Что такое теплопроводность пеноблока: какой бывает и как правильно рассчитать?

Одним из часто используемых стройматериалов в массовом строительстве является пенобетон, который производят из песочно-цементной смеси, воды и вспучивающего агента — пенообразователя.

Структура пеноблоков, состоящая из бесчисленного количества пор, обеспечивает главные технологические характеристики этого стройматериала: плотность, прочность, длительный срок службы, морозоустойчивость (в микропорах жидкость не замерзает даже в сильный мороз), экологичность, невысокий вес, термоустойчивость, влагопрочность (не впитывает влагу).

А такая характеристика пенобетона как теплопроводимость, помогает значительно снизить стоимость строительства.

Что означает это понятие?

Термином теплопроводность обозначают способность строительных блоков удерживать константную температуру и транспортировать тепло. Таким образом, дом, выстроенный из разных материалов может с разной скоростью накапливать и отдавать тепло из атмосферного воздуха. На эту способность существенно влияет показатель теплосохранения.

Эта важнейшая характеристика пенных блоков влияет на область и географию применения стройматериала, его основные свойства.

Противоположностью теплопроводимости является сопротивление теплоотдаче, которое определяет объем тепла, выделяемого одним кв.метром стеновой (фасадной) поверхности условной толщиной 1 метр при перепаде внешних и внутренних температур на один градус Цельсия.

Значения теплопроводности для большинства строительных материалов указаны в специальных справочниках СНИПах (один из них СНиП II-А.7-71). У пенобетона он очень низкий, что и делает его таким популярным.

Теплопроводность пенобетонных блоков определяется внутренним строением- чем более насыщено оно пустотами, тем выше будет номинал показателя.

Более или менее пористая структура стройматериала формируется в зависимости от его плотности, при этом с повышением данной характеристики теплоизоляционные возможности блоков падают (поскольку пустого пространства внутри стройматериала становится меньше).

Также теплопроводность напрямую связана с числовыми характеристиками прочности пенных блоков.

В период планирования стройки для расчета тепловой проводности необходимо знать значения таких показателей:

• теплотехнические параметры;
• сопротивление тепловой передаче всего сооружения;
• сниповский норматив градусосуток региона стройки.

Виды пенобетонных блоков по тепловой проводимости

В зависимости от плотностных значений, пеноблоки объединяются в три подгруппы:

• теплоизоляционные (марки от Д300 до Д500);
• конструкционные (марки от Д900 до Д1200);
• конструкционно-теплоизоляционные (марки от Д600 до Д800).

Дополнительная информация. Д — обозначение плотности материала в кг/кубометр.

Вспененный бетон первого типа имеет проводимость тепла от 0,08 до 0,12, Вт*м* град.С. Изделия этих марок служат только для тепловой изоляции сооружений (в качестве дополнительного слоя для изоляционного контура стен), поскольку имеют наиболее пористую структуру из всех видов блоков.

Второй вид пенобетонов конструкционный обладает теплопроводностью диапазоне от 0,24 до 0,38 Вт*м* град.С.

Они отличаются слабой способностью сохранять тепловую энергию, но при этом являются очень прочным материалом, а также обладают повышенным пределом сжатия.

Благодаря таким свойствам, конструкционные блоки применяются чаще для возведения многоэтажных построек, фундаментов и несущих стен и перегородок, подполья, подземных гаражных боксов. Для того, чтобы максимально увеличить прочность, блоки можно армировать фибровым волокном.

Третий вид пенобетоновых блоков характеризуется средними значениями показателя теплопроводности — он варьируется от 0,11 до 0,18 Вт*м* град.С., а также обладает неплохими теплоизоляционными свойствами. Место его использования — ограждения несущего характера.

Требования для разных стен

По стандартам и нормативам внешнее теплосопротивление постройки (включая отделку) не должно быть менее 3,5 Вт*м* град. С, исходя их этого показателя высчитывают и нужную толщину возводимых из пеноблоков сооружений.

Для несущих стен сооружений не выше трех этажей, необходимы пеноблоки с плотностью на уровне 800 кг/м3 (конструкционно-теплоизоляционные). Они способны держать вес перекрытия из бетона или монолита, однако для повышения предела прочности желательно их армировать. Если же перекрывать планируется деревом, усиливать пенобетонные блоки не требуется.

Для несущих стен многоэтажных построек применяют конструкционный пенобетон, поскольку они обладают повышенной прочностью и пределом сжимания (что очень важно для высотных домов).

Стандарт по размерам для такого стройматериала это:

• 0,6 х 0,3 х 0,2 м — для внутренних несущих стеновых перегородок;
• 0,6 х 0,4 х 0,2 м — для наружного несущего стенового периметра.

Такие элементы в строительстве призваны разграничивать площади комнат. Ее толщина зависит от размеров получающихся помещений и их назначения.

Нормативы ГОСТа к толщине стройматериала для перегородок и простенков составляют от 5 до 10 см.

Помимо разграничительной нагрузки перегородки должны помогать сберегать тепло в помещениях, поэтому необходим пониженный уровень теплопроводимости, чему полностью отвечает теплоизоляционный вид пенного бетона.

Все подробности кладки перегородок из пеноблоков вы можете найти в отдельном материале.

Как рассчитать необходимую толщину стен?

Всем трем подгруппам пеноблочного стройматериала присвоены значения теплопроводности, используя их, можно рассчитать нужную толщину камней для выкладки стены.

Для этого используется прописанный в строительных нормативах номинал сопротивления теплопередаче стенового каркаса в D =3,5 град.С*кв.м./Вт, а также вычисляются показатели теплового сопротивления каждого слоя. Далее по формуле рассчитывается нужная толщина стенки для пенобетонных блоков разной плотности:

Х = (D — D1 D2)* ?, где

Х — толщина блоков; D1-d1 – сопротивление теплопередаче слоев стены; ? коэффициент теплопроводимости пенобетона.

Например, если стена планируется 3-слойная: облицовочный кирпич, пенобетон, декоративная штукатурка, то:

• Для блоков Д600 значение Х будет находиться так:

  х = (3,5 — 0,21 (сопротивление теплоотдаче для кирпича) 0,03 (сопротивление тепловой отдаче для оштукатуренных поверхностей)) * 0,14 (табличный коэффициент теплопроводности для пенобетона данной плотности) = 45 см.

• Для блоков Д800 значение Х будет равно:

  х = (3,5 — 0,21 0,03) * 0,21 = 68 см.

• Для блоков Д1000 значение Х будет равно:

  х = (3,5 — 0,21 0,03) * 0,29 = 94 см.

Тепловое сопротивление материалов определяется с ориентацией на нагрев до плюс сорока градусов C. Таким образом, чем выше плотность пенобетонных камней, тем толще должны быть стены, и, соответственно, затраты на стройку и тепловую защиту.

Более подробно о том, каковы требования к толщине стен из пеноблока и как правильно её рассчитать, можно узнать здесь.

Последствия неправильного выбора показателя

В случае, если приобретены пенные блоки с неверно подобранным значением теплопроводности, точка росы на фронтальных стенах уйдет вовнутрь периметра.

Тогда материал начнет промерзать, что спровоцирует развитие плесневого и грибкового поражения внутри помещения.

Если используемые вспененные блоки будут слишком толстыми, это никак не испортит микроклимата в комнатах, но приведет к излишним затратам на материалы и работу по их монтажу.

Заключение

Теплопроводностью считают способность строительных материалов пропускать теплоэнергию через себя. По величине данного показателя выделяются три вида пенобетонных блоков: изоляционные, конструкционные и конструкционно-теплоизоляционные.

Каждый из этих видов имеет свои характеристики, которые ограничивают область их использования. Важно перед стартом стройки изучить их особенности для верного определения толщины стены. Это поможет создать в доме хорошую защиту от шумов и комфортные микроклиматические условия, а также избежать промерзания здания, а также излишних растрат на стройматериалы.