Коэффициент теплопроводности газобетонных блоков

• 1 Что такое теплопроводность?
• 2 Зависимость от плотности
• 3 Зависимость от влажности
• 4 Зависимость от качества макроструктуры
• 5 Коэффициент теплопроводности марки D500
• 6 Коэффициент теплопроводности марки D600
• 7 Заключение

Индустрия строительства сегодня обеспечена многочисленными высокотехнологичными материалами, имеющими выдающиеся свойства. Одним из них является ячеистый бетон. Одна из разновидностей — газобетон. Производители гарантируют материалу высокие эксплуатационные характеристики. Например, обеспечивать сбережение комфортного внутреннего теплового режима зданий или передачу лишнего тепла за его пределы. Постоянное удорожание энергоресурсов делает все более актуальным фактором строительства снижение теплопроводности материалов.

Что такое теплопроводность?

Стены зданий предназначены стабилизировать комфортную температуру внутри помещений. Высокая теплопроводность стен холодной порой года будет быстро передавать тепло отопления наружу. Стоимость потребленных энергоресурсов вырастет, однако, жилое строение будет по-прежнему холодным. По этой же причине жаркие дни станут причиной внешнего нагрева стен. Материал передаст тепло внутрь строения, потребовав непременного охлаждения воздуха. Газобетону присущи иные свойства.

Само название подтверждает, что объем материала равномерно заполнен порами. Примерно 85% тела блоков — пустоты. Они заполнены воздухом, именно поэтому изделия имеют незначительный вес. По этому параметру продукция объединяет качества дерева, камня. Как известно «запертый» воздух является плохим проводником тепла. Значит, структура материала обладает ярко выраженной низкой теплопроводностью.

Показатель имеет наименьшую величину среди используемых стеновых материалов. Термин “теплопроводность” определяет способность передавать тепло внутри материала от одной более нагретой части объема к другой менее нагретой за счет теплового движение молекул. Измерение производится в Вт/(м °С). Показатель имеет название — коэффициент теплопроводности.

Фактически речь идет о количестве теплоты, которая передается через грань образца объемом 1 м. куб. за установленное время (например, 1 час) при формировании разности температур в 1 градус на противоположных сторонах. Технология изготовления газобетона задает макроструктурное качество, характеристики плотности, влажности материала. Именно от этих параметров зависит теплопроводность продукции.

Вернуться к оглавлению

Что такое коэффициент теплопроводности газобетона

Низкий коэффициент теплопроводности считается главным преимуществом газобетона наряду с легкостью, хорошей морозостойкостью и прочностью на сжатие. Его обеспечивает высокая (до 85 %) пористость структуры и закрытость ячеек, благодаря этому свойству материал успешно совмещает конструкционные и утепляющие функции и является оптимальным при строительстве энергосберегающих домов.

Факторы влияния и методы определения

Теплопроводность газоблока отражает его способность к передаче тепла от более нагретых частей к холодным в ходе движения молекул. В численном выражении данная характеристика измеряется в Вт/м·°C. Низкое значение у автоклавных газо- и пенобетона (не более 0,12-0,14 у востребованных марок D500 и D600) свидетельствует о хороших энергосберегающих свойствах, что позволяет сократить затраты на обогрев зданий в зимнее время и на кондиционирование – в летнее.

Все изготавливаемые изделия проходят обязательный контроль, подтверждающий данный коэффициент опытным путем, соответствующая информация указывается в сертификате продукции и является ориентиром при расчете толщины стен и перекрытий.

Метод проверки теплопроводности регламентирован требованиями ГОСТ 7076, его суть заключается в подаче стационарного теплового потока через блоки в перпендикулярном направлении и последующем измерении его плотности и температуры лицевой поверхности и граней образца.

Результаты сертификации продукции принято разделять на 2 группы, отражающих значения в сухом состоянии и при определенной влажности. Также теплопроводность напрямую зависит от состава и плотности. Ориентировочные показатели для самых востребованных в частном строительстве марок приведены ниже:

Теплопроводность снижается при поглощениях ячейками влаги, материал нуждается в защите от внутреннего пара и конденсатов и внешних осадков. У изделий, изготовленных на золе, при равной прочности она на несколько единиц меньше, чем у чисто песчаных (0,1 Вт/м·°C у марки D500, 0,13 у D600), но в первую очередь способность к удерживанию тепла зависит от их плотности и условий эксплуатации. Для сравнения – у незащищенных газобетонных стен, подвергаемым стандартным влажностным нагрузкам в пределах 60%, коэффициент повышается почти в два раза. По этой же причине помимо данной характеристики (отклонения не должны отходить на ± 20 %) в ходе выпуска блоков контролируется показатель отпускной влажности, допустимый нормами максимум не превышает 25-30 %.

Сравнение теплопроводности

В строительстве этот коэффициент учитывают прежде при выборе кладочных материалов для возведения стен, потребность в утеплителе. Ориентировочные значения для самых востребованных из них приведены в таблице:

На практике на теплопроводность стен оказывает влияние не только тип газоблоков, но и наличие и вид используемого соединительного раствора. Результаты сравнения для разных кладок приведены ниже:

Результаты сравнения выявляют однозначное преимущество пористых материалов перед плотными и сплошными в плане способностей к энергосбережению. По этой причине и автоклавные газоблоки, и прошедший обычную сушку пенобетон выигрывают у кирпича при условии кладки их на тонкий шов облегченного раствора с близким показателями теплопроводности. Монтаж на ЦПС нивелирует это преимущество и приводит к образованию в стенах мостиков холода, то есть к потребности в наружном утеплении. Пенобетон в сравнении с газобетоном уступает в равномерности структуры (и как следствие – чуть хуже держит тепло), но при равной плотности их коэффициенты теплопередачи практически не отличаются.

Автор: Валентин Токарев

Зависимость от плотности

Влияние плотности на теплопроводность.
Теплопроводность изделий формируется плотностью их материала. Чем они плотнее, тем быстрее передают холод (тепло) через свой объем. Стены из разных материалов, которые одинаково препятствуют теплопотерям, имеют разную толщину. Для сравнения: стены кирпичная шириной 210 см, из блоков газобетона сечением 44 см, из листов пенополистирола толщиной 12 см имеют практически равные показатели теплопропускания.

Сравнение стандартных величин теплопроводности кирпича — 0,35 Вт/(м °С) с газобетоном марки D400 — 0,10 Вт/(м °С) показывают, что условная кирпичная стена выпускает тепло из постройки быстрее, примерно от 3 до 4 раз. Одна из особенностей газоблоков в том, чем большую плотность он имеет, тем быстрее сооружение охлаждается. Есть обратная связь. Важно выдержать оптимум при выборе марки блоков, чтобы дом стал долговечным, теплым.

Вернуться к оглавлению

Зависимость от влажности

Влияние влажности на теплопроводность газобетона.
Формирование из блоков наружных стен сооружений предполагает взаимодействие, в первую очередь, с переменчивой влажностью окружающей среды. Хотя гигроскопичность материала достаточно низкая, однако, его структура все же подвержена впитыванию влаги. Реальные теплоизоляционные свойства изделий становятся несколько ниже, чем в стандартных условиях измерений. Величина равновесной эксплуатационной влажности наружных газобетонных стен может составлять до 10%. Поэтому, например, стандартный коэффициент теплопроводности, равный 0,12 Вт/(м °С) для блоков марки D500 в стандартных условиях, отличается от величины в условиях эксплуатационной влажности на 0,2 Вт/(м °С) и больше. Однако, это не много по сравнению, к примеру, с пустотелым строительным кирпичом, для которого в аналогичных условиях величина данного показателя ухудшается на 70-90%.

Вернуться к оглавлению

Зависимость теплопроводности от плотности

Коэффициент теплопроводности газобетона напрямую зависит от плотности материала. Чем плотнее его структура, тем выше способность к удержанию тепла. При этом наблюдается специфичная зависимость теплоизоляции от прочности материала: чем менее прочен газобетон, тем лучше он удерживает тепло. Выбирая марку материала, стоит ориентироваться и на эту особенность, и при строительстве дома выбирать газобетон марки D500- D600.

Зависимость от качества макроструктуры

Данная разновидность блоков отличается от пенобетонных тем, что содержит характерные вытянутые пустоты неправильной формы. Такому образованию их формы материал обязан выходу газа в процессе отвердения. Газ выходит через образовавшиеся в порах трещинки, а значит, есть обратная сторона вопроса — подверженность продукции поглощению влаги.

Структуризацию материала определяют технологии изготовления. Определяющим фактором являются размеры внутренних пустот. Теплосберегающие свойства материала тем выше, чем больше пустотелых сфер в материале, а также чем меньших они размеров.

Вернуться к оглавлению

Коэффициент теплопроводности марки D500

Газоблоки данной марки классифицируются как конструкционно-теплоизоляционный материал. Величина показателя продукции в среднем равна 0,12 Вт/(м °С). Теплоизоляционные свойства стен, состоящих из уложенных блоков, могут достигать до 0,28 Вт/(м °С), что уже приближает их к кирпичу. Вместе с тем в соответствии с современными строительными нормами (к примеру, СТО 501-52-01-2007, ГОСТ 31360-2007 для РФ) газоблоки марок от D500 и выше могут быть использованы для кладки самонесущих стен высотой более 3-х этажей.

Вернуться к оглавлению

Коэффициент теплопроводности марки D600

Дом из газобетонных блоков сохраняет комфортную температуру в помещениях, как в зимний, так и в летнее время.
Данные изделия также являются конструкционно-теплоизоляционными. Средняя величина показателя для продукции составляет около 0,14 Вт/(м °С). Расчетные теплоизоляционные характеристики стен, состоящих из изделий марки D600, могут достигать до 0,31 Вт/(м °С). Для минимизации теплопотерь требуется точное выполнение рекомендаций по гидроизоляции материала от влаги воздуха, атмосферных осадков.

К сожалению, не только газоблоки составляют тело стен. Мостики передачи тепла создаются армопоясами, бетонными перемычками (поясами), кладочными швами. Последние резко понижают теплоизоляционные качества конструкции стен в целом.

Использование при монтаже специальных клеев снижает теплопроводность стен по сравнению с кладкой на цементные растворы. Вместе с тем повышение точности изготовления единиц продукции при одновременном увеличении их стандартных размеров позволяет сократить количество мостиков холода.

Вернуться к оглавлению

Коэффициент теплопроводности газобетонных блоков

Одна из характеристик, по которой выбирают газобетонные блоки – это теплопроводность. По ее показателю определяют, насколько хорошо материал способен удерживать тепло внутри здания. Один из самых низких коэффициентов теплопроводности имеет воздух. Именно благодаря его наличию в структуре блоков газобетона, они хорошо теплоизолирует стены. Воздух, находящийся в порах, замедляет процесс теплообмена между частицами материалов. Поэтому блоки имеют низкий коэффициент теплопропускаемости, более лучший, чем у кирпича, дерева или пеноблоков.

От чего зависит теплопроводность газоблока?

Газобетон состоит из пористой структуры. Появляются поры в результате выделения газа во время химической реакции раствора с алюминиевой пудрой. Занимают они около 80-85% всего его объема. Но в отличие от пенобетона, из-за такого способа производства создаются открытые, а не закрытые ячейки. По этой причине газобетон быстрее впитывает влагу по сравнению с пеноблоком. Прочность же зависит от толщины перегородок между ячейками.

Производится трех видов:

• теплоизоляционный;
• конструкционный;
• конструкционно-теплоизоляционный.

Каждый из них имеет разный коэффициент теплопропускаемости, и, соответственно, сферу применения. Первый тип используется только в качестве теплоизоляции уже отстроенных стен зданий, маркируется D400. Второй и третий вид применяются для возведения домов и перегородок.

На теплопроводность газобетона влияют следующие факторы:

• плотность;
• влажность;
• толщина;
• пористость и структура пор.

Теплоизоляционные блоки имеют наибольшее количество ячеек в своей структуре, причем крупного размера. Из-за этого утепляющий газобетон имеет наименьшую плотность и низкую прочность. Так как для его изготовления использовалось небольшое количество цемента. В итоге перегородки между порами получились недостаточно прочными. Этот тип газоблоков нельзя применять для возведения несущих конструкций. Но зато они обладают наилучшими теплоизолирующими свойствами, благодаря большому количеству воздуха внутри.

Конструкционные газобетонные блоки имеют повышенную плотность, из-за чего их ячейки очень маленькие и их количество меньше, чем в теплоизоляционных, поэтому они хуже удерживают тепло. Этот тип материала используется для строительства оснований и несущих конструкций.

На теплопроводность также влияет влажность. Чем больше воды впитали газоблоки, тем меньше сухого воздуха осталось в ячейках, а значит, тем больше тепла сможет проходить через них. От толщины также меняется способность удерживать нагретый воздух, так, например, блоки шириной 30 см имеют более высокую теплосберегаемость, чем 20 см.

Сравнение газобетона с другими стройматериалами

Теплопроводность газоблока в сравнении с другими материалами заметно отличается. Она меняется в зависимости от структуры и плотности стройматериала. Коэффициент теплопропускаемости полнотелого силикатного кирпича (1800 кг/м3) составляет 0,87 Вт/м·К, пустотелого глиняного – 0,44 Вт/м·К, дерева (500 кг/м3) – 0,18 Вт/м·К, газоблоков D500 – 0,14 Вт/м·К. Чтобы стены одинаково удерживали тепло, то из кирпича потребуется построить сооружение толщиной 210 см, а из газобетона шириной чуть больше 40.

Различается теплопроводность кирпича и газоблока и других материалов с изменением влажности. При показателе 0% газобетон марки D600 имеет коэффициент 0,141 Вт/м·К, D500 – 0,0112 Вт/м·К, D400 – 0,096 Вт/м·К, пенобетон D600 – 0,151 Вт/м·К. Если влажность достигла 5%, то теплопропускаемость заметно ухудшается. У газобетона D500 составляет 0,147 Вт/м·К, D400 – 0,117 Вт/м·К, у пенобетона D600 – 0,211 Вт/м·К. На стены из дерева влага влияет еще значительнее. При плотности 500 кг/м3 и 0% влажности коэффициент теплопроводности – 0,146 Вт/м·К, при 5% – 0,183 Вт/м·К.

Толщину стен из газоблоков определяют в зависимости от климатического региона. Если это северные, то для наилучшей теплоизоляции дома потребуется дополнительное утепление. Иначе здание будет слишком быстро терять тепло. Стена шириной 20 см из D600 имеет показатель теплосберегаемости 0,72 Вт/м·К, 30 см – 0,46, 40 см – 0,35. Если конструкция построена из D400: 20 см – 0,51 Вт/м·К, 30 см – 0,32, 40 см – 0,25.

Чтобы не снижать утепляющие характеристики газоблоков, рекомендуется укладывать их на специальный клей. Тогда швы будут получаться минимальной ширины. Так как именно из-за толстых швов из цементно-песчаных растворов в кладке теряется больше тепла.

Для утепления стен из газобетона и пенобетона рекомендуется использовать влагопроницаемые утепляющие материалы, чтобы между теплоизоляцией и конструкций не образовывался конденсат. Из-за избыточной влажности не только повышается теплопроводность блоков, но и ухудшается микроклимат в доме. Наилучшим вариантом считается теплоизоляция из минеральной ваты. Ее толщина подбирается в зависимости от климатической зоны. Отделка газобетона гидроизоляционным слоем обязательна.