112Фанера клееная6002,301380
117Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные6002,301380
91Кирпич керамический16000,881408
47Бетон на доменных гранулированных шлаках18000,841512
84Кирпичная кладка (кирпич глиняный)18000,881584
110Дуб поперек волокон7002,301610
111Дуб вдоль волокон7002,301610
116Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружеч-ные8002,301840
2Бетон на гравии или щебне из природного камня24000,842016
1Железо-бетон25000,842100
113Картон облицовочный10002,302300
115Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружеч-ные10002,302300
Вода10004,184180

Пример. Сколько тепла будет накоплено в 1 кубометре воды при нагреве ее от 40 градусов до 90 градусов?

Удельная теплоемкость воды при 20 o Суд = 4,18 кДж/кг* o С
Разница температур Т = 90-40 = 50 o
Удельный вес г = 1000 кг/м 3
Объем v=1 м 3
Количество запасенной энергии Э = C*Т*v*г = 4.18*50*1*1000 = 209000 кДж (

Коэффициенты морозостойкости, теплоемкости и теплопроводности кирпича

Сфера применения материала определяется его эксплуатационными характеристиками. Комплекс рассматриваемых свойств должны соответствовать требованиям, предъявляемых строительному кирпичу при сооружении внешних стен, перекрытий, фундамента. Возведение конструкций подразумевает выбор изделий различного назначения:

  • Силикатный – рядовой, лицевой, пустотелый, полнотелый.
  • Керамический – жаростойкий и все разновидности предыдущего вида.
  • Клинкерный – для облицовки фасадов.

Технические параметры кирпича

Показатели определяют энергопотребление дома, затраты на обогрев помещений. Проектирование сооружений, расчеты ограждающих конструкций учитывают эти параметры.

Коэффициент теплопроводности

Материалы обладают свойством проводить тепло от нагретой поверхности в более холодную область. Процесс происходит в результате электромагнитного взаимодействия атомов, электронов и квазичастиц (фононы). Основной показатель величины – коэффициент теплопроводности (λ, Вт/), определяемый как количество теплоты, проходящее через единицу площади сечения за единичный интервал времени. Малое значение положительно влияет на сохранение теплового режима.

Согласно ГОСТ 530-2012 эффективность кладки в сухом состоянии характеризуется коэффициентом теплопроводности:

  • ≤ 0.20 – высокая;
  • 0.2 < λ ≤ 0.24 – повышенная;
  • 0.24 — 0.36 – эффективная;
  • 0.36 — 0.46 – условно-эффективная;
  • ˃ 0.46 – обыкновенная (малоэффективная).
Читайте так же:
Разбор слова по составу слово кирпичом

Чем больше плотность, тем выше теплопроводность – не совсем верное утверждение. Структура содержит закрытые поры и полости (пустотелый), наполненные воздухом с коэффициентом ≈ 0,026. Благодаря этому, изделия со щелевыми отверстиями лучше поддерживают тепловой режим внутри сооружений. В инженерных расчетах необходимо учитывать величину теплопроводности кладочной смеси, значение показателя выбирают от 0.47 и выше, в зависимости от состава.

Сравнение кирпича разного типа

Теплопроводность красного изделия ниже, чем у силикатного.

Физические процессы нагрева и удержания тепла можно охарактеризовать величинами:

  • Коэффициент теплоотдачи – теплообмен на границе поверхности твердого тела и воздушной среды. Это мощность теплового потока, приходящаяся на плоскость 1 м², обратно пропорциональная разнице температур тела и теплоносителя (воздух). Чем выше теплопроводность, тем больше теплоотдача.
  • Полное тепловое сопротивление – способность противостоять передаче тепла. Значение обратно пропорционально коэффициенту теплопередачи. Исходя из расчетной формулы R = L/λ, легко рассчитать оптимальную толщину кладки. λ – постоянный параметр, R – тепловое сопротивление указано в таблице 4 СП 131.13330.2012 для климатических зон России.

Характеристики керамических блоков

Необходимое количество тепла, подведенного к телу для увеличения температуры на 1 Кельвин – определение понятия «полная теплоемкость». Единица измерения: Дж/К или Дж/°C. Чем больше объем и масса тела (толщина стен и перекрытий), тем выше теплоемкость материала, лучше поддерживается благоприятный температурный режим. Наиболее точно это свойство подтверждают характеристики:

  • Удельная теплоемкость кирпича – количество тепла, необходимое для нагрева единичной массы вещества за единичный интервал времени. Единица измерения: Дж/кг*К или Дж/кг*°C. Используется для инженерных расчетов.
  • Объемная теплоемкость – количество тепла, потребляемое телом единичного объема для нагрева за единицу времени. Измеряется в Дж/м³*К или Дж/кг*°C.

Силикатные кирпичи

Тепловая конвекция непрерывна: радиаторы нагревают воздух, который передает тепло стенам. При понижении температуры в помещениях происходит обратный процесс. Увеличение удельной теплоемкости, снижение коэффициента теплопроводности стен обеспечивают сокращение затрат на обогрев дома. Толщина кладки может быть оптимизирована рядом действий:

  • Применение теплоизоляции.
  • Нанесение штукатурки.
  • Использование пустотного кирпича или камня (исключено для фундамента здания).
  • Кладочный раствор с оптимальными теплотехническими параметрами.

Теплопроводность блоков

Таблица с характеристиками различных видов кладок. Использованы данные СП 50.13330.2012:

Обыкновенный г линяный кирпич на различном кладочном растворе

Пустотный красный различной плотности (кг/м³) на ЦПС

Морозостойкость кирпичной кладки

Устойчивость к воздействию отрицательных температур – показатель, влияющий на прочность и долговечность конструкции. Кладка в процессе эксплуатации насыщается влагой. В зимний период вода, проникая в поры, превращается в лед, увеличивается в объеме и разрывает полость, в которой находится – происходит разрушение. Морозоустойчивость, как правило, низкая, водопоглощение не должно превышать 20 %.

Морозостойкость блоков

Определение количества циклов замораживания и оттаивания без потери прочности каждого вида изделия позволяет выявить морозоустойчивость (F). Значение получают опытным путем. В лаборатории проводят многократную заморозку в холодильных камерах и естественное оттаивание образцов.

Коэффициент морозостойкости – отношение прочности на сжатие опытного и исходного элемента. Изменение показателя более 5 %, наличие трещин, отколов сигнализируют об окончании испытаний. Марки изделий содержат характеристики по морозостойкости: F15 (20, 25, 35, 50, 75, 100, 150). Цифровой параметр указывает на количество циклов: чем выше число, тем надежнее возводимая система.

Приобретение кирпича высокой марки морозостойкости опустошит бюджет, заложенный на строительство. Меры по улучшению свойств конструкций, продлению срока эксплуатации в зонах холодного климата без увеличения расходов:

  • Применение паро- и гидроизоляции.
  • Обработка кладки гидрофобными составами.
  • Контроль, своевременное исправление дефектов.
  • Надежная гидроизоляция фундамента.

От выбора материала для кладки, его удельной теплоемкости, теплопроводности, морозостойкости зависит срок и комфорт эксплуатации дома. Сложные расчеты, составление сметы расходов лучше доверить опытным специалистам, имеющим опыт в строительстве и проектировании.

Теплоемкость кирпичиков

От теплоизоляционного свойства материала зависит температура внутри помещения, вот почему теплоемкость кирпича — важный показатель, который показывает его способность аккумулировать тепло. Удельная теплоемкость определяется в ходе лабораторных исследований, согласно которым, самым теплым материалом является полнотелый кирпич. Стоит отметить, что показатель зависит от разновидности кирпичного материала.

Читайте так же:
Термостойкая краска по кирпичу certa

Что это такое?

Физическая характеристика теплоемкости присуща любому веществу. Она обозначает количество теплоты, которое поглощает физическое тело при нагревании на 1 градус Цельсия или Кельвина. Ошибочно отождествлять общее понятие с удельным, поскольку последнее подразумевает температуру, необходимую для нагревания одного килограмма вещества. Точно определить ее число представляется возможным только в лабораторных условиях. Показатель необходим для определения теплоустойчивости стен здания и в том случае, когда строительные работы проводятся при минусовых температурах. Для строительства частных и многоэтажных жилых домов и помещений используются материалы с высокими показателями теплопроводности, поскольку они аккумулируют тепло и поддерживают температуру в помещении.

Преимущество зданий из кирпича — позволяют сэкономить на оплате отопления.

От чего зависит теплоемкость кирпичей?

На коэффициент теплоемкости в первую очередь влияет температура вещества и агрегатное состояние, поскольку теплоемкость у одного и того же вещества в жидком и твердом состоянии отличается в пользу жидкого. Кроме этого, важны объемы материала и плотность его структуры. Чем больше в нем пустот, тем меньше он способен сохранять тепло внутри себя.

Виды кирпича и их показатели

Керамический материал используется печном деле.

Выпускается больше 10 разновидностей, различающихся технологией изготовления. Но чаще используются силикатный, керамический, облицовочный, огнеупорный и теплый. Стандартный керамический кирпич изготавливается из красной глины с примесями и обжигается. Его показатель тепла равен 700—900 Дж/ (кг град). Он считается довольно стойким к высоким и низким температурам. Иногда используется для выкладки печного отопления. Пористость и плотность его варьируется и влияет на коэффициент теплоемкости. Силикатный кирпич состоит из смеси песка, глины и добавок. Он бывает полно- и пустотелым, разных размеров и, следовательно, удельная теплоемкость его равна значениям от 754 до 837 Дж/ (кг град). Преимущество силикатной кирпичной кладки — хорошая звукоизоляция даже при выкладывании стены в один слой.

Облицовочный кирпич, используемый для фасадов зданий обладает довольно высокой плотностью и теплоемкостью в пределах 880 Дж/ (кг град). Огнеупорный кирпич, идеально подходит для кладки печи, потому что способен выдерживать температуру до 1500 градусов Цельсия. К этому подвиду принадлежат шамотный, карборундовый, магнезитовый и другие. И коэффициент теплоемкости (Дж/кг) отличается:

  • карборундовый — 700—850;
  • шамотный — 1000—1300.

Теплый кирпич — новинка на строительном рынке, который является модернизированным керамическим блоком, размеры и теплоизоляционные характеристики его намного превышают стандартный. Структура с большим количеством пустот помогает аккумулировать тепло и нагревать помещение. Потери тепла возможны только в швах кладки или перегородках.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector