Керамический кирпич 510 теплопроводность
Теплопроводность керамоблоков
Керамические блоки становятся все более распространенным строительным материалом. Одной из их важнейших характеристик, которая влияет на потребительские качества, является теплопроводность.
Определение термина
В физике теплопроводностью называется способность тела (в нашем случае, поризованного блока) проводить тепло от более нагретых частей к менее нагретым. Количественно она выражается в величине, называемой коэффициентом теплопроводности и обозначается как Вт/(м*С). Еще одни вариант международного обозначения – греческая буква λ (лямбда).
Проще говоря, теплопроводность керамического блока показывает, сколько тепла (в градусах) уходит из здания через внешнюю стену, в пересчете на единицу площади. Важно знать о том, что тем этот показатель ниже, тем меньше тепла будет уходить наружу, и тем более «теплой», при прочих равных условиях, будет стена.
Уровень теплопроводности тесно связан с другими характеристиками керамоблока (как впрочем, и любого другого строительного материала). В их числе:
- Пустотность.
- Пористость.
- Плотность.
Чем выше уровень пустотности, пористости и ниже плотность, тем теплопроводность будет ниже (что в нашем случае – хорошо), и наоборот. Получается, что оптимальная теплопроводность керамоблока достигается путем увеличения технологических пустот, а также пор (от чего и произошло название материала – поризованная керамика). Но при этом, как правило, будет снижаться плотность блока и его марка прочности. Сразу же хочется отметить, что этой прочности, в любом случае, с большим запасом будет достаточно для возведения малоэтажных (2-3 этажа) коттеджей с несущими стенами. И уж тем более ее будет достаточно для заполнения внешних стен и перегородок в многоэтажном каркасно-монолитном строительстве. Для сравнения: марка прочности газобетонных блоков в 2-3 раза ниже, чем у керамических блоков, но даже они вполне подходят для кладки несущих стен коттеджей.
Сравнение разных материалов
Сравним популярные стеновые материалы. Чтобы было понятно, приведенные ниже расчеты в таблицах основаны на СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Учитывалось, что в стенах нет дополнительной теплоизоляции (пенопласт, минеральная вата) или облицовочного кирпича.
Материал | Расчетное содержание влаги | Теплопроводность Вт/(м*С) в сухом состоянии | Теплопроводность Вт/(м*С) расчетное значение | Толщина стены, см |
Древесина* | 20% | 0,09 | 0,18 | 48 |
Керамический кирпич полнотелый | 2% | 0,56 | 0,81 | 219 |
Керамический кирпич пустотелый | 2% | 0,41 | 0,58 | 155 |
Ячеистый бетон** | 6% | 0,12 | 0,16 | 43 |
Силикатный кирпич | 4% | 0,70 | 0,87 | 230 |
Керамзитобетон | 10% | 0,58 | 0,79 | 209 |
Поризованный блок*** | 1% | 0,13 | 0,14 | 38 |
* – сосна и ель поперек волокон; ** – ячеистый бетон плотностью 500 кг/1м3; *** – керамический блок Porotherm 38 Thermo, кладка на теплосберегающем растворе.
Теперь сравним коэффициент теплопроводности керамических блоков нескольких наиболее распространенных на российском рынке. Источники – официальные сайты производителей.
Наименование блока | Теплопроводность, Вт/(м*С) | Толщина стены, мм | Нужно ли дополнительное утепление* |
Porotherm 25 | 0,24 | 250 | Да |
Porotherm 38 | 0,145 | 380 | Да |
Porotherm 38 Thermo | 0,123 | 380 | Нет |
Porotherm 44 | 0,136 | 440 | Нет |
Porotherm 51 | 0,143 | 510 | Нет |
BRAER Ceramic Thermo 10,7 NF | 0,14 | 380 | Да |
BRAER Ceramic Thermo 12,4 NF | 0,139 | 440 | Нет |
BRAER Ceramic Thermo 14,3 NF | 0,14 | 510 | Нет |
KERAKAM 38 | 0,19 | 380 | Да |
KAIMAN 38 Самара | 0,084 | 380 | Нет |
KERAKAM 44 Самара | 0,128 | 440 | Нет |
KERAKAM 51 Самара | 0,16 | 510 | Нет |
10,7НФ 250ММ Гжель | 0,143 | 250 | Да |
12,3НФ Гжель | 0,131 | 440 | Нет |
14,3НФГжель | 0,143-0,17 | 510 | Нет |
* На примере г.Москвы и Московской области. В других городах с разными климатическими условиями потребность в дополнительном утеплении может меняться. Информацию о других регионах на примере блоков Поротерм (Wienerberger) можно узнать на официальном сайте компании.
Кстати, в большинстве случаев небольшие блоки формата 2,1NF, также именуемые двойным поризованным камнем, имеют чуть худшую теплопроводность, по сравнению с более крупными «собратьями». Причем это касается всех производителей.
Коэффициент теплопроводности Поротерм и других перечисленных изготовителей примерно сопоставим. То же самое касается и теплопередачи внутренних перегородочных и доборных блоков. Кстати, о перегородках. В них уровень λ, как правило выше, чем для стеновых блоков и колеблется в пределах 0,20-0,25 Вт/(м*С). Однако это не является проблемой, поскольку они все равно используются только для внутренних работ.
Мои рекомендации по толщине стен
В таблице были рассмотрены лишь 4 производителя из числа наиболее распространенных. Есть и другие, но общая картина видна и так: мы видим, что при строительстве в климатических условиях Московского региона блоки толщиной 440мм и 510мм не требуют дополнительного утепления или использования облицовочного кирпича. В то же время, для всех блоков толщиной 250мм и части 330-миллиметровых требуется дополнительное утепление. В любом случае, ассортимент продукции, представленной на рынке – намного шире, чем в нашей таблице, поэтому в случае с каждым блоком разных производителей, все детали следует узнавать индивидуально.
При этом, теплопроводность поризованного кирпича, предназначенного для перегородок, не столь важна. Он используется для внутренних работ и не от него попросту не требуется таких же характеристик, как и для стеновых блоков.
Общие выводы
Как мы видим, теплопроводность теплой керамики – это исключительно важный параметр. Однако помимо этого, при выборе следует учитывать и другие факторы, в том числе климатические условия региона и отсутствие или наличие дополнительного утепления или отделки облицовочным кирпичом. В целом же, для средней полосы России подходят все керамоблоки. Тем не менее, если вы не хотите использовать дополнительную теплоизоляцию, то имеет смысл купить блоки толщиной 440мм или 510мм, или же некоторые разновидности 380мм блоков. Если же вас не смущает будущий монтаж дополнительной «термошубы», то вполне можно обойтись и блоками для толщины стен 250мм и 380мм, при том условии, что вы обеспечите дополнительную теплоизоляцию в виде минваты или пенопласта, и декоративной штукатурки. Плюс этого варианта в том, что вам будет достаточно более тонкого фундамента, что сократит расходы и сроки его возведения.
Керамические блоки Кайман30 или Браер51
В теплоэффективных керамических блоках Кайман30 воплощены все самые современные технологические решения.
Благодаря чему внешние стены будут иметь большее термическое сопротивление, а итоговые затраты окажутся заметно ниже.
Согласно СНиП "Тепловая защита зданий" требуемое термическое сопротивление для внешних стен жилых зданий в Подмосковье - 3,14 м2*С/Вт.
Термическое сопротивление внешней стены, возведённой с применением теплоэффективного керамического блока Кайман30 и облицованной щелевым кирпичом - 3,7344 м2*С/Вт . Теплотехнический расчёт представлен ниже.
Теплоэффективный керамический блок Кайман30 не требует включения в конструкцию слоя утеплителя и обеспечивает СНиП "Тепловая защита зданий" для таких городов как: Екатеринбург, Пермь, Новосибирск, Красноярск, Томск, Тюмень и др. городов Урала и Сибири.
Значение коэффициента теплопроводности λ а Кайман30 Вы сможете найти в конце документа, его значение 0,094 Вт/м*С .
Термическое сопротивление внешней стены, возведённой с применением керамических блоков Braer51 и облицованной щелевым кирпичом - 3,9167 м2*С/Вт . Теплотехнический расчёт представлен ниже.
Значение коэффициента теплопроводности λ а Braer51 - 0,151 Вт/м*С .
Итоговые затраты на строительство дома по проекту 97-18 окажутся ниже на 755 474 рубля при выборе более современного блока Кайман30.
Подробный сравнительный расчёт затрат представлен ниже.
Расчёты наглядно демонстрируют неоспоримое преимущество выбора в пользу теплоэффектиного керамического блока Кайман30 для строительства жилых домов на большей территории России.
4-е отличия современных теплоэффективных керамических блоков Кайман30 от обычных керамических блоков с прямоугольной или ромбовидной решёткой :
2. Обратите внимание и на то, что дорожка у блока Кайман30 имеет меньшую толщину, чем у блока Braer51 . Очевидно, это тоже способствует сохранению тепла в доме;
3. У блока Кайман30 марка прочности на сжатие ниже, чем у Braer51 , это связано с тем, что у Кайман30 выше поризация самой глины, и это также способствует сохранению тепла в доме зимой и комфортной прохлады летом, при этом для 2-х этажного дома марки прочности М75 более чем достаточно. Блоки Кайман30 можно использовать при строительстве домов с этажностью до 5-ти;
Ниже представлен сравнительный расчёт затрат на строительство и теплотехнический расчёт конструкций внешней стены из блоков Braer51 и Кайман30 .
Для начала определим требуемое термическое сопротивление для внешних стен жилых зданий для города Дмитров, а также создаваемое термическое сопротивление рассматриваемыми конструкциями.
Способность конструкции сохранять тепло определяется таким физическим параметром как термическое сопротивление конструкции (R, м 2 *С/Вт).
Определим градусо-сутки отопительного периода, °С ∙ сут/год, по формуле (СНиП "Тепловая защита зданий") для города Дмитров.
где,
tв - расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3 (СНиП "Тепловая защита зданий"): по поз. 1 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20 - 22 °С);
tот - средняя температура наружного воздуха, °С в холодный период, для г. Дмитров значение -3,1 °С;
zот - продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, для города Дмитров значение 216 суток.
ГСОП = (20- (-3,1))*216 = 4 989,60 °С*сут.
Значение требуемого термического сопротивления для внешних стен жилых зданий определим по формуле (СНиП "Тепловая защита зданий)
где,
R тр 0 - требуемое термическое сопротивление;
а и b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы №3 СНиП "Тепловая защита зданий" для соответствующих групп зданий, для жилых зданий значение а следует принять равным 0,00035, значение b - 1,4
R тр 0=0,00035*4 989,60+1,4 = 3,1464 м 2 *С/Вт
Формула расчета условного термического сопротивления рассматриваемой конструкции:
где,
Σ – символ суммирования слоёв для многослойных конструкций;
δ - толщина слоя в метрах;
λ - коэффициент теплопроводности материала слоя при условии эксплуатационной влажности;
n - номер слоя (для многослойных конструкций);
0,158 - поправочный коэффициент, который для упрощения можно принять как константу.
Формула для расчёта приведённого термического сопротивления.
где,
r – коэффициент теплотехнической однородности конструкций, имеющих неоднородные участки (стыки, теплопроводные включения, притворы и т.д.)
Согласно стандарта СТО 00044807-001-2006 по Таблице № 8 значение коэффициента теплотехнической однородности r для кладки из крупноформатных пустотелых пористых керамических камней и газосиликатных блоков следует принять равным 0,98.
- мы рекомендуем вести кладку с применением тёплого кладочного раствора (этим существенно нивелируется неоднородность на стыках);
- в качестве связей несущей стены и лицевой кладки мы используем не металлические, а базальтопластиковые связи, которые буквально в 100 раз меньше проводят тепло, чем стальные связи (этим существенно нивелируются неоднородности образующихся за счёт теплопроводных включений);
- откосы оконных и дверных проёмов, согласно нашей проектной документации дополнительно утепляются экструдированным пенополистиролом (что нивелирует неоднородность в местах оконных и дверных проёмов, притворов).
R r 0 должно быть больше или равно R0 требуемое .
Определяем режим эксплуатации здания, для того чтобы понять какой коэффициент теплопроводности λа или λв принимать при расчёте условного термического сопротивления.
Методика определения режима эксплуатации подробно описана в СНиП "Тепловая защита зданий" . Опираясь на указанный нормативный документ, выполним пошаговую инструкцию.
1-й шаг. Определим зону влажности региона застройки - г. Дмитров используя Приложение В СНиП "Тепловая защита зданий".
Согласно таблице город Дмитров находится в зоне 2 (нормальный климат). Принимаем значение 2 - нормальный климат.
2-й шаг. По Таблице №1 СНиП "Тепловая защита зданий" определяем влажностный режим в помещение.
При этом, обращаю внимание, в отопительный сезон влажность воздуха в помещение падает до 15-20%. В отопительный период влажность воздуха необходимо поднимать хотя бы до 35-40%. Комфортной для человека считается влажность 40-50%.
Для того чтобы поднять уровень влажности необходимо проветривать помещение, можно использовать увлажнители воздуха, поможет установка аквариума.
Согласно Таблице 1 влажностный режим в помещение в отопительный период при температуре воздуха от 12 до 24 градусов и относительной влажности до 50% - сухой.
3-й шаг. По Таблице №2 СНиП "Тепловая защита зданий" определяем условия эксплуатации.
Для этого находим пересечение строки со значением влажностного режима в помещение, в нашем случае - это сухой, со столбцом влажности для города Дмитров, как было выяснено ранее - это значение нормальный.
Резюме.
Согласно методики СНиП "Тепловая защита зданий" в расчёте условного термического сопротивления (R0) следует применять значение при условиях эксплуатации А, т.е. необходимо использовать коэффициент теплопроводности λ а .
Здесь можно посмотреть Протокол испытаний на теплопроводность для керамических блоков Керакам Kaiman 30.
Значение коэффициента теплопроводности λ а Вы сможете найти в конце документа.
Для варианта использования керамического блока Braer51 общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 640мм (510мм керамический блок Braer51 + 10мм технологический зазор, заполняемый цементно-перлитовым раствором + 120мм лицевая кладка).
1 слой (поз.1) – 20мм теплоизоляционная цементно-перлитовая штукатурка (коэффициент теплопроводности 0,18 Вт/м*С).
2 слой (поз.2) – 300мм кладка стены с применением блока Кайман30 (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние A 0,094 Вт/м*С ) или 510мм кладка стены с применением блока Braer51 (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние A 0,151 Вт/м*С )
3 слой (поз.4) - 10мм лёгкая цементно-перлитовая смесь между кладкой керамического блока и лицевой кладкой (плотность 200 кг/м3, коэффициент теплопроводности при эксплуатационной влажности менее 0,12 Вт/м*С).
4 слой (поз.5)– 120мм кладка стены с применением щелевого облицовочного кирпича (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,45 Вт/м*С.
поз. 3 - тёплый кладочный раствор
поз. 6 - цветной кладочный раствор.
Конструкция внешней стены в которой использован блок Braer51
R0 Braer51=0,020/0,18+0,51/0,151+0,01/0,12+0,12/0,45+0,158= 3,9966 м 2 *С/Вт
Считаем приведённое термическое сопротивление R r 0 рассматриваемых конструкций.
Конструкция внешней стены в которой использован блок Керакам Kaiman30
R r 0 Кайман30= 3,8106 м 2 *С/Вт * 0,98 = 3,7344 м 2 *С/Вт
Конструкция внешней стены в которой использован блок Braer51
R r 0 Braer51=3,9966 м 2 *С/Вт * 0,98 = 3,9167 м 2 *С/Вт
Сравним затраты на строительство двух рассматриваемых материалов на примере конкретного проекта дома 87-58. Для строительства этого дома в городе Дмитров Московской области.
Исходные условия.
Общая площадь дома – 156,90 м2.
Площадь внешних стен за вычетом оконных, дверных проёмов, а также гаражных ворот – 217 м2.
Периметр ленты фундамента под внешние стены и стену разделяющую жилую зону с гаражом – 60 погонных метров.
Рассмотрим версию проекта на железобетонном монолитном ленточном фундаменте.
Считаем затраты на возведение одного квадратного метра внешней стены с применением сравниваемых материалов, а также увеличение затрата на фундамент при выборе блока Braer51 , формирующего большую толщину стены - 510мм.
затраты на проект дома - 50 000 рублей
- Термическое сопротивление внешней стены, построенной с применением керамических блоков Керакам Kaiman 30 выше, чем при использовании керамического блока Braer51 , и с запасом обеспечивает СНиП "Тепловая защита зданий" для таких городов как: Новосибирск, Красноярск, Томск, Тюмень;
- Через один тот же оконный проём в помещение проникнет большее количество света в случае стены с меньшей толщиной.
Значение коэффициента теплопроводности λа Кайман38 - 0,103 Вт/м*С.
Термическое сопротивление внешней стены, возведённой с применением керамического блока Кайман38 и облицованной щелевым кирпичом - 4,22 м 2 *С/Вт.
Теплотехнический расчёт представлен на странице Выбираем Кайман30 или Кайман38 .
Термическое сопротивление стены, возведённой с применением теплоэффективного керамического блока Кайман38 на 7,7% выше, чем термическое сопротивление, создаваемое блоком Braer51 , при этом итоговые затраты окажутся ниже на 346 094 рубля , при выборе теплоэффективного керамического блока Кайман38 вместо Braer51 .
Любой проект дома нашего каталога мы готовы предоставить Вам и в версии с теплоэффективным блоком Кайман38 .
Совершенно очевидно - технологически более продвинутые керамические блоки Кайман30 и Кайман38 являются разумным выбором при сравнении их с блоком Braer51 .
Общая информация о керамическом блоке Керакам Kaiman 30 .
Общая информация о керамическом блоке Керакам Кайман38 .
Все проекты, включённые в акцию Проект дома бесплатно представлены на странице Современные проекты экономичных домов.
Керамический блок 510мм или теплоэфективный керамический блок Кайман30. Сравнительный расчёт на примере дома нашего каталога.
Несмотря на то, что толщина стены в случае применения 51-го блока окажется на 21 см больше, итоговое термическое сопротивление конструкции внешней стены окажется выше, если внешние стены возводить из керамических блоков Керакам Kaiman 30 .
Это связано с иной, более совершенной геометрией пустот самого блока и теплоэффективной конструкцией замка Кайман30 .
В теплоэффективных керамических блоках Кайман30 воплощены все самые современные технологические решения.
Благодаря чему внешние стены будут иметь большее термическое сопротивление, а итоговые затраты окажутся существенно ниже.
Коэффициент
теплопроводности
λa , Вт/м*С
Цена с
доставкой в
Подмосковье
Термическое сопротивление
внешней стены,
облицованной кирпичом,
м 2 *С/Вт
Увеличение затрат на
строительство применительно
к проекту 100-25 по сравнению
c блоком Кайман30
Посмотреть сравнение
с блоком Кайман30
929 001 рублей
расчёт представлен ниже
1 087 497 рублей
1 021 203 рублей
Согласно СНиП "Тепловая защита зданий" требуемое термическое сопротивление для внешних стен жилых зданий в Подмосковье - 3,14 м2*С/Вт.
Все представленные блоки удовлетворяют требуемому нормативу для Подмосковья.
Термическое сопротивление внешней стены, возведённой с применением теплоэффективного керамического блока Кайман30 и облицованной щелевым кирпичом - 3,7344 м2*С/Вт . Теплотехнический расчёт представлен ниже. Теплоэффективный керамический блок Кайман30 не требует включения в конструкцию слоя утеплителя и обеспечивает СНиП "Тепловая защита зданий" для таких городов как: Екатеринбург, Пермь, Новосибирск, Красноярск, Томск, Тюмень и др. городов Урала и Сибири.
Значение коэффициента теплопроводности λ а Кайман30 Вы сможете найти в конце документа, его значение 0,094 Вт/м*С .
Расчёты наглядно демонстрируют неоспоримое преимущество выбора в пользу теплоэффектиного керамического блока Кайман30 для строительства жилых домов на большей территории России.
4-е отличия современных теплоэффективных керамических блоков Кайман30 от обычных керамических блоков Porotherm51GL :
2. Обратите внимание и на то, что дорожка у блока Кайман30 имеет меньшую толщину, чем у блока с прямоугольной решёткой . Очевидно, это тоже способствует сохранению тепла в доме;
3. У блока Кайман30 марка прочности на сжатие ниже, чем у блока с прямоугольной решёткой , это связано с тем, что у Кайман30 выше поризация самой глины, и это также способствует сохранению тепла в доме зимой и комфортной прохлады летом, при этом для 2-х этажного дома марки прочности М75 более чем достаточно. Блоки Кайман30 можно использовать при строительстве дом с этажностью до 5-ти;
Ниже представлен сравнительный расчёт затрат на строительство и теплотехнический расчёт конструкций внешней стены из блоков Porotherm 51GL и Кайман30 .
Для начала определим требуемое термическое сопротивление для внешних стен жилых зданий для города Дмитров, а также создаваемое термическое сопротивление рассматриваемыми конструкциями.
Способность конструкции сохранять тепло определяется таким физическим параметром как термическое сопротивление конструкции (R, м 2 *С/Вт).
Определим градусо-сутки отопительного периода, °С ∙ сут/год, по формуле (СНиП "Тепловая защита зданий") для города Дмитров.
где,
tв - расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3 (СНиП "Тепловая защита зданий"): по поз. 1 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20 - 22 °С);
tот - средняя температура наружного воздуха, °С в холодный период, для г. Дмитров значение -3,1 °С;
zот - продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, для города Дмитров значение 216 суток.
ГСОП = (20- (-3,1))*216 = 4 989,60 °С*сут.
Значение требуемого термического сопротивления для внешних стен жилых зданий определим по формуле (СНиП "Тепловая защита зданий)
где,
R тр 0 - требуемое термическое сопротивление;
а и b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы №3 СНиП "Тепловая защита зданий" для соответствующих групп зданий, для жилых зданий значение а следует принять равным 0,00035, значение b - 1,4
R тр 0=0,00035*4 989,60+1,4 = 3,1464 м 2 *С/Вт
Формула расчета условного термического сопротивления рассматриваемой конструкции:
где,
Σ – символ суммирования слоёв для многослойных конструкций;
δ - толщина слоя в метрах;
λ - коэффициент теплопроводности материала слоя при условии эксплуатационной влажности;
n - номер слоя (для многослойных конструкций);
0,158 - поправочный коэффициент, который для упрощения можно принять как константу.
Формула для расчёта приведённого термического сопротивления.
где,
r – коэффициент теплотехнической однородности конструкций, имеющих неоднородные участки (стыки, теплопроводные включения, притворы и т.д.)
Согласно стандарта СТО 00044807-001-2006 по Таблице № 8 значение коэффициента теплотехнической однородности r для кладки из крупноформатных пустотелых пористых керамических камней и газосиликатных блоков следует принять равным 0,98.
- мы рекомендуем вести кладку с применением тёплого кладочного раствора (этим существенно нивелируется неоднородность на стыках);
- в качестве связей несущей стены и лицевой кладки мы используем не металлические, а базальтопластиковые связи, которые буквально в 100 раз меньше проводят тепло, чем стальные связи (этим существенно нивелируются неоднородности образующихся за счёт теплопроводных включений);
- откосы оконных и дверных проёмов, согласно нашей проектной документации дополнительно утепляются экструдированным пенополистиролом (что нивелирует неоднородность в местах оконных и дверных проёмов, притворов).
R r 0 должно быть больше или равно R0 требуемое .
Определяем режим эксплуатации здания, для того чтобы понять какой коэффициент теплопроводности λа или λв принимать при расчёте условного термического сопротивления.
Методика определения режима эксплуатации подробно описана в СНиП "Тепловая защита зданий" . Опираясь на указанный нормативный документ, выполним пошаговую инструкцию.
1-й шаг. Определим зону влажности региона застройки - г. Дмитров используя Приложение В СНиП "Тепловая защита зданий".
Согласно таблице город Дмитров находится в зоне 2 (нормальный климат). Принимаем значение 2 - нормальный климат.
2-й шаг. По Таблице №1 СНиП "Тепловая защита зданий" определяем влажностный режим в помещение.
При этом, обращаю внимание, в отопительный сезон влажность воздуха в помещение падает до 15-20%. В отопительный период влажность воздуха необходимо поднимать хотя бы до 35-40%. Комфортной для человека считается влажность 40-50%.
Для того чтобы поднять уровень влажности необходимо проветривать помещение, можно использовать увлажнители воздуха, поможет установка аквариума.
Согласно Таблице 1 влажностный режим в помещение в отопительный период при температуре воздуха от 12 до 24 градусов и относительной влажности до 50% - сухой.
3-й шаг. По Таблице №2 СНиП "Тепловая защита зданий" определяем условия эксплуатации.
Для этого находим пересечение строки со значением влажностного режима в помещение, в нашем случае - это сухой, со столбцом влажности для города Дмитров, как было выяснено ранее - это значение нормальный.
Резюме.
Согласно методики СНиП "Тепловая защита зданий" в расчёте условного термического сопротивления (R0) следует применять значение при условиях эксплуатации А, т.е. необходимо использовать коэффициент теплопроводности λ а .
Здесь можно посмотреть Протокол испытаний на теплопроводность для керамических блоков Керакам Kaiman 30.
Значение коэффициента теплопроводности λ а Вы сможете найти в конце документа.
Для варианта использования керамического блока Porotherm51GL общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 640мм (510мм керамический блок Porotherm51GL + 10мм технологический зазор, заполняемый цементно-перлитовым раствором + 120мм лицевая кладка).
1 слой (поз.1) – 20мм теплоизоляционная цементно-перлитовая штукатурка (коэффициент теплопроводности 0,18 Вт/м*С).
2 слой (поз.2) – 300мм кладка стены с применением блока Кайман30 (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние A 0,094 Вт/м*С ) или 510мм кладка стены с применением блока Porotherm51GL (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние A 0,160 Вт/м*С )
3 слой (поз.4) - 10мм лёгкая цементно-перлитовая смесь между кладкой керамического блока и лицевой кладкой (плотность 200 кг/м3, коэффициент теплопроводности при эксплуатационной влажности менее 0,12 Вт/м*С).
4 слой (поз.5)– 120мм кладка стены с применением щелевого облицовочного кирпича (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,45 Вт/м*С.
поз. 3 - тёплый кладочный раствор
поз. 6 - цветной кладочный раствор.
Конструкция внешней стены в которой использован блок Porotherm51GL
R0 Porotherm51GL=0,020/0,18+0,51/0,160+0,01/0,12+0,12/0,45+0,158= 3,8066 м 2 *С/Вт
Считаем приведённое термическое сопротивление R r 0 рассматриваемых конструкций.
Конструкция внешней стены в которой использован блок Керакам Kaiman30
R r 0 Кайман30= 3,8106 м 2 *С/Вт * 0,98 = 3,7344 м 2 *С/Вт
Конструкция внешней стены в которой использован блок Porotherm51GL
R r 0 Porotherm51GL=3,8066 м 2 *С/Вт * 0,98 = 3,7304 м 2 *С/Вт
Сравним затраты на строительство двух рассматриваемых материалов на примере конкретного проекта дома 100-25. Для строительства этого дома в городе Дмитров Московской области.
Исходные условия.
Общая площадь дома – 366,90 м2.
Площадь внешних стен за вычетом оконных, дверных проёмов, а также гаражных ворот – 381 м2.
Периметр ленты фундамента под внешние стены и стену разделяющую жилую зону с гаражом – 91,00 погонных метров.
Рассмотрим версию проекта на железобетонном монолитном ленточном фундаменте.
Считаем затраты на возведение одного квадратного метра внешней стены с применением сравниваемых материалов, а также увеличение затрата на фундамент при выборе блока Поротерм51GL , формирующего большую толщину стены - 510мм.
затраты на проект дома - 42 000 рублей
Итого, выбор в пользу керамических блоков Керакам Kaiman 30 , вместо Porotherm51GL , при строительстве в городе Дмитров дома по проекту 100-25, позволит снизить затраты на строительство на 929 001 рублей!
* - в расчёте затрат не учтено увеличение затрат на материалы кровельной системы, вызванное тем, что габариты дома увеличатся 14см в каждую из сторон, как следствие увеличится и площадь кровли, для рассматриваемого дома примерно на 22-25м 2 .
- Термическое сопротивление внешней стены, построенной с применением керамических блоков Керакам Kaiman 30 выше, чем при использовании керамического блока Porotherm51GL , и с запасом обеспечивает СНиП "Тепловая защита зданий" для таких городов как: Новосибирск, Красноярск, Томск, Тюмень;
- Через один тот же оконный проём в помещение проникнет большее количество света в случае стены с меньшей толщиной.
Значение коэффициента теплопроводности λа Кайман38 - 0,103 Вт/м*С.
Термическое сопротивление внешней стены, возведённой с применением керамического блока Кайман38 и облицованной щелевым кирпичом - 4,22 м 2 *С/Вт.
Теплотехнический расчёт представлен на странице Выбираем Кайман30 или Кайман38 .
Термическое сопротивление стены, возведённой с применением теплоэффективного керамического блока Кайман38 на 13% выше, чем термическое сопротивление, создаваемое блоком Porotherm51GL , при этом итоговые затраты окажутся ниже на 476 000 рублей , при выборе теплоэффективного керамического блока Кайман38 вместо Porotherm51GL .
Любой проект дома нашего каталога мы готовы предоставить Вам и в версии с теплоэффективным блоком Кайман38 .
Совершенно очевидно - технологически более продвинутые керамические блоки Кайман30 и Кайман38 являются разумным выбором при сравнении их с блоком Porotherm51GL .
Общая информация о керамическом блоке Керакам Kaiman 30 .
Общая информация о керамическом блоке Керакам Кайман38 .
Все проекты, включённые в акцию Проект дома бесплатно представлены на странице Современные проекты экономичных домов.
Теплопроводность кирпича, сравнение кирпича по теплопроводности
Кирпич в зависимости от состава можно разделить на два основных типа: керамический (или красный) и силикатный (или белый). Значение коэффициента теплопроводности кирпича указанных типов может существенно отличатся.
Силикатный кирпич. Изготавливается из очищенного песка и отличается от керамического составом, цветом и теплопроводностью. Теплопроводность силикатного кирпича немного выше и находится в интервале от 0,4 до 1,3 Вт/(м·град).
Теплопроводность кирпича также зависит от его структуры и формы:
Печной или огнеупорный кирпич. Изготавливается для эксплуатации в агрессивной среде, применяется для кладки печей, каминов или теплоизоляции помещений, которые находятся под воздействием высоких температур. Огнеупорный кирпич обладает хорошей жаростойкостью и может применяться при температуре до 1700°С.
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.
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:
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.
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.
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.
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.
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 %.
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.
Рассчет теплопроводности стен: таблица теплосопротивления материалов
Во многих случаях при выборе материала для строительства дома мы не вникаем, каково теплосопротивление строительных материалов, а полагаемся на «народные» методики. Самые популярные из них: «как у соседа», «как раньше», «смотри, какой толстый слой», и – венец искусства – «вроде, должно быть нормально». Что ж, ваш дом – вам и решать, какому методу отдать предпочтение. Но чтобы точно ответить на вопрос, достаточно ли тепло будет в вашем доме зимой (и достаточно ли прохладно в летний зной), нужно знать теплосопротивление стены. Откуда его можно узнать, как считать теплопроводность стены и как это поможет при ответе на ваш вопрос? Давайте разберемся по порядку.
Итак, немного теории, чтобы определиться с терминами и понять, как рассчитать теплосопротивление стены.
Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Такой вид теплопередачи, обусловленный тепловыми движениями и столкновениями молекул, называется теплопроводностью.
Итак, теплопроводность – это количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.
Теплосопротивление – величина обратная теплопроводности. (Хорошо проводит тепло – значит, слабо теплу сопротивляется. Следовательно, обладает высокой теплопроводностью и низким теплосопротивлением).
То есть, при строительстве лучше использовать материалы с низкой теплопроводностью (высоким теплосопротивлением) для лучшего сохранения тепла.
Как рассчитать теплопроводность стены?
Чтобы рассчитать теплосопротивление слоя нужно его толщину в метрах разделить на коэффициент теплосопротивления материалов, из которых он выполнен.
Как рассчитать коэффициент теплопроводности? Эти расчеты делаются в лабораторных условиях. Тем не менее, узнать его несложно: нормальный производитель всегда предоставляет эти данные, указан он и в СНиПе в разделе «Строительная теплотехника», правда, там представлены не все современные материалы. Если вы хотите знать теплосопротивление материалов, таблица с некоторыми из них представлена на данной странице.
Как пользоваться коэффициентом теплопроводности? В СНИПе указано два режима эксплуатации А и Б. Режим А подходит для сухих помещений (влажность меньше 50%) и для районов, удаленных от морских берегов. Для московского региона, например, подходит режим А. Таким образом, теплосопротивление стен по регионам может отличаться.
Теплосопротивление слоя = | толщина слоя (м) |
Коэффициент теплопроводности материала ( ) |
Теплосопротивление многослойной конструкции считается как сумма теплосопротивлений каждого слоя. (В случае с одним слоем все просто – его теплосопротивление и будет теплосопротивлением всей конструкции.)
Теплосопротивление конструкции = теплососпротивление слоя 1 + теплосоротивление слоя 2 + и т.д.
Единицы измерения теплосопротивления -
Рассмотрим, как рассчитать толщину стены по теплопроводности на конкретных примерах.
Пример 1
Стена толщиной в полтора кирпича, или, если перевести в международную систему измерения, 0,37 метра (37 сантиметров). Как посчитать теплопроводность стены?
Все, кто имел опыт работы с кирпичом, знают, что кирпич может быть разным. И коэффициент теплопроводности кирпичной кладки, соответственно, тоже разный. Кроме того, теплопроводность кирпичной стены на обычном цементно-песчаном растворе будет ниже, чем коэффициент отдельного кирпича. Как посчитать коэффициент теплопроводности стены в таком случае? Для расчетов будет правильно использовать именно значение для кладки.
(*из межгосударственного стандарта ГОСТ 530-2007)
Итак, мы убедились, что не все кирпичи одинаковы. И теплопроводность кирпичной кладки в зависимости от вида кирпича может отличаться в 2 раза. Ваш дом из какого кирпича? А мы рассмотрим самый лучший результат (плотность кирпичной кладки полтора керамических пустотелых кирпича). В данном случае теплосопротивление кирпича 1,06 . Запомним результат и перейдем к следующему примеру.
Пример 2
Допустим, мы хотим построить дачный домик из бруса сечением 15 см. Снаружи и изнутри отделаем вагонкой. Что получим? Коэффициент теплосопротивления дерева поперек волокон (данные из СНиПов) составляет 0,14 . Теперь делаем расчет теплосопротивления стены: толщину материала разделим на коэффициент теплопроводности.
Для бруса (это 0,15 м дерева) теплосопротивление составит (0,15/0,14) 1,07 .
Для вагонки (толщина 20 мм или 0,02 м) – 0,143 . Да, вагонка с двух сторон, значит 0.143 х 2 = 0,286 . Справедливости ради заметим, что на практике теплосопротивлением вагонки чаще всего пренебрегают, так как на стыках она имеет еще меньшую толщину, следовательно, меньшее теплосопротивление материала.
Запомним общее расчетное теплосопротивление стены из 15-исантиметрового бруса, обшитого изнутри и снаружи вагонкой, –
1,356 .
Чтобы не было необходимости делать расчёт теплосопротивления стены для каждого материала, в приведенной здесь таблице мы собрали данные по теплосопротивлению материалов, часто используемых при строительстве домов.
Таблица теплосопротивления материалов
Снова обратимся к СНиПам: теплосопротивление наружной стены, например, в Московской области должно быть не меньше 3 . Помните цифры, которые мы получили? В Российской Федерации нет районов, для которых эта величина составляла хотя бы 1,5 (не говоря уже о значениях еще ниже). Для сравнения приведем такие данные: в Германии эта норма определена не менее 3,4 , в Финляндии - не менее 5 (это, разумеется, уже не по нашим СНиПам, а по их регламентирующим документам).
Керамический блок Porotherm 51, 510х250х219 мм характеристики
Размеры блока: 510х250х219 мм Толщина стены: 51 см Формат: 14.3 НФ Теплопроводность: от 0,138 λ, Вт/(м*С) Расход блоков на 1 м²: 17,3 шт Кол-во блоков в 1 м³: 34 шт Марка прочности: М100 Морозостойкость: F50 Вес: 19,0 кг
Бесплатная доставка за 1 день керамического блока Поротерм 51 в Москву и Московскую область с завода производителя или собственного склада. Оплата по факту получения блоков Porotherm 51.
Товар участвует в акции:
Читайте также: