Коэффициент теплопроводности газобетона: Коэффициент теплопроводности газобетона — глоссарий компании Xella

комфортная температура летом и зимой — АлтайСтройМаш

Газобетон обладает массой положительных свойств, одно из них — низкая теплопроводность. Это значит, что зимой в доме из газобетона тепло, а летом — прохладно. Рассказываем, за счет чего газобетон обладает низкой теплопроводностью и сравниваем его по этому параметру с другими стройматериалами.

Почему газобетон теплый

Газобетон относится к теплоэффективным материалам. Он отлично удерживает тепло зимой и помогает поддерживать комфортную температуру летом. Низкую теплопроводность газобетона обеспечивает пористая структура: в каждой поре находится воздух, а это естественная преграда для теплопотерь. Соответственно, зимой такая “воздушная” структура материала не позволяет проникнуть внутрь холоду, а летом — жаре. 

В теплоизоляционных марках газобетона воздух занимает до 80 %, но возводить из него несущие стены нельзя. Чем ниже плотность газобетона, и, соответственно, теплопроводность, тем он более хрупкий.

Марки газобетона и их теплопроводность

Самые популярные марки газобетона — D400, D500 и D600.

• D400 — это теплоизоляционный материал. Из-за высокой пористости и, соответственно, хрупкости, из газобетона D400 можно строить только одноэтажные дома и межкомнатные перегородки. Также его можно использовать как утеплитель. Коэффициент теплопроводности газобетона D400 — 0,10—0,11 Вт/(м °С).
• D500 — более прочная марка газобетона, из него можно возводить двух — трехэтажные дома. Коэффициент теплопроводности газобетона D500 — 0,12—0,13 Вт/(м °С),
• D600 также используют для возведения двух — трехэтажных домов, его коэффициент теплопроводности составляет 0,14—0,15 Вт/(м °С).

Теплопроводность газобетона и кирпича

Среди всех популярных стройматериалов газобетон имеет самую низкую теплопроводность.

Газобетон часто сравнивают с кирпичом. По теплопроводности кирпич значительно проигрывает газобетону — 0,3—0,8 Вт/(м °С). Это значит, что он в два раза быстрее остывает и нагревается. 

Таблица теплопроводности газобетона и других стройматериалов

Практика показывает, что дом, построенный из газоблоков марки D400, не нуждается в дополнительном утеплении, а вот D500 и D600 лучше утеплить, чтобы сэкономить на отоплении.

Важно учитывать, что теплопроводность газобетона значительно ухудшается во влажных условиях — материал довольно гигроскопичный и активно впитывает воду. Чтобы этого избежать, требуется облицовка материала. Для этих целей можно использовать паропроницаемую штукатурку, вентилируемый фасад, облицовочный кирпич, сайдинг. Все зависит от предпочтений и бюджета.

На линиях “АлтайСтройМаш” можно производить газобетон любой марки, а с рецептурой идеальной газобетонной смеси вам помогут наши технологи. Выбрать подходящую производственную мощность можно в нашем каталоге.

Теплопроводность газобетона: для чего нужен коэффициент

Физико-технические характеристики кладочных блоков зависят от технологии производства и свойств исходного сырья. Строители учитывают теплопроводность газобетона на стадии проектирования дома. Этот показатель важно узнать заранее, поскольку специалисты рекомендуют определять способ утепления до начала кладки стен. Гораздо проще монтировать крепления для утеплителя между блоками.

Содержание

1. Для чего нужен коэффициент теплопроводности?
2. Теплопроводность блоков из газобетона
3. Как утеплять: внутри или снаружи?
4. Чем лучше всего проводить утепление?
5. Применение пенополистирола
6. Использование минеральной ваты
7. Краткие выводы

Для чего нужен коэффициент теплопроводности?

Температура внутри помещения зависит от скорости остывания стен и циркуляции воздуха. В целях сбережения тепла проектировщики стремятся подбирать кладочные стройматериалы с низким показателем плотности. Газобетонные блоки имеют пористую структуру, которая в холодную пору года не пропускает теплые потоки с помещения. Пустоты с воздухом составляют большую часть объема газобетона, что обеспечивает низкий уровень теплопроводности. Это свойство способствует медленному нагреву в жаркое время года.

Объем пропускаемого тепла за единицу времени при условии разности температур называется коэффициентом теплопроводности. Параметры, которые определяют теплоизоляционные свойства следующие:

• Плотность. Чем меньше показатель, тем лучше сохраняется тепло в доме.
• Влажность. Газобетон неустойчив к воздействию осадков. Влага накапливается в порах, вытесняя воздух, и теплоизоляционные свойства нарушаются.
• Размер пустот. Чем меньше поры в газобетоне, тем медленнее материал нагревается.

Показатель теплопроводности рассчитывают в таких целях:

• Подсчет затрат на обогрев дома. Если коэффициент теплопроводности газобетона увеличится, возрастут расходы на тепло и электроэнергию.
• Необходимость утепления дома. Чем больше кладочный материал пропускает тепла, тем сильнее нужно утеплять фасад.
• Выбор способа теплоизоляции. Стены из газобетона можно утеплять с одной стороны или с двух одновременно.

Теплопроводность блоков из газобетона

Материал для кладки стен выбирают с учетом предназначения будущего строения. Газобетон с высоким уровнем теплоизоляции имеет небольшую плотность. Такая кладка деформируется под воздействием механической нагрузки. Условно можно обобщить типы газобетона в 3 группы:

• Строительные блоки марки ниже D400. Газобетон имеет наименьший уровень теплопроводности. Применяют для утепления помещения или возведения простенков.
• Газобетон до марки D800. Оптимальный вариант с приемлемым для строительства несущих конструкций уровнем плотности и высокими теплоизоляционными свойствами.
• Блоки с наибольшей плотностью до марки D1200. Применяют для строительства двухэтажных домов. Такому строению нужна дополнительная теплоизоляция.

Значение теплопроводности монолитного газобетона позволяет применять материал для устройства полов с подогревом.

Как утеплять: внутри или снаружи?

Внешнюю отделку газобетонных стен проводят обязательно с целью гидроизоляции дома и повышения уровня прочности кладки. Необходимо утеплить помещение снаружи в следующих случаях:

• Для возведения стен запланировано применение газобетона наибольших или самых низких марок.
• Несущие элементы конструкции выполнены из пустотелых блоков.
• Вместо специального клеящего вещества применили цементно-песчаный состав.
• Толщина швов достигает полсантиметра и больше.
• Раствор нанесен неравномерно.

С целью предотвращения накопления влаги между стеной и шаром утеплителя, нужно подбирать газобетон с высоким уровнем паропроницаемости для внешней отделки, а для внутренней — наоборот. Наибольшей популярностью пользуется наружное утепление, поскольку одновременно можно выполнять эстетическое оформление. В обоих случаях используют одинаковые теплоизоляционные материалы. По мере утепления увеличивается уровень звукоизоляции. Можно монтировать теплоизоляционный материал с обеих сторон сразу.

Чем лучше всего проводить утепление?

Существует несколько типов теплоизоляционных материалов для газоблоков с разными физико-техническими характеристиками. Строительными нормами допускается утепление пористого газобетона специальными красками и штукатуркой. Главный минус — тонкий плотный слой забивает поры легких бетонных блоков. Более привлекательно выглядит отделка кирпичными плитами и сайдинговыми листами.

Применение пенополистирола

Такое утепление быстро изнашивается и имеет низкую паропроницаемость. Перед нанесением слоя стены чистят и монтирую специальную сетку. Материал крепят с помощью клеящего вещества. Для повышения надежности утеплитель фиксируют дюбелями. Главные преимущества пенополистирола:

• низкая стоимость;
• влагоустойчивый;
• относительно быстрый монтаж.

Использование минеральной ваты

Материал считается экологически чистым и недорогим. Специалисты рекомендуют использовать зарубежные экземпляры. На плиты из стекловолокна крепят армирующую сетку и наносят клеящее вещество. Такое утепление нуждается в дополнительной отделке специальной штукатуркой или красками. Главные преимущества монтажа минеральной ваты:

• огнеупорный материал;
• устойчивость к механическим нагрузкам;
• многолетний срок полезной службы.

Краткие выводы

Теплопроводность газобетонных блоков зависит от технических свойств. Популярность кладочного материала объясняется способностью сохранять тепло в помещении зимой и прохладу летом. Такие стены нуждаются в дополнительной отделке и утеплении, поскольку газоблоки теряют преимущества под воздействием условий окружающей среды. Выбор облицовки зависит от марки газобетона и бюджета владельцев. Лучше не экономить на безопасности и надежности строения.

Основные показатели энергоэффективности строительных материалов и конструкций

Разберемся, что такое коэффициент теплопроводности λ (лямбда), сопротивление теплопередаче R и коэффициент теплопередачи U.

Тепловые свойства строительных материалов и конструкций имеют три важнейших показателя (λ, R и U), влияющих на энергоэффективность зданий. Для выбора технологии строительства, максимально отвечающей современным требованиям энергосбережения, необходимо понимать, чем отличаются эти показатели и какие конструктивные свойства они определяют.

Эти три параметра тесно связаны между собой. При этом коэффициент теплопроводности λ является характеристикой материала, а сопротивление теплопередаче R и коэффициент теплопередачи U зависят от λ и относятся к свойствам строительных конструкций.

Что такое теплопроводность и коэффициент теплопроводности?

Теплопроводность – это способность тел проводить тепловую энергию от более горячих частей к более холодным. Теплопроводность определяется количеством теплоты, проходящей в единицу времени через единицу толщины материала.

Коэффициент теплопроводности λ является мерой, выражающей способность материала толщиной 1 метр передавать количество тепла в джоулях за 1 секунду при разнице температур на противоположных поверхностях материала в 1 градус Кельвина или Цельсия и измеряется в Вт/(м∙К).

Коэффициент теплопроводности λ

Коэффициент теплопроводности в большинстве случаев определяется экспериментально путем измерения теплового потока и градиента температуры в исследуемом материале. Это зависит не только от типа материала, но и от температуры, влажности, плотности и т. д.

Средние показатели для различных материалов

Материалы с лучшими теплоизоляционными свойствами имеют более низкие значения коэффициента теплопроводности λ. Следует отметить, что существует несколько методов определения λ, позволяющих получить разные значения в разных условиях для одного и того же материала.

Сравнение коэффициентов теплопроводности пенополиизоцианурата (ПИР), полученного в стеновой конструкции из сэндвич-панелей толщиной 100 мм

	Коэффициент теплопроводности	λ, Вт/(м∙К)	Р, (м 2 ∙К)/Вт	У, Вт/(м 2 ∙К)
1	λ 0 вычисл	0,0179	5,75	0,1739
2	λ 10, 0 вычисл	0,0181	5,68	0,1761
3	λ 25, 0 вычисл	0,0186	5,54	0,1805
4	λ 25, A exp	0,023	4,51	0,2217
5	λ 25, А эфф эксп	0,024	4,33	0,2310
6	λ 25, B exp	0,031	3,38	0,2959
7	λ 10, А декл	0,022	4,70	0,2128
8	λ 25, B расч.	0,040	2,66	0,3759

Сравнение коэффициентов теплопроводности минеральной ваты (W), полученных в стеновой конструкции из сэндвич-панелей толщиной 150 мм

	Коэффициент теплопроводности	λ, Вт/(м∙К)	Р, (м 2 ∙К)/Вт	У, Вт/(м 2 ∙К)
1	λ 0 расчет через	0,0317	4,89	0,2045
2	λ 10, расчет поперек	0,0337	4,61	0,2169
3	λ 25, A exp через	0,0370	4,21	0,2375
4	λ 25, A exp вдоль	0,0380	4.11	0,2433
5	λ 25, A exp вдоль	0,0390	4. 01	0,2494
6	λ 10, B exp вдоль	0,0406	3,85	0,2597
7	λ 10, А по склонению	0,0430	3,64	0,2747
8	λ 25, B расчет вдоль	0,0490	3,22	0,3106

1. λ _{0 расч.} / λ _{10, А расч. поперек} – минимально возможная расчетная теоретическая
   PIR – в полностью сухом состоянии (влажность 0%)
   W – ориентация волокна поперек направления распространения теплового потока, режим работы А (влажность до 0,5%)

2. λ _{10, 0 расч.} / λ _{10, А расч. поперек} – для одной сэндвич-панели, в расчете на 10 °C
   PIR – в полностью сухом состоянии (влажность 0%)
   W – ориентация волокна поперек направления распространение теплового потока, режим работы А (влажность до 0,5%)

3. λ _{25, 0 расч.}

   / λ _{25, А расч.} – для одной сэндвич-панели при 25 °С
   PIR – рассчитано в абсолютно сухом состоянии (влажность 0%)
   W – экспериментально, ориентация волокон поперек направления распространения теплового потока, режим работы А (влажность до 0,5%)

4. λ _{25, A exp} / λ _{25, A exp вдоль} – для одной сэндвич-панели при 25 °C
   PIR – режим работы A (влажность до 2%)
   W – ориентация волокна в направлении теплового потока распространение, режим работы А (влажность до 0,5%)

5. λ _{25, А эфф эксп}

   / λ _{25, А эфф эксп по} – эффективная экспериментальная, для стеновой конструкции из сэндвич-панелей при 25 °С
   PIR – режим работы А (влажность до 2%)
   W – ориентация волокна по направлению распространения теплового потока, режим работы А (влажность до 0,5%)

6. λ _{25,B exp} / λ _{10, B exp вдоль} – экспериментальная, для стеновой конструкции из сэндвич-панелей
   PIR – при 25 °C, режим работы B (влажность до 5%)
   W – при 10 °С, ориентация волокон по направлению распространения теплового потока, режим работы В (влажность до 1%)

7. λ _{10, A decl} / λ _{10, A decl вдоль} – заявленный (наихудший возможный результат), для стеновой конструкции из сэндвич-панелей при 10 °С
   PIR – режим работы А (влажность до 2%)
   W – ориентация волокна в направлении распространения теплового потока, режим работы А (влажность до 0,5%)

8. λ _{25, B расч.} / λ _{25, B расч. вдоль} – расчет, максимально возможный стандарт при 25 °С
   PIR – режим работы B (влажность 5%)
   W – ориентация волокна в направлении распространения теплового потока , режим работы В (влажность 1-2,5%)

Для стеновой конструкции из сэндвич-панелей коэффициент λ _{25, A eff exp}  является определяющим, поэтому в декларациях о соответствии на панели Ruukki всегда указывается этот коэффициент. Обязательное использование λ _{25, A, eff exp} в расчетах энергоэффективности строительных конструкций обусловлено тем, что ДСТУ Б В.2.7-182:2009 регламентирует нормативные условия испытаний характеристик теплопроводности при температуре 25° C и влажность материала до 0,5% (W) и до 2% (PIR). В то же время в странах ЕС принято определять характеристики теплопроводности при температуре 10 °С, поэтому в Украине для продукции, произведенной в ЕС, необходимо дополнительно получать эти показатели, определяемые при температуре 25°С.

Следует отметить, что для расчета термического сопротивления наружной ограждающей конструкции использование показателей отличных от λ _{25, А, эфф эксп} некорректно, поэтому для выбора оптимальной толщины сэндвич-панелей , очень важно понимать, какой показатель λ предусмотрен производителем. Например: СНиП ДБН В.2.6-31:2021 регламентирует минимально допустимые значения сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций жилых и общественных зданий для температурного пояса I R _{q мин} =4,0 (м ² ∙K)/Вт. Для выполнения требований настоящего стандарта к стеновым конструкциям, если учесть определяющие λ _{25, A eff exp} , необходимо использовать сэндвич-панели Ruukki из минеральной ваты толщиной 150 мм. В то же время, если использовать более «рекламный» λ _{0 calc} , то якобы достаточно панели толщиной 120 мм, но на деле это не так. Поэтому важно смотреть не только на числовое значение λ, но и на то, какой именно показатель предоставляет поставщик. В противном случае в погоне за экономией можно выбрать неправильную толщину сэндвич-панелей, что приведет к повышенным затратам на отопление и кондиционирование при эксплуатации здания.

Что такое сопротивление теплопередаче R?

Сопротивление теплопередаче R — это способность конструкции препятствовать распространению теплового движения молекул. Величина R показывает, насколько конструкция определенной толщины сопротивляется передаче тепла через себя и определяется разностью температур в градусах Кельвина или Цельсия на противоположных поверхностях конструкции, необходимой для передачи 1 Вт мощности энергии через 1 м ² площади этого строения и измеряется в (м ² ∙K)/Вт.

Для расчета сопротивления теплопередаче многослойной термически однородной ограждающей конструкции R _∑ используется формула, учитывающая различные материалы этой конструкции и коэффициенты α _I (внутренний) и α _E (внешний).

Проще говоря, сопротивление теплопередаче R представляет собой толщину материала в метрах, деленную на его коэффициент теплопроводности λ, который показывает, насколько хорошо материал сопротивляется теплопередаче при данной толщине. Следовательно, чем толще конструкция и чем ниже теплопроводность ее материалов, тем она более энергоэффективна.

Приведенное сопротивление теплопередаче Р _{∑красный} учитывает все фактические потери тепла через ограждающую конструкцию, в том числе в зонах замков и стыков, угловых соединений, тепловых включений, точечных потерь, элементов крепления и т.п. На основании экспериментальных данных измерения приведенного сопротивления теплопередаче конкретной конструкции λ _{25 рассчитывается A eff exp} , которая в дальнейшем используется для расчета R _∑red конструкций аналогичной конструкции.

Расчет R _∑red термически неоднородной непрозрачной ограждающей конструкции проводят по формуле: 2 ДСТУ Б В. 2.6-189:2013 регламентирует, что при проектировании ограждающих конструкций , должно выполняться условие R _∑red ≥ R _{q min} .

Расчетная толщина стеновых конструкций из различных материалов для достижения сопротивления теплопередаче R=4,0 (м2∙K)/Вт

Конструкция с лучшей теплоизоляцией обеспечивает требуемое значение R при минимальной толщине и удерживает тепло так же, как более толстые конструкции, при этом обеспечивая больше места внутри здания.

Сопротивление теплопередаче R и коэффициент теплопередачи U

Что такое коэффициент теплопередачи U?

Коэффициент теплопередачи U – это количество тепла в джоулях, переданное через конструкцию с площадью поверхности 1 м ² за 1 секунду при разнице температур на противоположных поверхностях в 1 градус Кельвина или Цельсия.

Значение U обратно пропорционально сопротивлению теплопередаче и измеряется в Вт/(м ² ∙K).

Коэффициент теплопередачи показывает способность конструкции передавать тепло от более теплого помещения к более прохладному или между внешней и внутренней частью здания. Чем ниже значение U, тем лучше теплоизоляция здания.

Существует и более расширенная формула определения U, которая дополнительно принимает все фактические потери тепла через наружные ограждающие конструкции, однако результаты такого расчета идентичны расчету по сокращенной формуле.

Где искать λ, R и U?

Производители теплоизоляционных строительных конструкций должны указывать информацию о λ, R и U в описании продукции, размещенном в открытом доступе, или в декларациях о соответствии, если их наличие требуется действующим законодательством. Например, коэффициент теплопроводности λ, приведенное сопротивление теплопередаче R и коэффициент теплопередачи U для сэндвич-панелей Ruukki указаны в декларациях, размещенных на сайте Rauta. Заявленные теплоизоляционные характеристики панелей должны быть подтверждены протоколами сертификационных испытаний, которые должны быть предоставлены производителем. К сожалению, в Украине многие поставщики сэндвич-панелей не заботятся о подтверждении теплоизоляционных характеристик испытаниями и расчетами, а заявляют фиктивные значения.

Кроме определения параметров ограждающих конструкций при проектировании, показатели λ, R и U используются также для расчета энергоэффективности зданий и контроля тепловых параметров в процессе эксплуатации.

В ряде случаев ограждающие конструкции могут иметь сложную конфигурацию и поэтому трудно определить параметры теплоизоляции. Тогда рекомендуется обратиться к производителю материала за помощью в расчете энергоэффективности здания.

Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты

Любое строительство, вне зависимости от его масштабов, всегда начинается с разработки проекта. Его цель – спроектировать не только внешний вид будущего строения, но и рассчитать основные теплотехнические характеристики. Ведь главной задачей строительства считается возведение прочных, долговечных зданий, способных поддерживать здоровый и комфортный микроклимат без лишних затрат на отопление. Несомненную помощь в выборе сырья, используемого для строительства здания, окажет таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты.

Тепло в доме напрямую зависит от теплопроводности строительных материалов

Содержание

• 1 Что такое теплопроводность?
• 2 Что влияет на значение теплопроводности?
• 3 Применение показателя теплопроводности на практике
• 4 Теплопроводность готового здания. Варианты теплоизоляции конструкций
• 5 Таблица теплопроводности строительных материалов: коэффициенты
  • 5.1 Теплопроводность строительных материалов (видео)

Что такое теплопроводность?

Теплопроводность – это процесс передачи тепловой энергии от нагретых частей помещения к менее теплым. Этот обмен энергией будет продолжаться до тех пор, пока температура не уравновесится. Применяя это правило к ограждающим системам дома, можно понять, что процесс теплообмена определяется интервалом времени, в течение которого температура в помещениях выравнивается с окружающей средой. Чем больше это время, тем ниже теплопроводность используемого в строительстве материала.

Отсутствие теплоизоляции дома повлияет на температуру воздуха в помещении

Для характеристики проводимости тепла материалами используется такое понятие, как коэффициент теплопроводности. Он показывает, сколько теплоты в одну единицу времени пройдет через одну единицу площади поверхности. Чем выше этот показатель, тем сильнее теплоотдача, а значит, здание будет остывать намного быстрее. То есть при строительстве зданий, домов и других помещений необходимо использовать материалы, теплопроводность которых минимальна.

Сравнительная характеристика теплопроводности и термического сопротивления стен из кирпича и газобетонных блоков

Что влияет на величину теплопроводности?

Теплопроводность любого материала зависит от многих параметров:

1. Пористая структура. Наличие пор свидетельствует о неоднородности сырья. При прохождении тепла через такие структуры, где большую часть объема занимают поры, охлаждение будет минимальным.
2. Плотность. Высокая плотность способствует более тесному взаимодействию частиц друг с другом. В результате теплообмен и последующее полное уравновешивание температур происходит быстрее.
3. Влажность. При повышенной влажности окружающей среды или намокании стен здания сухой воздух вытесняется каплями жидкости из пор. Теплопроводность в таком случае значительно возрастает.

Теплопроводность, плотность и водопоглощение некоторых строительных материалов

Применение показателя теплопроводности на практике

В строительстве все материалы условно подразделяются на теплоизоляционные и конструкционные. Конструкционное сырье отличается самыми высокими показателями теплопроводности, но именно его используют для возведения стен, перекрытий и других ограждений. По таблице теплопроводности строительных материалов при возведении стен из железобетона для малой теплоотдачи с окружающей средой толщина конструкции должна быть около 6 метров. В этом случае конструкция получится огромной, громоздкой и потребует немалых затрат.

Наглядный пример — при какой толщине различных материалов их коэффициент теплопроводности будет одинаковым

Поэтому при возведении здания особое внимание следует уделить дополнительным теплоизоляционным материалам. Слой теплоизоляции может не понадобиться только для построек из дерева или пенобетона, но даже при использовании такого малопроводящего сырья толщина конструкции должна быть не менее 50 см.

Нужно знать! Теплоизоляционные материалы имеют минимальные значения теплопроводности.

Теплопроводность готового здания. Варианты теплоизоляции конструкций

При разработке проекта строительства необходимо учитывать все возможные варианты и пути теплопотерь. Большое количество его может пройти через:

• стены — 30%;
крыша
• — 30%;
• дверей и окон — 20%;
• этажей — 10%.

Теплопотери утепленного частного дома

При неправильном расчете теплопроводности на этапе проектирования жильцы могут довольствоваться лишь 10% тепла, полученного от энергоносителей. Именно поэтому дома, построенные из стандартного сырья: кирпича, бетона, камня, рекомендуется дополнительно утеплять. Идеальная конструкция по таблице теплопроводности строительных материалов должна быть полностью выполнена из теплоизоляционных элементов. Однако их низкая прочность и минимальное сопротивление нагрузкам ограничивают возможности их использования.

Нужно знать! При обустройстве правильной гидроизоляции любого утеплителя повышенная влажность не повлияет на качество теплоизоляции и сопротивление здания теплопередаче будет значительно выше.

Сравнительный график коэффициентов теплопроводности некоторых строительных материалов и утеплителей

Наиболее распространенный вариант – комбинирование несущей конструкции из высокопрочных материалов с дополнительным слоем теплоизоляции.