Наружные стены из газобетона: Толщина стен из газобетона в разных регионах России: расчет, формула

Толщина стен из газобетона в разных регионах России: расчет, формула

Благодаря небольшому по сравнению с силикатным или красным кирпичом весу, хорошим тепло- и звукоизолирующим свойствам, морозо- и пожароустойчивости, простоте механической обработки и монтажа, газобетонные блоки применяются в строительстве несущих элементов и перегородок жилых домов, гаражей, загородных коттеджей. Многие делают неправильную толщину стены из газобетона, что при малой ее мощности не позволяет препятствовать проникновению холода и требует дополнительного монтажа утеплителя, а при большой приводит к нецелесообразной трате лишнего материала, а следовательно и денег. Для того чтобы избежать такой ситуации, необходимо разобраться в том, что влияет на этот показатель и каким он должен быть согласно нормативам и в зависимости от внешних факторов.

Оглавление:

1. Расчет необходимой толщины
2. Что влияет на мощность конструкций?
3. Резюме

В зависимости от плотности в кг/м3 данный материал бывает нескольких видов:

Легкие блоки с низкой плотностью и прекрасными теплоизоляционными свойствами. Применяются в основном в качестве утеплителя.

В отличие от предыдущих имеют достаточную прочность, весят больше и немного лучше проводят тепло. Прекрасно подходят в качестве основного материала для возведения стен.

Тяжелые газоблоки с самой высокой плотностью для строительства зданий, требующих прочности конструкций.

Какой толщины должна быть стена из газобетона?

Значение мощности рассчитывается в зависимости от следующих факторов:

Согласно требованиям такого норматива как СНиП 23-02-2003, минимальная толщина (H) рассчитывается по следующей формуле: H = R_req × λ, где:

• R_req – сопротивление конструкции к теплопередаче, рассчитываемое для каждого региона;
• λ – коэффициент теплопроводности газоблоков, (Вт/м∙°С) зависит от марки и влажности.

Марка газобетонных блоков	Коэффициент теплопроводности, Вт/м∙°С
	В сухом состоянии	При влажности 4%
D300	0,072	0,084
D400	0,096	0,113
D500	0,12	0,141
D600	0,14	0,16
D700	0,165	0,192
D800	0,182	0,215
D1000	0,23	0,29

Чем ниже значение λ, тем лучше его теплоизоляционные свойства – соответственно, самым оптимальным показателем обладают стены из газобетона марки D300, а самым худшим – D1000. У влажного материала вследствие наличия в полостях воды проводимость тепла выше, чем у сухих.

Величина R

req характеризует сопротивляемость материала к прохождению через него общего количества тепла, накапливаемого внутри помещения, и равняется произведению градусо-суток (D) отопительного периода на поправочный коэффициент a и прибавлению к полученному результату константы b: R_req = (D×a)+b.

Величина D равняется произведению разности температур внутри помещения в отопительный период и среднесуточной наружной на его продолжительность в днях: D=(tвн.пом-tнар)×Pот.периода.

Так, например, для Москвы этот показатель при 214 сутках со средней температурой воздуха снаружи и внутри помещения -3,1 и +20°С равен 4943 градусо-суток; южные регионы имеют самое низкое значение D, так, например, в Ростовской области оно составляет всего 3523 °С*сут, а в северных – Сибирь, Магадан, Урал – наиболее высокое. Значения переменных а и b зависят от типа используемого здания и для стен жилых домов, гаражей и коттеджей, равняются 0,00035 и 1,4 соответственно.

Употребив из справочных материалов значение градусо-суток отопительного периода, вышеуказанные коэффициенты и теплопроводность марок блоков, можно высчитать, какая толщина по нормативам должна быть у стен из газобетона в наиболее крупных городах различных частей России и прилегающих к ним областях.

Расчет мощности конструкций из ячеистого бетона для различных зон РФ:

Города	D,°С*сут.	Мощность ограждений в зависимости от марки газоблоков, см
		300	400	500	600	700	800	1000
Москва	3934	20	25	35	40	50	55	65
Санкт-Петербург	4796	25	30	40	45	55	60	75
Новосибирск	6601	30	35	45	55	65	70	90
Екатеринбург	5980	30	30	45	50	60	65	85
Ростов-на-Дону	3523	20	25	35	40	45	50	65
Уфа	5517	25	30	40	50	55	65	80
Красноярск	6341	30	35	45	55	60	70	85
Хабаровск	6475	30	35	45	55	65	70	85
Мурманск	6380	30	35	45	55	60	70	85
Якутск	10394	40	45	65	75	85	95	120
В среднем	5994	30	30	45	50	60	65	85

График изменения толщины стеновых конструкций в зависимости от региона и марки газосиликатных блоков:

Наилучшими теплоизоляционными свойствами характеризуются стены из газобетона марок D300-D400. Толщина их колеблется от 20 до 40-45 см, несмотря на это, данные материалы содержат очень много пор с воздухом и мало несущего на себе нагрузку застывшего раствора. Самой же высокой прочностью, но при этом большой толщиной стен (до 100 и более см), необходимой для сохранения внутри помещения тепла, отличаются газоблоки марок D800, D1000. Чаще всего их используют в строительстве общественных зданий, торговых павильонов и других сооружений с большой нагрузкой и дополнительным утеплением.

«Золотой серединой» и наиболее оптимальным соотношением прочность-теплопроводность характеризуются блоки D500-D600, чаще всего применяемые в возведении как жилых домов и коттеджей, так и других построек.

Что учитывать при выборе мощности стеновых конструкций?

Кроме расчетных значений также выделяют еще несколько факторов, от которых зависит толщина.

1. Длительность нахождения в возводимом строении в течение календарного года. Для дачного домика, хозяйственной пристройки, гаража из газобетона, отапливаемых непродолжительное время, можно использовать тонкие стенки толщиной не более 20 см, способные выдерживать вес кровли и обеспечивать защиту от холодов в весенне-осенний период. Противоположная ситуация в жилых зданиях постоянного проживания – для того чтобы тепло не уходило из помещений, необходимы стены с расчетной мощностью 30-40 см.

2. Вид – несущие конструкции должны иметь толщину на 10-15 см больше, чем перегородки внутри помещения.

3. Количество и расположение этажей – при увеличении высоты здания используют газоблоки с большей прочностью. Толщина стен одноэтажного строения должна составлять не менее 25 см, двух и более – 30-40 см.

4. Климатические условия снаружи – продолжительность холодного периода и средние температурные показатели напрямую влияют на мощность ограждений здания. Стены в Сибири делают толще, чем в южных регионах.

5. Наличие или же отсутствие слоя утеплителя (пенополистирол с обязательным нанесением поверх него слоя фасадной штукатурки) – применение теплоизолирующих материалов позволяет использовать блоки меньшей толщины. Стена без утеплителя кроме того, что имеет неприглядный эстетический вид, из-за открытой пористой структуры быстрее впитывает влагу, способствующую увеличению теплопроводности конструкции.

Итоги

• Ячеистый бетон в современном строительстве является одним из самых приемлемых как по цене, так и по качеству материалов для возведения всевозможных зданий.
• Стены дома из газобетонных блоков обладают высокой прочностью, относительной долговечностью и хорошими теплоизолирующими свойствами.
• Используя приведенные в нормативах формулы, можно рассчитать оптимальную мощность ограждающих конструкций с учетом условий конкретного региона, позволяя экономить материал и делать толщину стен в Московской области меньше, чем в северных.
• Применение утеплителя для облицовки кладки из газоблоков увеличивает срок их эксплуатации и уменьшает расход.

Толщина стены из газобетонных блоков: характеристика и нормы

Будущие счастливые владельцы домов, приступая к строительству, тщательно выбирают материал. В последнее время много внимания уделяют газобетонным блокам, как самому популярному стеновому сырью, который отличается от других низкой теплопроводностью.  Главным параметром строительства является толщина стен. В вопросе величины перегородок из газобетона стоит отталкиваться не только от уровня гидроизоляции, стоит учитывать прочность.

Соотношение массы сырья к объему

Поперечная толщина стены из газобетона колеблется от 200 мм до 600 мм, зависит показатель от назначения помещения и условий, в которых оно будет использоваться. В зависимости от назначения, постройки распределяют на:

• гараж;
• хозяйственные помещения, используемые в летний период;
• дача;
• жилой дом.

На толщину перегородок первых трех типов строений не влияют теплоизоляционные характеристики, в первую очередь стоит обратить внимание на прочность. С увеличением концентрации сырья будет увеличивать и прочность, теплопроводность. Достичь правильной плотности перегородки из газобетонных блоков помогут следующие расчеты:

• размеры строения;
• площадь отопления;
• сезонность использования;
• тип отопления;
• сроки эксплуатации;
• денежные затраты.

На строительном рынке, отталкиваясь от уплотненности, газобетон разделяют на типы от D300 до D1200. Число обозначает концентрацию материала. Блоком высокой плотности обеспечивают выдержку сильной нагрузки, а материал с маленькой плотностью является самонесущим утеплителем. Уплотненность прямо пропорциональна прочности материала и влияет на теплоизоляцию, расчеты ведутся по формуле, в которую входит площадь здания, длина и масса всех конструкций.

Вернуться к оглавлению

Термические характеристики

Свыше 20% теплопотерь приходится именно на стены.

Одной из важных характеристик газобетона, как строительного сырья, является теплопроводность. Если у каркаса здания она будет высокая, то тепло которое, обеспечивают тепловые приборы, стена передаст наружу. Легкий материал обладает низкой теплопроводностью, толщина перегородки тоньше. Газобетонные блоки гарантируют хорошую теплозащиту. Когда расчет плотности сделан верно, в доме будет сохраняться тепло при самых низких градусах мороза. Перегородки из легкого газобетона, плотностью до 500 кг/м³ и толщиной до 300 мм, характеризуются достаточной степенью теплопроводности. Каждый случай строительства требует индивидуального расчета толщины и индивидуального подбора к стенам дома.

Вернуться к оглавлению

Рекомендуемая величина стен

Несущую стену рекомендовано строить из газобетонного блока плотностью 500. Исходя из плотности, рекомендуемая толщина стен:

• гараж и хозяйственные постройки 200 мм;
• здание в один этаж не менее 375 мм;
• двухэтажная постройка 400 мм;
• трехэтажное жилье больше 460 мм.

Вернуться к оглавлению

Минимальная толщина

Минимальная толщина стен для обеспечения теплоизоляции 375 мм.

При постройке дома для проживания перед строителем возникает вопрос об оптимальной толщине конструкции. Наиболее распространенная толщина наружных стен 375 мм. Она обеспечивает нужную теплоизоляцию. При индивидуальных климатических условиях размеры можно увеличить, дополнительно их утеплив.

Если жилье предназначается для сезонного проживания, слой наружных перегородок можно уменьшить на 15-20 см, подобрав нужную величину. Толща внутренних стен рассчитывается с учетом звукоизоляции, минимальный размер 20 см. Размеры несущих перекрытий могут быть больше минимальной цифры, но стоит помнить, что размеры фундамента для дома из газобетонных блоков должны быть больше стен на 10 см.

Если внутренняя газобетонная конструкция не несет несущей нагрузки, минимальный слой можно уменьшить до 10-15 см. Увеличивать не стоит, это только уменьшит площадь помещения.

Вернуться к оглавлению

Нормативные требования

Газобетонный блок относится к категории “ячеистый бетон”. Строительные работы с ячеистым материалом регламентируются нормативными документами, СТО. Выделяют основные правила, требующие четких соблюдений:

• обязательный расчет высоты вертикальной конструкции;
• ограничение высоты внутренних перекрытий, не более 20 м, самонесущие – 30 м;
• индивидуальная прочность для каждого этажа.

Нормы стандартизации касаются плотности блоков и учитываются при официальном строительстве, частные строители используют правила, как рекомендацию.

 Нормы не касаются вопроса теплоизоляции, поэтому следует учитывать, что при эксплуатации меняется влажность газобетона и повышается его теплопроводность.

Учитывая все варианты и нормы, легко достичь нужной толщины стен, но этого не достаточно для уютного и теплого дома. Подходите к выбору строевого материала обоснованно, обращайте внимание на прочность и термические характеристики.

особенности кладки, толщина, армирование и отделка

Достоинства и недостатки стен из газосиликатных блоков

• Крупные размеры блоков позволяют возводить стены из газосиликата гораздо быстрее по сравнению с, например, классическим кирпичом
• Газосиликат имеет малый вес
• Хорошо обрабатывается
• Является негорючим материалом

Одним из важных недостатков газосиликата явлется его гидроскапичность, что влечет за собой необходимость в организации его защиты от влаги, как на этапе строительства, так и в дальнейшей эксплуатации.

Толщина стен из газобетона также считается одним из основных недостатков данного материала.

Необходимость в дополнительном армировании и перемычках над дверными и окнонными проемами

Толщина стен из газобетона

Перед началом работ по сооружению газобетонных конструкций необходимо произвести расчеты на прочность. Оптимальная толщина газобетонной стены определяется, исходя из необходимого уровня теплоизоляции и прочности сооружения.

Для определения толщины стены из газобетонных блоков приняты следующие нормы:

• Минимальная толщина несущих стен для сооружений с сезонным проживанием — 200 мм (блок D300 – D400)
• Для возведения подвала и цокольного этажа рекомендуется применять газобетон толщиной 400 мм (блок D600, класс B3,5)
• Межкомнатные перегородки 100-200 мм (D300)

Исходя из формулы Т = Rreg*λ, для несущей конструкции, возводимой в Москве и области,  толщины стены из газобетона должна быть не менее 44 см (при использовании блока D500) и 37,5 см (для блока D400).

Толщина стены в зависимости от характера постройки:

• Хозблок или гараж, дачный домик достаточно будет 20 см
• Для круглогодичного проживания данный показатель увеличивается в 2 раза. Толщина несущих стен для сооружений, используемых для круглогодичного проживания, рассчитывается с учетом теплопроводности материала. Толщина может быть или увеличена, исходя из полученных расчетов, или быть аналогичной летнему варианту, но дополнительно утеплена.
• При строительстве сооружения более 1 этажа, толщина стен может достигать 30-40 см
• Несущие стены должны быть шире внутренних перегородок из газобетона на 10-15 см

Как выполнять возведение газобетонных стен своими руками

Как выкладывать первый ряд — особенности

---

Важно! Газобетон является гидроскапичным материалом и при повышенной влажности снижается качество его свойств. Поэтому важно на этапе подготовки к кладке произвести работы по отсечной горизонтальной гидроизоляции. Чаще всего для этого применяется рубероид или подобный рулонный материал, так же подойдет полимерный раствор.

---

Качество будущей конструкции зависит от того насколько хорошо выложен первый ряд кладки, поэтому важно произвести выравнивание поверхности при помощи цементного раствора и кельмы (или гребенки), оценить при помощи строительного уровня отсутствие каких-либо перекосов.

Кладка газобетона может производится в один или в два ряда. При двухрядной кладке можно использовать обычный цементный раствор, так как мостики холода будут перекрываться вторым рядом. При одноблочной кладке специалисты рекомендуют использовать специальный клеевой раствор, замесить его в соответствием с инструкцией производителя. Консистенция кладочного раствора должна быть похожа на густую сметану. Наносят его специальным ковшом или мастерком, после чего выравнивают гребенкой. Если клей выступает, его удаляют мастерком, но ни в коем случае не затирают.

---

Важно! Толщина шва между фундаментом или перекрытием и первым рядом кладки должна быть не менее 20 мм! Толщина шва между рядами должны быть не более 3 мм, иначе это ухудшит тепло- и звукоизоляционные качества кладки.

---

Каждый новый ряд кладки осуществляется с одного и того же угла. Ряды относительно друг друга должны укладываться с перевязкой (то есть со смещением 8-10 см). Торцы блоков бывают гладкими (бюджетный вариант) и с пазами. Во втором случае нет необходимости из промазывать раствором, если же блоки гладкие, на их стыки необходимо наносить клей.

В конце ряда укладывают доборный блок, края которого прмазывают клеевым раствором с двух сторон. Обрезка блоков производится специальной ножовкой. После кладки необходимо произвести обработку поверхности специальным рубанком. По окончании кладки ряда его ровность проверяют строительным уровнем.

---

Важно! Возведение стен последующих тажей недопустимо без установки междуэтажного перекрытия.

---

Для того, чтобы защитить блоки от дождя, распаковывать их рекомендуется по мере необходимости, выложенные ряды — прикрывать пленкой. Так же выжно соблюдать температурный режим, оптимальным считается диапазон от +5 до +35 С.

Кладка газосиликатного блока Ytong — видео

 

Инструменты , необходимые для кладки газосиликатных блоков:

• штроборез
• строительный уровень
• мастерок
• рубанок
• каретка для клеевого раствора
• молоток из резины
• ножовка
• терка с металлическими зубьями
• угольник

Армирование газосиликатной кладки

Для укрепления кладки как правило используют арматуру не менее 8 мм, для повышения качества ее предварительно обрабатывают антикоррозийным составом.

Далее в блоках при помощи штробореза прорезают специальные канавки, глубина которых должны быть достаточной для полного погружения стержня. Перед укладкой арматуры штробу заполняют клеем, убирая излишки мастерком. По технологии в блокам до 200 мм проделывают штробу в 1 ряд, более 200 мм — в два ряда с одинковым расстоянием от краев блока.

Первый пояс арматуры рекомендуется укладывать в первом же ряду газосиликатной кладки, далее повторять его через каждые 3-4 ряда.

Обязательно усиливают арматурой:

• верхний ряд кладки, на который будет опираться перекрытие
• ряды под оконными проемами
• дополнительно арматурой можно укрепить углы сооружения

Для однородности кладки дверные и оконные проемы устраивают при помощи  U-образные блоки, в которые укладыют армирующие конструкции, например ж/б балки.

---

Обратите внимание! Армирование газосиликата своими руками без расчета по СНиП применяется для уменьшения риска образования трещин, и не может увеличить несущую способность конструкции.

---

Наружняя и внутренняя отделка газосиликатных стен

Для того, чтобы стена из газобетонных блоков прослужила как можно больше, ее обязательно необходимо защитить от воздействий внешней среды, особенно от осадков. В качестве отделочного материала для газобетона с внешней стороны как правило применяют:

• штукатурку с высокой адгезией
• кирпич (важно знать, что при отделке кирпичом необходимо проделывать вентиляционные отверстия и защищать газобетон гидроизоляцинным материалом, чтобы избежать отсыревания блоков)
• сайдинг
• в условиях сурового климата дополнительно используют утеплитель

Схема внешней отделки отделки стены из газобетона кирпичом

Для внутренней отделки чаще всего применяют гипсокартон или штукатурку с последующей покраской или поклейкой обоев. Отделка газобетона должны быть осуществлена таким образом, чтобы не нарушить его главное преимущество — способность «дышать».

Поэтому внутреннюю отделку газобетонных стен производят паронепроницаемыми материалами, а внешнюю — наоборот (варианты отделки газобетона).

Выбор толщины стен из газобетона

Выбор толщины стен и перегородок из газобетона является одним из ключевых моментов при строительстве загородного дома.

Для начала перечислим основные пункты, на которые стоит обратить внимание при выборе толщины стен из газобетона, а в конце подведем итоги и дадим полезные рекомендации:

Поэтому при выборе толщины наружных стен из газобетона стоит учесть тот факт, что помимо собственного веса наружным стенам и некоторым из внутренних перегородок придется также нести дополнительные нагрузки от вышележащих конструкций дома.

К ним относятся перекрытия между первым и вторым этажами, покрытие второго этажа, а также нести тяжесть всей стропильной системы и кровли.

Потому такие стены — труженики и называются несущими.

Все прочие стены и перегородки из газобетона в вашем доме называются самонесущими, поскольку несут нагрузку исключительно от своего собственного веса.

«Наружные стены должны держать тепло

Означает, что Вы должны тратить тепловую энергию и, как следствие, Ваши деньги на обогрев исключительно внутреннего пространства дома, а не отапливать улицу.

Для этого толщина наружных стен из газобетона должна удовлетворять нормативным теплотехническим требованиям, предъявляемым для региона строительства.

«Хорошая звукоизоляция — это хорошо!

Данный параметр особенно важен для выбора толщины внутренних перегородок из газобетона.

Зачастую все внимание уделяется наружным и внутренним несущим стенам, а для межкомнатных перегородок выбираются либо самые тонкие блоки, либо и вовсе, ради экономии, устраиваются гипсокартонные сооружения.

Да, несущие стены из газобетона это важно, конструктив и всякое такое, но!! Вам же жить в этом доме!

Так зачем ради незначительной разовой экономии лишать себя таких приятных мелочей, как: не слышать лишних звуков из туалета; не думать, что за стеной могут проснуться дети от включенного телевизора, да и мало ли еще чего.

А всего-то нужно выбрать для внутренних перегородок из газобетона блок, толщиной, к примеру, 200мм.

Можно возразить: Толстые перегородки съедают площадь дома. Но, друзья, вы строите себе дом!

Мало площади – расширьте немного фундамент, это пустяковое разовое вмешательство в проект. А вот приятные мелочи – это на всю жизнь.

«Теплотехнический расчет стен из газобетона

Идеальным решение при выборе толщины стен и перегородок из газобетона будет для вас заказать Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.

Если Вы уже приобрели проект своего будущего дома, то обратите внимание на то, чтобы данный расчет в нем присутствовал.

Если вдруг его в проекте не окажется – смело требуйте его у проектировщиков, поскольку он является обязательным при разработке конструктивной части проекта дома.

Если вы строите свой дом без разработанного проекта — не стоит беспокоиться! Теплотехнический расчет ограждающих конструкций из газобетона вам сделают в любой проектной организации.

И для этого даже не придется заказывать полностью проект дома. Достаточно будет назвать основные размеры дома (толщину и высоту), вид отделки наружных и внутренних несущих стен из газобетона, тип перекрытий и вид выбранной Вами кровли.

Результатом этой не хитрой работы будет являться Отчет, в котором Вам будут даны подробные рекомендации по конструктивно-необходимому выбору толщины стен и перегородок из газобетона.

«Рекомендации по выбору толщины стен из газобетона

Если же вам по ряду причин некогда или неудобно заказывать теплотехнический расчет, тогда вам стоит знать следующие рекомендации:

В тех климатических условиях, в которых раскинулся славный город Санкт-Петербург и окружающая его Ленинградская область рекомендуемая толщина наружных стен из газобетона без дополнительного утепления составляет 375мм.

Блок из газобетона с такой толщиной не требует дополнительного утепления и выдерживает любые, даже самые тяжелые типы перекрытий и кровли, включая кровлю из натуральной керамической черепицы.

Наружную стену из газобетона с толщиной блока 300мм рекомендуется утеплять с наружной или внутренней стороны любым типом утеплителя, толщиной 50мм.

Наружную стену из газобетона с толщиной блока 250мм рекомендуется покрывать слоем утеплителя, толщиной не менее 100мм. Можно разделить толщину утеплителя и сделать 50мм с наружной стороны стены и 50мм с внутренней.

Наружную стену из газобетона с толщиной блока 200мм производители рекомендуют утеплять слоем, не менее 150 мм с любой из сторон стены.

Важно! Производители не рекомендуют использовать для несущих наружных и внутренних стен из газобетона блоки, толщиной менее 200мм!

Несоблюдение данной рекомендации может повлечь за собой неприятные последствия, когда конструкция тонкой несущей стены не выдерживает нагрузки от кровли, допустим, зимой, под толстым слоем снега и попросту обрушивается.

Несущие стены из минимально допустимых газобетонных блоков толщиной 200 мм рекомендуется использовать на одноэтажных постройках, гаражах, хозяйственных блоков и подобных «неответственных» сооружениях.

«Нужная заметка

Каким бы ни было Ваше решение при выборе толщины стен и перегородок из газобетона – важно помнить, что любые стены стоят на фундаменте.

И именно этому, самому важному конструктивному элементу дома предстоит долгие и долгие годы бережно держать на себе весь Ваш дом.

Кстати, забегая вперед, откроем еще одну тайну: именно на грамотном выборе фундамента можно сэкономить целую кучу Ваших денег.

Подробно о том, как важно правильно сделать выбор фундамента для дома из газобетона читайте здесь.

«Желаем Вам удачи в строительстве!

Преимущества однослойных стен из газобетона шириной 375-400 мм по сравнению со стенами из газобетона шириной 300 мм с утеплителем.

 

При планировании наружной стены будущего дома из газобетона многие застройщики уверены, что лучшим вариантом будет стена из блока толщиной 300 мм, утепленная снаружи пенополистиролом (в простонародье «пенопластом») или минераловатной плитой толщиной 50-100 мм. Отсутствие наружного утеплителя даже на «широких» стенах толщиной 375-400 мм подсознательно рисует в воображении как новичков в строительстве, так и у некоторых профессионалов отрасли, холод и сырость в помещениях или большие суммы денег на отопление дома. И только технически грамотные строители помнят «золотое правило» как правильно сэкономить и при строительстве дома, и при его дальнейшей эксплуатации.

 

Для тех, кто не знает или забыл про это правило, напоминаем. Теплопотери через наружные стены не зависят линейно от их теплозащитных свойств. Это наглядно отражено в графике зависимости теплопотерь через наружные стены от их термического сопротивления. График разделен как бы на 2 участка – участок с крутым спуском (значения R примерно до 3) и участок с пологим спуском (значения R примерно от 3 и выше).

 

 

Как видно из графика, при повышении значения R до 2,8-3,3 м²∙К/Вт теплопотери значительно снижаются, дальнейшее повышение R снижает теплопотери незначительно, но увеличивает капитальные затраты при строительстве.

 

Наружные стены из газобетона плотностью D400 кг/м³ шириной 375-400 мм имеют термическое сопротивление R=3,3 м²∙К/Вт. На графике это как раз место начала пологого спуска, при котором дальнейшее наращивание «тепловой брони» стен не приводит к какому то существенному снижению теплопотерь через них. Теперь сравним их с наружными стенами из газобетона плотностью D400 кг/м³ шириной 300 мм, утепленных 100 мм минераловатной плитой, которые имеют термическое сопротивление R=4,9 м²∙К/Вт. Исходя из графика разница теплопотерь через 1 м² наружных стен обоих вариантов составляет примерно 2 кВт∙ч за 1 год (отопительный период), что, согласитесь, не сильно существенно. А раз нет существенного снижения теплопотерь через стены – значит нет и существенной экономии энергоносителей при отоплении дома.

 

 

Общие положения экономической целесообразности утепления стен для обеспечения энергоэффективности зданий отображены и в требованиях ДБН В.2.6-31:2016 «Теплова ізоляція будівель». Во-первых, значение сопротивления теплопередачи наружных стен должно быть не ниже 3,3 м²∙К/Вт для 1 температурной зоны и 2,8 м²∙К/Вт для 2 температурной зоны. То есть наружные стены из газобетона D400 шириной 375-400 мм обеспечивают требуемый норматив по теплоизоляции наружных стен и проходят экспертизу строительного проекта. Во-вторых, теплотехнические показатели ограждающих конструкций, которые проектируются, могут быть увеличены сверх нормативных значений при условии их экономического обоснования. График зависимости, который демонстрирует экономическую целесообразность того или иного значения сопротивления теплопередачи стен, показывает, что для строительства энергоэффективного дома достаточно иметь значение R=3,3 м²∙К/Вт. Более высокие показатели R для наружных стен обоснованы только при строительстве энергопассивных домов. Но это дома, где используется принудительная вентиляция с рекуперацией тепла, тепловые насосы или аналогичное энергосберегающее оборудование, оконные и дверные блоки с очень низкими энергопотерями (R≥1,25 м²∙К/Вт) и т.д. А большинство частников в Украине строят как раз, более бюджетные, энергоэффективные дома.

 

Следующие примеры показывают, что данная теория подтверждена практикой жизни в неутепленных домах из газобетона с наружными стенами толщиной 375-400 мм.

 

Помимо отсутствия в разнице затрат на отоплении дома, более широкие стены из блоков толщиной 375-400 мм обеспечивают следующие дополнительные преимущества:

• имеют более низкую стоимость 1 кв.м готовой стены по сравнению с вариантами дополнительного утепления стен шириной 300 мм;
• в однослойной стене меньше скрытых строительных дефектов из-за человеческого фактора по сравнению с многослойными стенами толщиной 300+утеплитель;
• имеют более высокую несущую способность, а значит и запас прочности и долговечности конструкций, по сравнению с «худыми» несущими стенами шириной 300 мм;
• имеют лучшую звукоизоляцию по сравнению с вариантом стены 300 мм+утеплитель;
• обладают большей теплоаккумулирующей способностью по сравнению с вариантом стены 300 мм+утеплитель;
• имеют преимущества в скорости строительства стены и отделки фасада «под ключ» по сравнению с вариантом стены 300 мм+утеплитель;
• имеют более высокую долговечность при эксплуатации из-за полностью однородной минеральной структуры в отличие от варианта стен с синтетическим недолговечным утеплителем;
• полностью минеральная однослойная стена из газобетона не горюча и при пожарах не выделяет в окружающую среду отравляющих веществ в отличие от стены, утепленной пенополистиролом.

Выбирая блоки из газобетона шириной 375-400 мм для строительства однослойных наружных стен, Вы получаете экономию на всех стадиях жизненного цикла будущего дома.

 

«Розмір має значення якщо мова йде про розмір товщини блоку з газобетону. Широкий розмір блоку — широкі переваги стін на практиці».

Несущие стены из газобетона: особенности кладки

Разновидности газоблока

На современном строительном рынке представлен широкий ассортимент материалов для капитального строительства. В этой статье будут рассмотрены несущие стены из газобетона — характеристики, влияние на человека и метод возведения домов с их применением.

Существуют разные производители, марки и геометрические формы таких изделий. По этой причине внешний вид приведенных на фото газобетонных блоков может отличаться от реальных предложений. Общие принципы изготовления и использования справедливы для всех разновидностей этого материала.

По ссылке на видео в этой статье можно получить дополнительную информацию.

Содержание статьи

Технические характеристики

Ячеистый бетон подразделяется на три основных типа и марки плотности.

Цифровой параметр указывает массу кг/1м³ вещества:

1. Конструкционный — D1000-D
2. Конструкционно-теплоизоляционный — D500-D
3. Теплоизоляционный — D300-D

Уже по названиям видно, что марка газобетона для стен, на которые будет оказываться нагрузка D500 — D1200. Для сравнения представлены основные характеристики рассматриваемых блоков и кирпича.

	Газобетон	Кирпич
Вес 1м2 кладки, кг	150-200	Около 1000
Коэффициент экологичности (чем меньше, тем лучше)	2	10
Плотность, кг/м3	500-1200	1500-1900
Теплопроводность, Вт/м*К (чем меньше, тем лучше)	0,2-0,38	0,6-1,15
Морозостойкость, цикл (чем больше, тем лучше. min 15)	35	80
Водопоглощение, % относительно массы (чем меньше, тем лучше)	20	10/12/17
Прочность сжатия, кг/см2 (чем больше, тем лучше. min для одноэтажных строений 10)	До 50	110-120

В обычных условиях плотность изделий для конструкций несущих конструкций рассчитывается по таблице:

	1-й этаж	2-й этаж	3-й этаж
Один этаж	D500-D600	Х	Х
Два этажа	D700-D900	D500-D600	Х
Три этажа	D1000-D1200	D700-D900	D500-D600

Соотношение прочности и теплопроводности газобетона

Минимальная толщина обсуждаемых стен из газобетона должна составлять 250 мм. В зависимости от особых условий местности, этажности и сложности архитектуры производится индивидуальный расчет.

Сложное строительство из газоблоков

Экология

Среди людей, незнакомых с технологией производства газобетона, существует мнение о том, что такой материал вреден для здоровья человека. Чтобы разобраться в этом вопросе следует изучить составляющие и способ изготовления этих блоков.

Компоненты:

1. кварцевый песок, применяется для придания прочности, абсолютно безвреден — 60%;
2. цемент, в составе блока находится в связанном виде — 20%;
3. известь, запеченная при высокой температуре — 20%;
4. алюминиевая пыль — около 1%.

По своей структуре блоки газобетонные на 50% состоят из пузырьков воздуха, значит показатели содержания веществ нужно разделить пополам. Получаем: цемент — 10%, известь 10%.

В обычной стене, где каждый кирпич покрыт раствором со всех сторон цемента ничуть не меньше, однако его никто не боится.

Но и это еще не все:

• Во время технологического процесса все составляющие смешиваются между собой в мокром виде.
• Алюминий реагирует с известью, выделяется водород, который создает себе выходы из смеси. Эти пустоты заполняются обычным воздухом, после чего состав помещается в автоклав.
• Дальнейшая обработка проходит при температуре 190^оС и давлении 14 атмосфер.
• Кварцевый песок в таких условиях вступает в реакцию со вспененными цементом и известью образуя однородную массу.
• После остывания получаем искусственное вещество, из которого извлечь цемент и известь можно только в том случае, если его поместить обратно в те же условия.

Таким образом, привычная цементно-песчаная смесь, из которой сыпется пыль в бытовых условиях, гораздо вреднее. Газобетон, если им не питаться, абсолютно безопасен.

Преимущества и недостатки материала

Особенности химического состава, технология производства и физические свойства дают изделиям ряд преимуществ перед иными материалами.

• Высокая точность геометрии позволяет легко соблюдать нужные размеры и рядность кладки.
• Большие, по сравнению с кирпичом, размеры блоков значительно снижают сроки строительства.
• Способность удерживать тепло.
• Материал легко режется и обрабатывается ручным инструментом.

Газобетон легко режется обычной ножовкой

• Небольшой вес материала снижает нагрузку на фундамент, что позволяет значительно сэкономить бюджет.

Газобетон очень легкий

• Газоблоки — пожаробезопасный материал.

Газобетон не горит

Избрав газобетон для возведения несущих конструкций, следует учесть не только его достоинства, но и недостатки.

• Такие блоки имеют пористую структуру, поэтому легко впитывают воду. Необходимо обеспечить хорошую защиту от влаги.
• Вещество блоков находится в запеченном состоянии, склонно к растрескиванию в местах повышенных нагрузок. По этой причине минимальный размер по толщине стен из газоблока должен быть правильно рассчитан. В опасных местах требуется армирование кладки.

Одним из немаловажных является тот факт, что даже при обеспечении качественных мер по усилению и гидроизоляции цена 1м² стены из газобетона остается самой привлекательной среди конкурентов.

Строительство газобетонных несущих стен

Как и любой другой материал, газобетонные блоки при возведении здания требуют соблюдения определенных технологий. В этом разделе приведена подробная инструкция по устройству  стен несущих своими руками.

Внимание!  Не имея опыта в строительстве для определения, какой должна быть толщина стены в конкретном случае, обязательно обратиться к специалистам.

Схема устройства конструкций

Разгрузка и складирование

Производители отпускают свою продукцию на поддонах, при этом верхняя часть или весь штабель покрываются полиэтиленовой пленкой. Кроме того упаковка может быть перетянута лентой.

• Лучше всего для приема материала использовать погрузчик.
• Штабеля можно складировать в два яруса.
• При разгрузке вручную используйте имеющиеся поддоны в качестве подставки под нижний ряд и прокладки между ярусами.
• Верхний ряд следует накрыть пленкой или подручными материалами.

Таким образом соблюдается целостность блоков и защита от осадков и подтопления.

Складирование газобетона

Укладка первого ряда

Правильно выложенная своими руками нижняя линия обеспечит ровные ряды дальнейшей кладки, прочность будущей постройки и удобство выполнения работ. Чаще всего фундамент или цоколь не имеют ровной верхней плоскости.

Кроме того обязательной является гидроизоляция основания. Если не обеспечить надежную защиту от воды, то изделия будут впитывать влагу, которая зимой замерзнет в лед и будет разрушать здание.

1. С фундамента удаляются все посторонние элементы и сметается пыль.
2. Укладывается рулонный гидроизоляционный материал. Он должен быть шире стены.
3. Вдоль крайних линий внешней и внутренней сторон будущей стены наносятся толстые, широкие полосы выравнивающего раствора. Можно применить обычную смесь цемента и песка. При расчетной нагрузке до 70% допустимой, среднюю часть лучше оставить свободной от смеси. Этот метод обеспечит возможность без труда выставить блоки в нужное положение, предохранит от сырости и будет препятствовать утечке тепла из помещения.

Укладка первого ряда

4. Вдоль внешней стороны фундамента на всю длину стены четко по горизонтали натягивается ориентировочный шнур, строительное название «причал». Высота размещения причала отсчитывается от верхнего уровня цементного раствора на высоту блока минус 5-10 мм, в зависимости от степени неровности фундамента.

Установка причала

5. Устанавливая первый ряд, верхнюю наружную грань блоков ориентируют по шнуру. При этом, до причала оставляют зазор около 1 мм. Нельзя допускать соприкосновения газобетона и шнура, так как это может нарушить ровность. Верхнюю плоскость блоков ориентируют по горизонтали с помощью уровня.

Ориентирование первого ряда

6. Положение каждого отдельного блока выставляют резиновым молотком.
7. Перед нанесением слоя клея обязательно тщательно удалять пыль. Мелкие сухие частицы препятствуют процессу адгезии клея и газобетона.

Нужно знать! Смонтировав ряд , необходимо затереть места стыков до образования одной плоскости без «ступеньки». Наличие выступающей грани может повлечь за собой перелом элементов следующего ряда.

Затирка стыков

Правильно устроив основание дома можно переходить к возведению строения.

Строительство основной стены

В значительной мере облегчают рабочий процесс нехитрые приспособления, которые помогают сделать стену ровной и соблюсти вертикаль. Называются такие помощники — порядовка. Для ее изготовления подойдет материал, имеющий одну прямую сторону.

Это может быть деревянная рейка, любая полоса или фрагмент листового материала с заводским краем. Можно складировать газоблоки по углам будущего здания. Штабеля станут ориентирами, которые не нужно размечать по высоте.

1. Устанавливаются порядовки так, чтобы их ровные стороны поднимались вертикально от противоположных внешних углов одной стены первого ряда. Закрепляются в нижние блоки или подручными средствами.
2. На расстоянии от верхней плоскости предыдущего ряда равном высоте блока устанавливается причал.

Применение порядовки

3. В дальнейшем, имея нижнюю плоскость и ограничительный шнур по верхней грани легко и быстро устанавливается очередной ряд.
4. Стыки соседних рядов не должны составлять одну линию. Между швами соблюдается расстояние не менее 10 см. Для обеспечения этого условия достаточно угловой блок положить так, чтобы он накрыл стык между нижними элементами стены.

Схема кладки

5. По длине клей наносится линиями, которые не соприкасаются между собой. Для этого чаще всего используют обычный зубчатый шпатель. Если объем строительства большой есть смысл приобрести специальную каретку.

Нанесение клея

6. На торцах блоков проклеиваются только наружная и внутренняя стороны. Средняя часть не заполняется.
7. В каждом ряду, почти всегда требуется установить часть блока. Учитывая невысокую плотность газобетона, вырезать нужный фрагмент не составит труда. Если в стене есть дверной или оконный проем, резаную сторону ориентируют к проему. В случаях, когда такое невозможно, нестандартный торец покрывают клеем так же, как и слой между рядов.
8. Допускается проклеивать торцы только с той стороны, которая не будет оштукатурена. Такой способ ускоряет процесс строительства, но в случае нарушения слоя штукатурки, появляется свободный доступ влаги и холода внутрь.
9. В случаях, когда монтируется часть конструкции, находящаяся в грунте, или требуется увеличить жесткость общей конструкции, торцевой стык полностью заполняется клеем.

Важно! В некоторых местах кладки или при необходимости усиления конструкции ввиду конкретных условий, осуществляют армирование стены. В качестве усилителя используется арматура диаметром 8 мм или специальные армирующие каркасы.

Арматуру помещают в штробы, а каркас прокладывают в слое клея.

Схема армирования газобетонных стен

Ознакомившись с технологией, и правильно используя газобетонные блоки для несущих стен, даже не имеющий специальных навыков человек может самостоятельно приниматься за строительство дома по рассчитанному проекту.

Расчет толщины стен дома из газобетона

В Руководстве пользователя по строительству домов из газобетона компании Аэрок (СПб, 2009) на странице 5 опубликованы следующие тезисы, касающиеся выбора толщины стен из газобетона:
— Мы утверждаем, что идея о необходимости тотального «доутепления» ошибочна.
— Стена из легкого (до 500 кг/м3) бетона толщиной 30 – 40 см совершенно самодостаточна. Утеплять ее имеет смысл только в стремлении довести свой дом до состояния энергопассивности, которое потребует в первую очередь совершенствования инженерных систем, а не тупого наращивания «тепловой брони».

Попробуем разобрать цитируемые завления, взяв в руки два документа: СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». Посмотрим как согласуются данные строительной науки о требуемой толщине стен с утверждениями производителей газобетона. Ранее мы уже рассмотрели возможности и последствия облицовки газобетона кирпичом по рекомендациям Руководства пользователя компании Аэрок.

Если специалисты компании Аэрок имели в виду дачный дом из газобетона, то они абсолютно правы: если вы строите дачный дом для сезонного проживания с режимом периодического протапливания, то наращивание толщины стен дома и их дополнительное утепление — действительно вышвыривание денег на ветер:
Требования СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» не распространяется на жилые и общественные здания, которые отапливаются периодически (менее 5 дней в неделю) или сезонно (непрерывно менее трех месяцев в году). То есть, если вы строите не загородный дом для постоянного проживания, а сезонный дом для дачи – для проживания в выходные дни и в отпуске, то соблюдать требования по тепловой защите зданий не обязательно. Более того, увеличение толщины стен и применение дополнительной теплоизоляции в дачных домах с временным и сезонным проживанием может быть экономически неоправданным, так как дополнительные инвестиции в наружное утепление дачного дома или в увеличение толщины газобетонных стен могут не окупиться за счет экономии на отоплении за срок до первого капитального ремонта или даже за весь срок жизни домовладельца.

Таким образом, для дачных домов сезонного проживания толщина стен из газобетона может быть минимальной, определяемой лишь прочностными характеристиками газобетонных блоков выбранной марки по плотности (для конструкционно-теплоизоляционного газобетона: марка по плотности от D350-400 и марка по прочности от B2,0, для конструкционного газобетона — марка по плотности от D500 и по прочности от B3,5) и достаточной толщины стены, обеспечивающей ее способность свободно стоять на больших пролетах. На практике это означает применение газобетонных блоков минимальной толщиной от 20 см (для самонесущих стен одноэтажного дома). Минимальная толщина простенков и колонн из автоклавного газобетона составляет 60 см для несущих стен и 30 см для самонесущих стен [пункт 6.2.11 СТО 501-52-01-2007].

Таблица. Требования к автоклавным газобетонным блокам при строительстве домов различной этажности.*

Этажность здания	Требования к маркам автоклавного газобетона для самонесущих стен
	Класс автоклавного газобетона по прочности на сжатие	Минимальная марка кладочного раствора	Класс автоклавного газобетона по морозостойкости
до 2-х этажей	B2,0	M50	F25**
до 3-х этажей	B2,5	M75	F25
до 5-ти этажей (до 20 м для несущих стен, до 30 м для самонесущих стен)	B3,5	M100	F25

* Таблица составлена на основании пунктов 6. 2.7-10 СТО 501-52-01-2007 «Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации».

** Класс морозостойкости F25 по СНиП II-22-81* «Каменные и армокаменные конструкции» означает срок службы газобетона в зданиях с сухим и нормальным влажностным режимом помещений не менее 100 лет и не менее 50 лет в зданиях с влажным режимом помещений.

Автоклавный газобетон

Автоклавный газобетон (AAC) состоит из мелких заполнителей, цемента и расширителя, который заставляет свежую смесь подниматься, как хлебное тесто. Фактически, этот вид бетона на 80 процентов содержит воздух. На заводе, где он производится, материал формуют и разрезают на детали с точно заданными размерами.

Затвердевшие блоки или панели из автоклавного газобетона соединяются тонким слоем раствора. Компоненты можно использовать для стен, полов и крыш. Легкий материал обеспечивает отличную звуко- и теплоизоляцию и, как и все материалы на основе цемента, является прочным и огнестойким. Чтобы быть долговечным, AAC требует определенного вида отделки, например, модифицированной полимером штукатурки, природного или искусственного камня или сайдинга.

Ключевые аспекты AAC, будь то проектирование или строительство с его помощью, описаны ниже:

Преимущества

• Автоклавный газобетон сочетает в себе изоляционные и структурные возможности в одном материале для стен, полов и крыш. Его легкий вес / ячеистые свойства позволяют легко резать, брить и придавать форму, легко принимать гвозди и винты и позволяют направлять его для создания пазов для электрических трубопроводов и участков водопровода меньшего диаметра.Это обеспечивает гибкость конструкции и конструкции, а также дает возможность легко регулировать в полевых условиях.

• Прочность и стабильность размеров. Материал на основе цемента, AAC устойчив к воде, гниению, плесени, плесени и насекомым. Установки имеют точную форму и соответствуют жестким допускам.

• Огнестойкость отличная, AAC толщиной восемь дюймов достигает четырехчасового рейтинга (фактическая производительность превышает это значение и соответствует требованиям испытаний до восьми часов). А поскольку он негорючий, он не горит и не выделяет токсичных паров.

• Малый вес означает, что значения R для AAC сопоставимы с обычными каркасными стенами, но они имеют более высокую тепловую массу, обеспечивают герметичность и, как только что отмечалось, не горючие. Этот легкий вес также обеспечивает высокое шумоподавление для уединения, как от внешнего шума, так и от других помещений при использовании в качестве внутренних перегородок.

Но у материала есть некоторые ограничения.Он не так широко доступен, как большинство изделий из бетона, хотя его можно доставить куда угодно. Если он должен быть отправлен, его легкий вес является преимуществом. Поскольку его прочность ниже, чем у большинства бетонных изделий или систем, в несущих приложениях его обычно необходимо армировать. Он также требует защитной отделки, поскольку материал пористый и будет разрушаться, если оставить его открытым.

Размеры

Доступны как блоки, так и панели. Блоки укладываются так же, как обычная кладка, но с тонким слоем раствора, а панели устанавливаются вертикально на всю высоту этажа.Для структурных нужд внутри стеновой секции размещаются залитые, армированные ячейки и балки. (Вогнутые углубления вдоль вертикальных краев могут создать цилиндрическую сердцевину между двумя соседними панелями.) Для обычных применений вертикальная ячейка размещается по углам, по обе стороны от проемов и на расстоянии от 6 до 8 футов вдоль стены. AAC в среднем составляет около 37 фунтов на кубический фут (pcf), поэтому блоки можно размещать вручную, но панели из-за их размера обычно требуют небольшого крана или другого оборудования.

Панели простираются от пола до верха стены:

• Высота: до 20 футов
• Ширина: 24 дюйма
• Толщина: 6, 8, 10 или 12 дюймов (внутренняя толщина 4 дюйма

Блоки больше и легче традиционной бетонной кладки:

• Высота: обычно 8 дюймов
• Ширина: 24 дюйма в длину
• Толщина: 4, 6, 8, 10 и 12 дюймов
• Стандартный размер 8 на Блок размером 8 на 24 дюйма весит около 33 фунтов;

Специальные формы:

• U-образная соединительная балка или блоки перемычек доступны толщиной 8, 10 и 12 дюймов.
• Блоки для язычков и пазов доступны от некоторых производителей, и они соединяются с соседними блоками без раствора по вертикальным краям.
• Порошковые блоки доступны для создания вертикальных армированных ячеек раствора.

Установка, соединения и отделка

Благодаря схожести с традиционной бетонной кладкой, блоки (блоки) из автоклавного газобетона могут быть легко установлены каменщиками. Иногда к монтажу подключаются плотники. Панели тяжелее из-за своего размера и требуют использования крана для установки.Производители предлагают обучающие семинары, и обычно для небольших проектов достаточно иметь одного или двух опытных установщиков. В зависимости от выбранного типа отделки они могут быть приклеены непосредственно или механически к поверхности AAC.

Блок

• Уложен и выровнен первый слой. Блоки укладываются вместе с тонким слоем строительного раствора непрерывным соединением с перекрытием не менее 6 дюймов.
• Стены выровнены, выровнены и выровнены резиновым молотком.
• Отверстия и нечетные углы вырезаются ножовкой или ленточной пилой.
• Определены места армирования, размещена арматура и выполняется заливка раствора. Затирку необходимо подвергнуть механической вибрации для ее уплотнения.
• Связующие балки размещаются в верхней части стены и могут использоваться для крепления тяжелых приспособлений.

Панели

• Панели размещаются по одной, начиная с угла. Панели устанавливаются в слой тонкослойного раствора, а вертикальная арматура прикрепляется к дюбелям, выступающим от пола, до того, как будет установлена ​​соседняя панель.
• Сплошная соединительная балка создается наверху либо из фанеры и материала AAC, либо с помощью соединительной балки.
• Отверстия можно вырезать предварительно или в полевых условиях.

Соединения

• Каркас / каркас крыши соединяется с обычной верхней пластиной или ураганными ремнями, встроенными в соединительную балку.
• Каркас пола прикреплен с помощью стандартных ригелей, прикрепленных анкерным креплением к стороне узла AAC, рядом с соединительной балкой.
• Напольные системы AAC опираются непосредственно на стены AAC.
• Более крупные конструкционные стальные элементы устанавливаются на приварные пластины или болтовые пластины, устанавливаемые в соединительную балку.

Отделка

• Отделка типа Stucco производится специально для AAC. Эти модифицированные полимером штукатурки герметизируют от проникновения воды, но пропускают пары влаги для воздухопроницаемости.
• Обычные сайдинговые материалы прикрепляются к поверхности стены механически. Если желательна обратная вентиляция сайдингового материала, следует использовать опушку.
• Кладочный шпон может быть приклеен непосредственно к поверхности стены или может быть построен как полость. Виниры для прямого наложения обычно представляют собой легкие материалы, такие как искусственный камень.

Соображения по вопросам устойчивого развития и энергетики

Автоклавный газобетон с точки зрения устойчивого развития предлагает как материалы, так и характеристики. Что касается материала, он может содержать переработанные материалы, такие как летучая зола и арматура, что может способствовать получению баллов в системе LEED® или других экологических рейтинговых системах.Кроме того, он содержит такое большое количество воздуха, что содержит меньше сырья на единицу объема, чем многие другие строительные продукты. С точки зрения производительности, система ведет к тесным ограждениям здания. Это создает энергосберегающую оболочку и защищает от нежелательных потерь воздуха. Физические испытания демонстрируют экономию на нагреве и охлаждении примерно от 10 до 20 процентов по сравнению с традиционной конструкцией рамы. В постоянно холодном климате экономия может быть несколько меньше, потому что этот материал имеет меньшую тепловую массу, чем другие типы бетона.В зависимости от расположения производства по отношению к объекту проекта, AAC может также вносить вклад в местные кредиты на материалы в некоторых системах оценки экологичности строительства.

Производственные и физические свойства

Сначала в суспензию добавляют несколько ингредиентов: цемент, известь, воду, мелкоизмельченный песок и часто летучую золу. Добавляется расширительный агент, такой как алюминиевый порошок, и жидкая смесь отливается в большую заготовку. Когда суспензия вступает в реакцию с расширителем с образованием пузырьков воздуха, смесь расширяется.После первоначального застывания полученный «пирог» разрезается проволокой на блоки или панели точного размера, а затем запекается (автоклавируется). Тепло помогает материалу затвердевать быстрее, поэтому блоки и панели сохраняют свои размеры. Перед отверждением внутри панелей размещается арматура.

В ходе этого производственного процесса производится легкий негорючий материал со следующими свойствами:

Плотность: от 20 до 50 фунтов на кубический фут (pcf) — он достаточно легкий, чтобы плавать в воде

Прочность на сжатие: 300 до 900 фунтов на квадратный дюйм (psi)

Допустимое напряжение сдвига: от 8 до 22 psi

Термическое сопротивление: 0. От 8 до 1,25 на дюйм. толщиной

Класс звукопередачи (STC): 40 для толщины 4 дюйма; 45 для толщины 8 дюймов

Автоклавный газобетон

В настоящее время нет торговой ассоциации, представляющей отрасль автоклавного газобетона. Производство AAC все еще существует в Северной Америке. Мы предлагаем вам поискать в Интернете представителей дилеров, которые могут помочь вам с потенциальной доступностью продукта в вашем регионе.

AAC Projects

История трех городов: универсальность AAC

для жилых помещений. Использование автоклавного газобетона (AAC) дает множество преимуществ.Возможно, в подтверждение универсальности AAC, три описанных здесь жилых проекта совершенно разные, но имеют общую тему безопасности. Большой дом на одну семью в лесу, строительство которого ведется самим владельцем; скромный дом на одну семью на лесистой местности, спроектированный архитектором, стремящимся к экологически безопасному и здоровому образу жизни; и большое развитие вдоль побережья залива Луизианы, требующее превосходной устойчивости к погодным условиям.

Handal Home, Мэриленд: простота и безопасность

Этот большой дом (6800 квадратных футов), расположенный в лесу на юге Мэриленда, столкнулся с рядом строительных проблем.Таким образом, владелец, который сам руководит строительством, хотел простую систему. Оказалось, что это 12-дюймовые блоки AAC. Ему были необходимы их теплоизоляционные и негорючие свойства, чтобы противостоять лесным условиям дома, включая низкие температуры и, возможно, опасность пожара. По его словам, простота AAC позволяет ему за один шаг построить конструктивную стену, которая будет изолирована, устойчива к термитам и готова к отделке. Он не хотел прикреплять сайдинг, предпочитая вместо этого прямую отделку: гипсовую штукатурку для интерьера и лепнину для экстерьера.

Дом Додсона: здоровый и безмятежный

Несколько лет назад, когда архитектор Элис Додсон выбрала компанию AAC для постройки собственного дома, это было отчасти из соображений здоровья и окружающей среды. Давний сторонник устойчивого развития, она также уже следила за Bau-biologie. Относительно неизвестный в Соединенных Штатах, но хорошо известный в Европе среди архитекторов и медицинских работников, Bau-biologie занимается биологией строительства или строительством для жизни. Это произошло после того, как быстрое строительство в послевоенной Германии привело к тому, что мы теперь называем синдромом больного здания.Тогда, как и сейчас, она искала здоровые строительные решения. С этой целью она выбрала блоки и панели AAC, чтобы обеспечить воздухопроницаемость стен из кирпича, которые не выделяют летучие органические соединения (ЛОС). Таким образом создается экологически чистое здание со спокойным и тихим интерьером. А поскольку ее муж-пожарник участвовал в строительстве, негорючие материалы были необходимы.

Оболочка из AAC также обеспечивает хорошую теплоемкость и изоляцию. Благодаря энергоэффективной оболочке, дополненной солнечными батареями и дровяной печью, счета за газ в течение первого года составляли всего 100 долларов для дома площадью 4000 квадратных футов. В доме может оставаться тепло в течение двух-трех дней даже после отключения электроэнергии. Додсону нравится, как из материала можно вылепить с помощью деревообрабатывающих инструментов различные формы и элементы, такие как колонны и камины, и он продолжает поддерживать AAC с клиентами, которые ценят его универсальность и эстетический потенциал.

Роща на пляже Инлет: безопасность и устойчивость к погодным условиям

Эта история успеха произошла в результате разрушений, вызванных ураганом Катрина. The Grove at Inlet Beach — это первый жилой комплекс с высокой плотностью застройки, построенный компанией Florida Panhandle. Он предназначен для противостояния погодным условиям и безопасности в окружающей среде побережья Мексиканского залива.Все стены, полы и потолки в этих домах для одной семьи сделаны из панелей и блоков AAC. Превосходная огнестойкость (четыре часа на четыре дюйма) была ключом к утверждению местного зонирования, и в результате не возникло проблем с возгоранием конструкции. Когда прибывают ураганы, эти конструкции готовы противостоять ветру со скоростью 150 миль в час (миль в час) (Категория 4) и с надлежащим усилением могут быть спроектированы так, чтобы выдерживать ветер 200 миль в час или более (Категория 5). Дома AAC также не разрушаются наводнениями: они противостоят поднимающимся уровням воды, гниению, плесени и плесени, их можно чистить, перекрашивать и снова открывать для жителей — в восстановлении не требуется.

Как будто безопасность и устойчивость к погодным условиям не были достаточной причиной для выбора AAC для своего дома, застройщик рассчитывает сэкономить 35 процентов на счетах за коммунальные услуги и 65 процентов на страховых взносах.

Комфорт бетона

Некоторые гости в отеле Джорджии сегодня спят лучше благодаря автоклавному пористому бетону (AAC). Примерно в часе езды от Атланты, на месте Форсайта, штат Джорджия, «Комфорт Сьютс», небольшой участок, примыкающий к межштатной автомагистрали, возник несколько проблем. А высокая стоимость земли делает все более распространенным строить на участках, которым присущи такие проблемы, как шум, неровная местность или минимальные препятствия. Таким образом, разработчики обратились к бетонной системе, чтобы удовлетворить свои потребности в реализации качественного проекта — в данном случае, в прочном, тихом четырехэтажном здании рядом с оживленным шоссе.

Подробнее о AAC.

Заявление об ограничении ответственности

Список организаций и информационных ресурсов не является ни одобрением, ни рекомендацией Portland Cement Association (PCA).PCA не несет никакой ответственности за выбор перечисленных организаций и продуктов, которые они представляют. PCA также не несет ответственности за ошибки и упущения в этом списке.

Здание с AAC | Журнал Concrete Construction

В некоторых европейских странах 60% строительства новых домов используют блоки или панели из автоклавного газобетона (AAC) для возведения наружных стен. AAC также является распространенным строительным материалом на Ближнем Востоке, Дальнем Востоке, в Австралии и Южной Америке, но большинство домовладельцев, строителей и подрядчиков по бетону в Соединенных Штатах никогда не слышали о нем. Дэвид Напье, директор по маркетингу TruStone America, Провиденс, Род-Айленд, говорит, что AAC — один из самых производимых строительных материалов в мире после бетона. Наконец, AAC начинает завоевывать популярность в Соединенных Штатах, где сейчас есть три завода по производству AAC, и еще несколько запланировано. Это серьезное обязательство, поскольку стоимость завода по производству блоков и панелей из AAC составляет от 30 до 40 миллионов долларов.

Блоки для возведения стен — сплошные, за исключением отверстий для размещения вертикальной арматуры.Затем они заливаются высокопрочным раствором. Рабочие наносят раствор тонким слоем зубчатым шпателем, чтобы соединить блоки.

AAC был изобретен в Швеции в 1920-х годах архитектором Йоханом Акселем Эрикссоном, который искал альтернативу изделиям из дерева, которых было мало после Первой мировой войны. AAC изготавливается путем помещения диоксида кремния в шаровую мельницу и уменьшения его количества до мелкого. порошок. Измельченный кремнезем смешивают с водой с образованием суспензии. Затем добавляют известняковый порошок, портландцемент и небольшое количество алюминиевого порошка, и смесь быстро заливают в форму.В течение нескольких секунд алюминий вступает в реакцию с известью и цементом, вызывая химическую реакцию с выделением газообразного водорода. Газ образует пузырьки до 1/32 дюйма в диаметре, заставляя смесь подниматься, как буханка хлеба. В результате получается материал, имеющий около 80% пустот по объему.

После того, как смесь частично застынет, она еще достаточно мягкая, чтобы ее можно было разрезать проволокой для придания окончательной формы в виде блоков или панелей. Затем детали помещают в автоклавную печь, нагретую паром, при 400ºF под давлением 13 атмосфер.Автоклавирование превращает материал в тоберморит, природный минерал, обнаруженный в месторождениях известняка, чья кристаллическая структура имеет некоторые свойства, аналогичные свойствам стекла. Когда продукт появляется через 8-12 часов, он сохраняет все свои готовые свойства. AAC может выдерживать нагрузки до 1100 фунтов на квадратный дюйм, но при этом его вес составляет 1/5 веса бетона.

ПРЕИМУЩЕСТВА СТРОИТЕЛЬСТВА С AAC

Автоклавный газобетон изготавливают в виде блоков или панелей.Здесь показаны панели, устанавливаемые на стены жилых домов.

В отличие от бетонных блоков, блоки AAC сплошные, без формованных отверстий под сердечник. Стандартные блоки имеют высоту 8 дюймов, длину 24 дюйма и толщину от 4 до 12 дюймов. Блок 8x8x24 дюймов весит всего 35 фунтов, поэтому с ним легче обращаться, чем с обычным бетонным блоком. AAC также легко обрабатывать и даже резать, просверливать и формировать с помощью деревообрабатывающих инструментов. Напье говорит, что на рынке нет другого материала, который мог бы сравниться с AAC по огнестойкости.Четыре дюйма AAC имеют 4-часовой рейтинг огнестойкости, что делает его идеальным в коммерческих зданиях для ограждения стальных колонн, окружающих шахт лифтов и других требований пожаротушения.

Одна из важных причин, по которой владельцы выбирают AAC для строительства дома, — это экономия денег на энергии. Napier называет это «структурной изоляцией» и утверждает, что стена из AAC толщиной 8 дюймов более энергоэффективна, чем стена из 6-дюймовых стоек с изоляцией R-19. Энергоэффективность строительного продукта определяется его R-значением, тепловой эффективностью и влиянием тепловой массы.R-значение материала является мерой его сопротивления кондуктивной теплопередаче, то есть энергии, которая движется от молекулы к молекуле. R-значение типичной стены AAC толщиной 8 дюймов составляет R-10; 10-дюймовая стена — R-12,5, а 12-дюймовая стена — R-15.

Но R-ценность AAC — это только один из способов экономии энергии. Как и в случае с бетонной стеной, масса стены из AAC сохраняет тепловую энергию, когда температура окружающей среды выше, чем температура стены. Эта энергия высвобождается, когда температура окружающей среды падает ниже температуры стены.Этот смягчающий эффект может привести к значительной экономии, особенно в климате, где температура сильно меняется в течение 24 часов. А в типичном деревянном каркасном доме наружный воздух, проходящий через стену, может составлять до 30% затрат на отопление или охлаждение. Напье говорит, что TruStone проверила скорость утечки воздуха для стеновой сборки AAC, что привело к скорости утечки 0,002 фута 3 / мин / фут2 при давлении воздуха 1,57 фунта / фут2, что значительно ниже, чем у гипсокартона. Проникновение воздуха вокруг окон и дверей также может быть важным фактором термической эффективности дома.

Другие причины, по которым людям нравится жить в домах AAC:

• Они тише, потому что стены из AAC имеют хорошие звукоизоляционные свойства
Дома
• AAC устойчивы к ветру и воде, а грызуны или термиты не могут строить дома или туннели в стенах (мягкие стены могут даже остановить пули и шрапнель).
• Стоимость и время изготовления корпусов из AAC может быть значительно меньше, чем для строительства деревянных каркасов.

Идеальный материал для устойчивых зданий — Институт устойчивого проектирования

Пассивный дом Дэна Леви с нулевым энергопотреблением в Вудстоке, Нью-Йорк, построен из AAC. Фото: Alex Wilson

Не секрет, что автоклавный газобетон (AAC) изо всех сил пытался закрепиться в Северной Америке. AAC широко используется в Европе, Мексике и большей части мира, но у него возникли проблемы с конкуренцией с деревянным каркасом в Соединенных Штатах и ​​Канаде. Лесные пожары в Калифорнии, наводнения вдоль наших берегов и рек, более сильные ураганы, расширение ареалов термитов и растущий интерес к пассивной выживаемости могут изменить это.

AAC предлагает ряд значительных преимуществ в эпоху изменения климата, когда нам необходимо строить более устойчивые здания.В этой статье рассматривается этот легкий строительный материал и описывается, как призыв к устойчивости может, наконец, сделать AAC основным строительным материалом в Северной Америке.

Чтобы лучше понять AAC как строительный материал и потенциал использования AAC в энергоэффективных зданиях, мы с Джерелином просто провели выходные в сертифицированном пассивном доме доме AAC в Вудстоке, штат Нью-Йорк, который был построен и принадлежит мой друг Дэн Леви.

Укладываемые блоки АКБ, в том числе сборные, армированные перемычки.Фото: Дэн Леви

Фон

Автоклавный газобетон, или AAC, был изобретен в Швеции в начале 1900-х годов и запатентован в 1924 году. Он производится путем создания суспензии из мелкоизмельченного кварцевого песка, кальцинированного гипса, извести и / или портландцемента, воды и небольшого количества алюминиевой пудры. Жидкий раствор заливают в прямоугольные емкости, наполняя их лишь частично. Алюминий реагирует с гидроксидом кальция с образованием пузырьков водорода, из-за которых объем материала увеличивается примерно вдвое.После того, как заготовка частично затвердеет, резервуар снимается, и AAC разрезается на блоки или панели стандартного размера с помощью тонкой проволоки. Затем он отверждается путем нагревания под давлением (процесс автоклавирования).

Полученные блоки имеют плотность примерно в четверть плотности бетона и достаточно легкие, чтобы плавать в воде. AAC стандартной плотности (37 фунтов на кубический фут) изолирует примерно до R-1 на дюйм, согласно AERCON, единственному производителю AAC в США на сегодняшний день, поэтому стандартная стена из AAC толщиной 8 дюймов без дополнительной изоляции обеспечивает около R-8. Этот материал имеет прочность на сжатие 580 фунтов на квадратный дюйм (psi), что примерно в пять раз меньше, чем у стандартного бытового бетона (2500 psi). Благодаря этой прочности на сжатие 8-дюймовые блоки подходят для строительства пяти-шестиэтажных зданий.

В середине 1990-х годов два ведущих производителя кондиционеров в Европе, Hebel и Ytong, построили заводы в США, надеясь расширить рынок здесь. Компании изо всех сил пытались проникнуть в отрасль, в которой доминирует строительство деревянных каркасов, однако их делу не помогло то, что эти компании сосредоточили хотя бы часть своих маркетинговых усилий на недостатках своего конкурента, а не на рекламировании преимуществ AAC. в целом.

Были предприняты другие попытки создать AAC с использованием летучей золы, отходов электростанций, но эти инициативы провалились. В 2002 году Aercon Industries, LLC приобрела завод Ytong в Хейнс-Сити, штат Флорида, и теперь компания является единственным производителем сборных железобетонных конструкций в США, хотя я слышал, что на этот рынок может выйти другая компания.

U-образный верхний ряд блоков AAC с арматурой образует несущую балку после заполнения бетоном. Фото: Дэн Леви

Совершенно другая строительная система

В строительстве с AAC большинство блоков твердые и однородные, но некоторые обычно заказываются с круглыми ядрами примерно 3.5 дюймов в диаметре. Выравнивая эти стержни по углам здания, а также у оконных и дверных проемов, создаются непрерывные вертикальные каналы, в которые укладывается стальная арматура и заливается бетонный раствор. В верхней части стены используются специализированные блоки U-образной формы, которые создают непрерывный канал или желоб, в который помещается арматура и заливается бетон, создавая структурную связующую балку.

Строительство из блоков AAC существенно отличается от строительства из стандартных пустотных бетонных блоков.Начиная с ровного основания, тонко затвердевающий раствор укладывается с помощью специального зубчатого шпателя, в который помещается совок раствора. Конец примыкающего блока также промазывается раствором. Затем блок ставят и ударяют по месту резиновым молотком. Интересно, что Леви сказал мне, что каменщикам очень тяжело с AAC, потому что он сильно отличается от установки бетонных блоков. «С ним намного легче работать, — сказал он, — но у каменщиков есть проблемы с адаптацией». Леви, который построил два дома с помощью AAC, сказал, что плотникам часто бывает легче с этим, чем каменщикам.

Специализированные мастерки, используемые для укладки тонкозадирного раствора для AAC. Фото: Alex Wilson

Типичные блоки AAC больше, чем бетонные блоки — 8 дюймов x 8 дюймов x 24 дюйма довольно стандартны, хотя блоки также доступны от AERCON шириной 4, 6, 9,5 и 12 дюймов. Хотя блоки AAC больше, чем бетонные, они легче, хотя строители не могут держать или переносить их одной рукой, что может быть недостатком.

Поскольку AAC довольно мягкий и рыхлый, его необходимо защищать как внутри, так и снаружи.Можно использовать широкий спектр внешней отделки, в том числе обычную цементную штукатурку, акриловую штукатурку (Система внешней изоляции и отделки — EIFS), кирпич и дерево или фиброцементный сайдинг поверх обрешетки для создания детали, защищающей от дождя. Если добавить внешнюю изоляцию (см. Ниже), детализация будет несколько сложнее.

В интерьере одни строители используют штукатурку (цемент, гипс или известь), а другие создают раму для проводки с каркасом и устанавливают обычный гипсокартон.

Помимо блоков стандартных размеров, AAC доступен в широком ассортименте сборных панелей, которые производятся со стальной арматурой для удовлетворения конкретных потребностей.AERCON производит структурные перемычки, которые могут перекрывать дверные и оконные проемы шириной до 18 футов. Усиленные, соединяющиеся друг с другом панели стены, пола и крыши обычно имеют ширину 24 дюйма и доступны длиной до 20 футов.

Гостиная Дэна Леви. Толстые стены AAC, изолированные с внешней стороны минеральной ватой, обеспечивают высокую изоляцию оболочки здания. Фото: Алекс Уилсон

Почему AAC может быть идеальным материалом для упругих зданий

Уязвимости, с которыми мы сталкиваемся сегодня, значительны, и с изменением климата эти уязвимости почти наверняка возрастут. Штормы становятся все более суровыми, наводнения — более частыми, лесные пожары — более частыми, термиты — более распространенными. Во многих местах стандартная конструкция с деревянным каркасом теряет смысл.

AAC не может решить все наши проблемы, но может помочь. Ниже я описываю, как свойства и характеристики AAC делают его таким хорошим материалом для устойчивого строительства.

Спальня на нижнем этаже в доме Дэна Леви AAC. Фото: Alex Wilson

AAC огнестойкий

Нам вряд ли нужно напоминание о том, что лесные пожары вызывают растущую озабоченность сегодня.В Калифорнии 2017 год стал самым разрушительным сезоном лесных пожаров в истории штата, когда в Санта-Розе и десятках других муниципалитетов было разрушено более 10 000 домов. Затем в 2018 году в штате было разрушено более 18000 построек, что почти вдвое превышает рекорд разрушений, установленный всего годом ранее.

AAC — негорючий материал. Если снаружи отделана цементной штукатуркой или фиброцементным сайдингом, система может помочь предотвратить возгорание конструкции. Стандартные стены из блоков AAC толщиной четыре дюйма и более и панели стен, пола и крыши толщиной шесть дюймов и более обеспечивают минимальную 4-часовую огнестойкость, основанную на стандартах испытаний UL-U919, U920 и K909.

Согласно AERCON, уникальным свойством AAC является то, что он содержит воду в кристаллической форме, которая действует как теплоотвод; при нагревании из этой воды образуется пар, который выходит через пористую структуру AAC, не вызывая растрескивания поверхности. Даже когда AAC не используется в качестве структурной системы здания, этот материал часто используется в качестве противопожарных перегородок интерьер в таунхаусах, квартирах и других многоквартирных домах. Компания предлагает подробные спецификации на огнестойкие соединительные системы, проходки и другие детали сборки.

Короче говоря, если бы я строил сегодня в Калифорнии или других пожароопасных местах, я бы предпочел систему AAC.

AAC плавает в воде и может высохнуть после намокания. Фото: Alex Wilson

AAC как строительная система для зон, подверженных наводнениям

Ни для кого не секрет, что риск наводнений увеличивается с потеплением климата. В прибрежных районах повышение уровня моря увеличивает частоту штормовых наводнений. Более интенсивные осадки выпадают почти во всех частях У.С. приводит к более частым наводнениям — как в прибрежных районах, как мы видели во время урагана Майкл в Хьюстоне в 2017 году, так и во внутренних районах, как мы видели в моем родном штате Вермонт во время тропического шторма Айрин в 2011 году.

Первым приоритетом должно быть недопущение строительства в районах, подверженных затоплению или предполагаемых к риску из-за повышения уровня моря. Избегать строительных площадок в 500-летней зоне затопления теперь имеет смысл — выйти за пределы 100-летней зоны затопления, которую FEMA обычно рекомендует избегать.Поскольку прогнозы повышения уровня моря увеличиваются, становится все более целесообразным выходить даже за пределы 500-летней высоты наводнения.

Тем не менее, неплохо было бы строить из материала, который может намокнуть и высохнуть. В этом еще одна прелесть AAC. Материал впитывает влагу, но, если следовать рекомендациям производителя по обработке поверхности, он высыхает без длительного повреждения. Фактически, монолитный материал может выступать в качестве сезонного буфера влаги, поглощая влагу летом с более высокой относительной влажностью, а затем высвобождая эту влагу в более сухие зимние месяцы.

Согласно информации о продукте от AERCON, «материал AAC не имеет взаимосвязанной пористости, поэтому капиллярное действие быстро разрушается, и влага не может продолжать« втягивать »очень глубоко в материал. Воздействует только тот материал, который находится у поверхности, непосредственно контактирующей с водой ».

Немецкая ручная пила с твердосплавными зубьями, специально предназначенная для резки AAC. Фото: Alex Wilson

Кроме того, AAC полностью неорганический, поэтому нет ничего, что могло бы разложиться от влаги, и нет источника пищи для плесени и грибка, хотя при намокании AAC важно, чтобы он мог высохнуть. Это включает в себя проектирование сборок AAC с возможностью высыхания снаружи, внутри или обоих. В некоторых ситуациях, когда ожидается внешний контакт с влагой, например, в местах, подверженных наводнениям, может иметь смысл использовать снаружи гидроизоляционный или гидроизоляционный слой, но в таких случаях чрезвычайно важно, чтобы сборка могла высохнуть до интерьер. Следует проконсультироваться со специалистом по строительной науке, чтобы убедиться в правильности деталей.

Минеральные или гипсовые штукатурки рекомендуются в качестве внутренней отделки — избегайте гипсокартона с бумажным покрытием, когда возможно затопление.Снаружи используйте либо неорганическую штукатурку, либо деталь от дождя с обвязкой и накладным сайдингом, например фиброцементом, деревом или терракотой. (Для пожаробезопасных сборок следует избегать деревянного сайдинга.) При штукатурных и штукатурных покрытиях можно использовать интегральные пигменты для удовлетворения архитектурных потребностей.

AAC можно резать стандартными деревообрабатывающими инструментами, хотя здесь используется ленточная пила для резки камня, которая включает в себя скользящий стол. Фото: Дэн Леви

AAC и ветровая нагрузка

При правильном армировании AAC может обеспечить высокую степень ветроустойчивости.Большая часть этой прочности обеспечивается усиленными вертикальными заполненными цементным раствором сердечниками и связующими балками. Блок с сердечником должен быть указан при заказе AAC, поэтому важно заранее определить структурные требования, с которыми производитель должен быть в состоянии помочь.

Стеновые, кровельные и напольные панели с блокировкой AAC имеют соответствующую толщину и имеют стальную арматуру в соответствии с конкретными требованиями к конструкции. Работая с производителем и / или инженером-строителем, можно достичь практически любого уровня требований к конструкции.Учитывая прогнозы более сильных штормов в будущем, может иметь смысл выйти за рамки минимально рекомендованных конструктивных решений с помощью AAC или любой другой строительной системы в этом отношении.

AAC и насекомые

Мы мало что слышим о насекомых в дискуссиях о воздействии изменения климата, но это, вероятно, изменится. Ареалы термитов расширяются на север. Во многих тропических регионах, таких как Гавайи, строительство из стандартной древесины сегодня становится все более редкостью, особенно из-за термитов Формозы.Если используется деревянный каркас, это должно быть обработанное дерево для защиты от повреждений термитами, а обработанное дерево несет в себе собственный набор опасностей для окружающей среды и здоровья. Ограничения, связанные с деревянным каркасом в тропических регионах, по мере потепления климата будут усиливаться на всей территории континентальной части США.

AAC обеспечивает альтернативу деревянному каркасу в районах, где ожидается или может ожидаться повреждение термитами в будущем. В то время как Дэн Леви использовал деревянный каркас для внутренних перегородок в северной части штата Нью-Йорк, в местах, где опасность термитов высока, можно использовать более тонкий блок или панели AAC для интерьера , а также внешних стен.

Окна с тройным остеклением помогают дому Дэна Леви получить сертификат пассивного дома. Фото: Alex Wilson

AAC и пассивная живучесть

Пассивная живучесть стала критерием проектирования после урагана «Катрина», когда ураган вызвал длительные отключения электроэнергии. Идея состоит в том, что здания должны быть спроектированы с хорошо изолированными внешними оболочками и пассивными конструктивными элементами, чтобы они сохраняли пригодные для жизни условия в случае потери энергии. Сам по себе AAC не обеспечивает достаточно высокий уровень изоляции в большей части Северной Америки, чтобы удовлетворить этому критерию, хотя сборки AAC имеют тенденцию быть очень герметичными.

Для удовлетворения требований пассивной живучести рекомендуется добавить внешнюю изоляцию. Для дома AAC в Вудстоке, штат Нью-Йорк, в котором мы остановились, Леви установил шесть дюймов жесткой минеральной ваты (продукт Rockwool ComfortBoard, плотность которого составляет 8 фунтов на кубический фут). Благодаря монолитным стенам из AAC толщиной 8 дюймов и шести дюймам жесткой минеральной ваты стены Леви обеспечивают примерно R-35 с минимальным тепловым мостиком.

Кроме того, AAC с изоляцией снаружи обеспечивает большую тепловую массу внутри изолированной оболочки.Это помогает поддерживать приемлемую температуру во время перебоев в подаче электроэнергии или потери топлива для отопления. В сочетании с пассивным солнечным дизайном (например, окнами, выходящими на юг, затенением и естественной вентиляцией), эта тепловая масса может обеспечить безопасность такого здания в течение длительного времени без дополнительной энергии.

Другие особенности AAC

Наряду с описанными выше преимуществами упругости AAC, этот материал также обеспечивает отличные акустические характеристики — особенно сборки, включающие другие компоненты, такие как изоляционный слой или кирпичная обшивка.

Материал подходит для людей с химической чувствительностью. У Леви есть арендатор в квартире над гаражом, который не мог оставаться здоровым в обычных домах; она продается на преимуществах материала. Для применений, где существует острая химическая чувствительность, может потребоваться внутренняя отделка из цемента, извести или гипса, а не акриловых покрытий.

Леви установил 6 ″ жесткой минеральной ваты снаружи стен AAC, а затем фиброцементный сайдинг поверх вертикальной обвязки на стенах.Фото: Дэн Леви

С экологической точки зрения AAC представляет собой неоднозначную картину. Один из ключевых ингредиентов, портландцемент, имеет значительный углеродный след, хотя более низкая плотность ACC делает его лучше, чем стандартный бетон или бетонный блок. Согласно некоторым источникам, в некоторых районах песка становится мало, но, похоже, это не проблема с AAC AERCON; их кварцевый песок добывается за две мили и измельчается в мелкий порошок на шаровой мельнице компании. Производство алюминиевого порошка энергоемко, но его используют в очень небольших количествах: обычно 0.05 до 0,08% об. Когда и если появятся методы сокращения выбросов углекислого газа при производстве цемента, воздействие AAC на окружающую среду улучшится.

Самым большим недостатком AAC может быть недостаточное знакомство с ним в строительной индустрии Северной Америки. Строители и подрядчики очень консервативны и устойчивы к новым или незнакомым материалам. Еще одним недостатком является необходимость в слое изоляции в большинстве климатических условий Северной Америки, хотя здесь может стать доступным немецкий продукт AAC с прослоенным слоем AAC меньшей плотности (с более высоким значением R) в центре.

Пассивный дом Дэна Леви в Вудстоке с улицы. Солнечная батарея питает полностью электрический дом с нулевым потреблением энергии, тепловым насосом с воздушным источником, водонагревателем с тепловым насосом, вентилятором с рекуперацией тепла и светодиодным освещением. Фото: Алекс Уилсон

Заключительные мысли

Впервые я написал об AAC в середине 1990-х годов в журнале Environmental Building News . Многие из нас тогда, в том числе европейские производители, построившие заводы AAC, думали, что это завоюет популярность и завоюет значительную долю рынка, но этого не произошло.Сегодня, когда интерес к устойчивости растет, я считаю, что у AAC многообещающие перспективы; наконец, он мог стать здесь обычным строительным материалом.

Дэн Леви, который консультирует по вопросам строительства AAC и пассивного дома, поделился со мной своим энтузиазмом по поводу AAC. «Я видел слишком много деревянных каркасных зданий, поврежденных влагой, термитами или другими насекомыми, сверлящими древесину, огнем, гнилью и плесенью», — сказал он мне. «AAC выглядит как бетон, но его легко резать с помощью деревообрабатывающих инструментов, поэтому я считаю, что он предлагает лучшее из всех миров.Между прочим, если вы хотите испытать этот дом на себе, в этом доме через Airbnb доступны две комнаты (хотя, если вы хотите сделать это, скорее всего, будет лучше, чем позже, поскольку Дэн может продать дом и переехать в его следующий проект AAC).

# # # # #

Наряду с основанием Resilient Design Institute в 2012 году Алекс является основателем BuildingGreen, Inc. Чтобы быть в курсе его последних статей и размышлений, вы можете подписаться на его ленту в Twitter . Чтобы получать уведомления о новых блогах по электронной почте, зарегистрируйтесь в верхней части страницы.

(PDF) Оценка поведения наружных стен с использованием армированного автоклавного ячеистого бетона в качестве облицовки

Оценка поведения наружных стен с использованием армированных материалов

Ячеистого бетона в автоклаве в качестве облицовки

Шейн Уилсон1; Калеб Дженнингс2; и Дженнифер Э. Таннер3

Резюме: Цели этого исследования заключались в оценке способности тонких автоклавных ячеистых бетонных панелей (AAC), используемых в качестве внешней системы облицовки

, с использованием деревянных или холодногнутых стальных каркасов в качестве резервной системы. и разработать прогнозные модели.К сегментам стены были приложены нагрузки как вне плоскости, так и

в плоскости. Испытания давлением вне плоскости были выполнены на 12 образцах стенок с использованием вакуумной испытательной установки для нагрузки

на стенки. Первичной переменной был тип резервной системы: дерево или сталь холодной штамповки. Сильная корреляция была достигнута для образцов под давлением

на основе применения теории односторонних плит с использованием проверенных механических свойств и растрескивания при изгибе. Подветренный ветер

моделировался путем переворачивания образца.Испытания на всасывание, которые не прошли в местах крепления, были эффективно смоделированы на основе прямого сдвига и свойств протестированного материала

. Было построено и испытано в общей сложности четыре образца стены с легким каркасом и оболочкой из AAC с монотонными стеллажными нагрузками в плоскости.

Во всех случаях повреждение было вызвано растрескиванием или раздавливанием на стыке крепежа и AAC. После завершения набора

для испытаний стенок на сдвиг, была применена модель, основанная на силах упругих крепежных элементов, и предложена в качестве инструмента анализа стенок сдвига с оболочкой из AAC.Экспериментальные результаты испытаний

сравнивались с моделью с отношениями наблюдаемой к прогнозируемой емкости в диапазоне от 1,14 до 1,33, что указывает на консервативные результаты

. DOI: 10.1061 / (ASCE) ST.1943-541X.0002221. © Американское общество инженеров-строителей, 2018 г.

Введение и история вопроса

Автоклавный газобетон (AAC) — легкий, прочный,

и неорганический конструкционный материал, который одновременно обеспечивает прочность

, звукоизоляцию, теплоизоляцию и огнестойкость.

Хотя он меньше используется в таких странах, как США,

Австралия, Индия и Китай, на долю AAC приходится более 40%

всего строительства в Соединенном Королевстве и более 60% всего строительства

в Германия (Субраманиан, 2013). AAC — это сборный продукт

, который производится путем объединения диоксида кремния (кварцевый / кварцевый песок или переработанная летучая зола

), цемента, извести, воды и расширительного агента. Если

расширительный агент представляет собой тонко измельченный порошок алюминия, между гидроксидом кальция (CaOh3) и калом

, высвобожденным в раствор, происходит химическая реакция. В результате этой реакции образуется

пузырьков газообразного водорода, которые расширяют смесь до необходимой плотности в форме

(Newman and Choo, 2003).

ACC производится промышленным способом с начала

двадцатого века. Ранняя история этого материала началась с изобретения

процесса паровой отверждения, или автоклавирования, немецким исследователем

доктором Вильгельмом Михаэлисом в 1880 году. Другие исследователи, такие как

, как JW Aylsworth, запатентовали процессы [патент США № .1,191,383A

(1914)]. Главное техническое открытие заключается в том, что при использовании процесса отверждения в автоклаве

полученный ААС не дает усадки по сравнению с методами отверждения на воздухе

[Патент США № 1,819,018А (1923)].

В строительстве зданий AAC сдвиговые стены обычно служат в качестве

основной системы сопротивления поперечной силе. Сдвиговые стены передают боковые ветровые и сейсмические нагрузки

от перекрытий перекрытий на фундаменты зданий

. Несколько исследователей провели несколько исследований стенок AAC Shear

на полную толщину (Tanner et al.

2005; Варела и др. 2006; Коста и др. 2011; Врацану и Лангер

2001). Пилотное исследование по сравнению бетонных блоков из кирпича, самана и стен из блоков

AAC, работающих на сдвиг, было выполнено Memari et al. (2008).

Наконец, Getz and Memari (2006) завершили исследование панелей AAC толщиной 200 мм

(8 дюймов), используемых в качестве элементов облицовки.

Авторам известно о нескольких исследованиях, посвященных тонкопанельным AAC

в качестве элемента облицовки, помимо результатов испытаний статическим ветром вне плоскости

на нагрузку трех образцов стенок (Kuri et al.2006). Окадзаки

и др. (2007) сообщили об исследовании с использованием 100 мм (4 дюйма) панелей ACC

, используемых в качестве облицовки в 3-этажном здании. Они пришли к выводу, что дрейф 0,04–

рад был достигнут с небольшим повреждением панелей AAC с использованием типичных японских разъемов

.

Исследования альтернативных облицовочных материалов служат руководством, например,

, как метод Каллснера и Гирхаммара (2009) для оценки сил крепежа

и общей несущей способности деревянных стен с легким каркасом.Другие

опубликовали материалы по испытаниям и моделированию резервных систем из легкой стали

(Chen et al. 2006; Martínez and Xu 2006).

Из-за ограниченных данных экспериментальных испытаний тонких панелей AAC,

, в данной работе исследуются усиленные панели толщиной 50 мм (2 дюйма), используемые в типовых строительных приложениях

для малоэтажных зданий. Первоочередной целью данного исследования была оценка способности компонентов малоэтажных каркасных конструкций, построенных с использованием тонких панелей AAC

в качестве облицовки, с учетом внеплоскостных и плоскостных нагрузок.

Такое испытание служило для аттестации панелей с тонкой облицовкой для использования в одинаковых конструкциях с деревянным или легким стальным каркасом

и является технической основой для отчета инженерной службы

для облицовки из AAC, поддерживаемой одной балки стальные или деревянные (ЕЭС

2017). Используя экспериментально полученные механические свойства и общее поведение железобетона

, были разработаны расчетные модели

, которые сравнивались с результатами испытаний.

Материалы и методы

Прочность на осевое сжатие AAC была установлена ​​путем тестирования девяти кубиков

(4 дюйма) номиналом 100 мм (4 дюйма) в соответствии с ASTM C1693

1 Владелец, Arch Construction, New Mexico St., Green River, WY 82901 .

Электронная почта: [email protected]

2 Инженер по обучению, Мартин / Мартин Вайоминг, Ларами Стрит,

Шайенн, Вайоминг 82071. Электронная почта: [email protected]

3 Доцент кафедры гражданского общества и архитектурное проектирование,

Univ.Вайоминг, Ларами, WY 82071 (автор-корреспондент). Электронная почта:

[email protected]

Примечание. Рукопись отправлена ​​3 октября 2017 г .; утвердил

6 июня 2018 г .; опубликовано в Интернете 30 июля 2018 г. Период обсуждения

открыт до 30 декабря 2018 г . ; отдельные обсуждения должны быть представлены

для отдельных статей. Этот документ является частью журнала Structural

Engineering, © ASCE, ISSN 0733-9445.

© ASCE 04018190-1 J.Struct. Англ.

J. Struct. Eng., 2018, 144 (10): 04018190

Загружено с ascelibrary.org Дженнифер Таннер 08.03.18. Авторское право ASCE. Только для личного пользования; все права защищены.

Кирпичи, блоки и панели: что в стене?

Стеновые системы блочного типа

Теперь давайте посмотрим на системы, которые похожи на обычные «кирпичи и раствор», начнем с самых обычных.

Кирпич двойной

Как следует из названия, дома из двойного кирпича имеют внешние стены из кирпича или других кирпичных блоков как на внутреннем, так и на внешнем слоях (называемых листами) с воздушным зазором (часто 50 мм) между ними.Обычно не используется деревянный или металлический каркас.

Внешний слой обычно представляет собой обычный кирпич, а внутренние слои могут быть кирпичными или бетонными блоками или, возможно, другими каменными блоками, в зависимости от предпочтений. Два слоя стены соединены между собой кирпичными стяжками для прочности и устойчивости.

Воздушный зазор между двумя слоями обеспечивает некоторый уровень изоляции, и дополнительную изоляцию можно добавить с помощью листов жесткого пенопласта или напыляемой пены. Высокая тепловая масса внутренней кладки помогает стабилизировать температуру в помещении.

Внутренняя кладка может быть облицована гипсокартоном или другой облицовкой по выбору, отштукатурена или даже оставлена ​​голой для интереса. Конечно, выбор футеровки будет определять, насколько эффективна тепловая масса, поскольку материалы высокой плотности, такие как цементная штукатурка, обеспечивают наилучшее тепловое сцепление. Более легкие материалы, такие как гипсокартон, будут вызывать эффект теплового запаздывания, вызванный отдельным листом и небольшим воздушным зазором, который неизбежно создается между облицовкой и кладкой.

Хотя обычно считается, что обожженные глиняные кирпичи обладают высоким содержанием энергии, некоторые производители прилагают усилия, чтобы уменьшить углеродный след за счет снижения энергозатрат для обжиговых печей.

Автоклавный газобетон (AAC)

Как следует из названия, AAC — это пенобетон, по сути, пенобетон. AAC примерно на 80% состоит из воздуха (хотя это зависит от конкретного материала и его предполагаемого использования), поэтому он намного легче обычного бетона. Это дает ему разумную изоляционную способность, сохраняя при этом некоторую тепловую массу.

Автоклавный газобетон доступен в различных формах, от кирпича и блоков разного размера до стеновых панелей и даже панелей пола.С ним легко работать — блоки просто цементируются специальным цементом. Поскольку блоки намного больше, чем обычные кирпичи, время строительства может быть довольно быстрым. Самый популярный бренд AAC — Hebel; действительно, под этим именем широко известен AAC.

Поскольку AAC бывает как из блоков, так и из панелей, стены можно строить несколькими способами. Если они построены из блоков, как и другие крупноблочные материалы, блоки являются несущими компонентами — рама не требуется. В качестве альтернативы панели AAC могут использоваться в качестве облицовки над несущей рамой, обеспечивая дополнительную несущую поддержку конструкции. .

Из-за относительно высокой изоляционной способности AAC, особенно блочной формы, дополнительная изоляция обычно не требуется. Для стен, облицованных AAC, в каркас может быть встроена дополнительная изоляция, как и в любом другом облицованном здании.

Изоляционные бетонные формы (ICF)

Переходя к более новым материалам, мы сталкиваемся с изоляционными бетонными формами. Это большие блоки, часто сделанные из пенополистирола, которые сложены как гигантские кирпичи Lego. После завершения стены формы заполняются бетоном, который застывает, образуя прочную изолированную стену.

Затем внешние поверхности форм обрабатываются или облицовываются (точнее, облицовываются), чтобы защитить их от повреждений при ударах, а также обеспечить защиту от огня.

Изолированные бетонные опалубочные стены могут иметь хорошие тепловые характеристики, а также обеспечивать высокий уровень звукоизоляции, поэтому они идеально подходят в шумной среде, например, для домов возле основных дорог, промышленных зон или железнодорожных путей.

Однако, поскольку они заполнены бетоном, они могут иметь высокую внутреннюю энергию, если не используется экологический цемент.Кроме того, полистирол не является экологически чистым материалом (хотя производственные процессы постепенно улучшаются, например, с исключением ХФУ в качестве расширителей), и, как правило, он не разлагается биологически. Это также важный компонент пластиковых отходов, обнаруженных в океанах. Кроме того, поскольку установленные ICF представляют собой композит из пены и бетона, они не подлежат вторичной переработке по истечении срока службы здания.

Timbercrete

Тимбербетон — это смесь древесных отходов (опилок), цемента и песка, из которой производятся кирпичи, стеновые панели и брусчатка.Изделия Timbercrete также содержат нетоксичные добавки для повышения прочности блоков и предотвращения чрезмерного проникновения воды.

Timbercrete выпускается в различных размерах блоков и панелей с различными видами отделки, такими как булыжник, гладкая и текстурированная отделка, чтобы соответствовать практически любому стилю здания. Поскольку его основным ингредиентом являются вторичные древесные отходы, для производства Timbercrete не рубят деревья. Содержание древесных отходов снижает углеродный след за счет удержания углерода, а материал устойчив к термитам.

Timbercrete имеет лучшие тепловые характеристики, чем бетон, и есть блок с высокими тепловыми характеристиками, называемый Super Insulating Block, который объединяет сердцевину из пенополистирола с внутренней и внешней облицовкой Timbercrete, чтобы обеспечить как хорошую тепловую массу, так и уровень изоляции стен R4.

Strawbale

Сильно спрессованные соломенные шарики укладываются как большие кирпичи и связываются проволочными стяжками. Strawbales может образовывать засыпку между опорами конструкции или быть несущими при правильной строительной технике. Стены соломенного пузыря обработаны с обеих сторон, чтобы не допустить вредителей и защитить от непогоды.

Стены Strawbale имеют низкую тепловую массу (хотя это зависит от толщины внутренней штукатурки), но имеют очень высокий уровень теплоизоляции и могут обеспечивать очень стабильную внутреннюю температуру с минимальным нагревом и охлаждением. Суммарная энергия низка, если используются тюки местного производства, и выше, если их необходимо транспортировать на большие расстояния. Они также задерживают углерод, по крайней мере, до конца срока службы здания, который может составлять более 100 лет.

Несмотря на то, что они сделаны из соломы, здания из соломенных тюков обычно достигают высокого уровня огнестойкости из-за герметичности стен — в тюках очень мало воздуха, чтобы обеспечить возможность возгорания.

Грязевой кирпич

Смесь почвы, глины и воды, а иногда и армирующего материала, такого как солома, выливают или прессуют в формы и дают ей высохнуть.Грязевые кирпичи используются как обычные кирпичи, хотя обычно они больше и тяжелее. Раствор обычно представляет собой смесь, аналогичную по составу кирпичу. Небольшой процент цемента может быть добавлен в смесь кирпича и / или раствора для повышения прочности и устойчивости к атмосферным воздействиям. Готовые стены обычно герметизируются прозрачным герметиком из сырцового кирпича или могут быть покрыты другим подходящим материалом.

Стены из глиняного кирпича имеют высокую тепловую массу и поэтому обеспечивают стабильную внутреннюю температуру, но уровни изоляции невысоки и варьируются в зависимости от состава кирпича.Уровни огнестойкости обычно очень высоки. Суммарная энергия низка, если используются кирпичи местного производства, и выше, если их нужно транспортировать.

Камень

Поскольку камень представляет собой материал естественной формы, воплощенная энергия поступает от добычи / резки / отделки камня, транспортировки и раствора, используемого при возведении стен.

Следует также учитывать экологический ущерб, нанесенный карьерными работами, хотя некоторые компании восстанавливают свои карьеры после того, как они исчерпаны.

На некоторых участках есть много натурального камня прямо под поверхностью, который можно собирать, мыть и использовать как есть, без какой-либо резки. Обычно это больше подходит для владельцев-строителей, учитывая трудоемкий процесс сбора и очистки камня.

Основными преимуществами камня, помимо потенциально низкой вложенной энергии, являются высокая тепловая масса и исключительная огнестойкость. Однако, как и бетон, камень не является хорошим изолятором, поэтому обычно требуется внешняя штукатурка с толстой изоляционной штукатуркой.В качестве альтернативы, камень можно использовать только для термальных банок внутри дома, например, для декоративных стен и каминов.

Кирпич зеленой энергии

Это особая марка уникального строительного блока из пенополиизоцианурата высокой плотности (PIR), облицованного на внутренней и внешней поверхности панелью из оксида магния (MgO) толщиной 9 мм.

Кирпичи включают установочные проушины, которые обеспечивают выравнивание стен, канавку из мастики для уплотнения между кирпичами и центральные пустоты для прокладки коммуникаций, таких как трубы и кабели.

Кирпичи имеют размеры 600 мм в длину, 300 мм в высоту и 320 мм в толщину (включая облицовку) и просто складываются вместе без использования раствора или бетонной заливки, что обеспечивает очень быстрое строительство. Существует восемь различных форм кирпича Green Energy Brick для углов, T-образных профилей и т.п.

Облицовка из MgO является огнестойкой, а пена PIR является самозатухающей, что придает стенам Green Energy Brick (GEB) высокий рейтинг огнестойкости. Класс изоляции стандартной стены GEB — огромный R8, что обеспечивает очень хорошие тепловые характеристики.

Заброшенный строительный материал находит новый усилитель

Блоки Launch GalleryAAC устанавливаются на обычные бетонные фундаментные стены или опоры, периодически укрепляемые вертикальными отрезками стальной арматуры. Отверстия в этих «пустотелых блоках» позже заполняются раствором.

Автоклавный газобетон — это необычный строительный материал, свойства которого должны сделать его хитом в жилищном строительстве: он намного лучше теплоизолирует, чем обычный бетон, в то же время легкий, простой в эксплуатации и устойчивый к огню, насекомым и плесени.Единственная проблема в том, что американские строители, похоже, не понимают этого.

Продукт, широко используемый в Европе, просто никогда не пользовался здесь большим спросом. В США есть только один завод-изготовитель, Aercon AAC в Хейнс-Сити, штат Флорида, и он не работает на полную мощность. Некоторые застройщики жилых домов, которые специализируются на энергоэффективных проектах, пытались использовать AAC, но большинство, похоже, пошли дальше.

А теперь познакомьтесь со Стивеном Блюстоуном. Девелопер в третьем поколении из Нью-Йорка считает, что скептики ошибаются и что AAC все еще ждет светлое будущее в области высокопроизводительного строительства.В качестве примера можно привести его собственный дом AAC в северной части штата Нью-Йорк, который превышает требования к воздухонепроницаемости Passivhaus и стремится к нулевым показателям потребления энергии почти через год после завершения.

Что особенного? Bluestone использует блоки AAC для строительства внешних стен, но вместо того, чтобы полагаться только на блоки, он добавляет слой изоляции из жесткого пенопласта снаружи и завершает стены вентилируемой дождевой сеткой и сайдингом.

Долгая история в Европе, но перевода здесь нет

AAC имеет много общего с обычным бетоном, за некоторыми заметными исключениями.Согласно описанию , опубликованному GreenSpec, вместо мелкого и крупного заполнителя в AAC используется песок или летучая зола плюс алюминиевый порошок для создания миллионов крошечных пузырьков в смеси.

Смесь помещают в формы и выдерживают в автоклаве, в котором для завершения химического превращения используется пар и давление.

Блоки

AAC, как и обычные бетонные блоки, укладываются на раствор. Блоки укладываются на отрезки стальной арматуры, залитые в фундаментные стены, а затем эти отверстия заполняются раствором.Блоки можно разрезать с помощью тех же инструментов, которые используются для резки дерева — ленточные пилы обычно используются для резки блоков по размеру.

Для производства AAC требуется меньше энергии и меньше сырья, чем для обычного бетона, и этот материал меньше весит, обладает отличными звукоизоляционными свойствами, а также непривлекателен для насекомых и пожаробезопасен. По словам Блюстоуна, его R-значение зависит от плотности блока, но обычно находится в диапазоне от R-1 до R-1,25 на дюйм.

По данным GreenSpec, в 2006 г. более половины всего нового строительства в Германии использовали AAC.Но по ряду причин — неуверенным ценообразованию и слабым цепочкам поставок, незнанию и относительно низким R-значениям при самостоятельном использовании — доля рынка здесь не изменилась. Некоторых строителей оттолкнули маркетинговые заявления об «эффективных значениях сопротивления R», намного превышающих те, которые могли подтвердить испытания, что является частью дебатов по поводу значения тепловой массы.

«AAC пытается быть автономной системой ограждающих конструкций для рынка США, но она просто никогда не убедила ни одного лидера отрасли или интересы оптового рынка поддерживать производственное присутствие в США.S. », — сказал технический директор GBA Питер Йост в своем сообщении 2013 на GBA . «Причин для отказа от этой системы гораздо больше, чем для ее использования».

Запуск сауны

Стивен Блустоун является частью Bluestone Organization в Нью-Йорке, семейной девелоперской компании, специализирующейся на энергоэффективном строительстве. Он слышал о AAC и начал «экспериментировать с ним» на работе на Манхэттене, где его использовали для перегородок в подвалах многоквартирных домов.

Блустоун заинтересовался настолько, что купил пикап AAC и использовал его для стены в сауне, которую он строил в своем доме в округе Вестчестер, штат Нью-Йорк.

Начало стен: Стены AAC армированы стальной арматурой, которая залита в фундаментные стены. Позже отверстия под арматуру заполняются раствором.

«Я построил стену, и я совсем не каменщик», — сказал он. «Я подумал:« Ух ты, эта штука проста в использовании, не слишком дорогая и гибкая.Так что я начал принимать все большее и большее участие и, наконец, сказал: «Я хочу построить свой дом из этого».

В то время Блюстоуну и его жене принадлежал участок земли в северной части штата Нью-Йорк недалеко от границы с Массачусетсом. Они планировали построить загородный дом, который через несколько лет станет их круглогодичным домом. Блюстоун обратился к Брюсу Колдхэму, архитектору, которого он встретил через Северо-восточную ассоциацию устойчивой энергетики, и попросил его спроектировать дом.

По его словам,

Coldham хотел использовать Durisol , тип изолированной бетонной опалубки.«Ему это нравится, — сказал Блюстоун. «Я посмотрел на это и подумал:« Думаю, я могу это сделать », но мне это не нравилось».

Блюстоун хотел извлечь уроки из собственного дома и применить их в проекте, который разрабатывала его семейная фирма, но он не думал, что Durisol особенно хорошо подходит для этой задачи. «Я не смогу построить большие здания с помощью Durisol», — сказал он, назвав ожидаемый результат «большим, необычным и неточным».

Итак, он сказал Колдхэму, что хочет перейти на блок AAC, и после многих, многих раундов конструктивных изменений у Блюстоуна был проект, который он был готов построить. В законченном проекте было около 4200 кв. Футов кондиционируемого пространства с основным этажом и нижним уровнем, частично засыпанным землей. В Bluestone надеялись, что готовый дом будет иметь характеристики Passivhaus, даже если он не был сертифицирован.

Междугородный генеральный подряд

Хотя Блюстоун работал в городе четыре дня в неделю, он решил, что хочет быть генеральным подрядчиком. Он напугал свои подводные лодки, убедил местного строительного инспектора утвердить строительные чертежи, а затем принялся за работу.Дом сдан прошлым летом.

После того, как были возведены стены из AAC толщиной 8 дюймов, Bluestone прикрепила обработанные давлением 2×4 горизонтально через каждые два фута с помощью строительного клея и винтов. Между 2×4 находятся куски полиизо-изоляции шириной 2 фута толщиной 1-1 / 2 дюйма. После этого пошли еще два слоя толщиной 1-1 / 2 дюйма. полиизо, расположенное вертикально с шахматными швами. Поверх утеплителя устанавливаются обработанные давлением рейки 1 × 4, прикрепленные винтами к панелям 2 × 4, затем фиброцементный сайдинг.

Внутри стены покрыты двухслойной штукатуркой толщиной около 1/8 дюйма.

Bluestone оценивает R-значение внешних стен примерно в 40. В ходе испытания дверцы вентилятора была измерена герметичность при 0,398 воздухообмена в час при перепаде давления в 50 паскалей (ACH50), что значительно ниже требования Passivhaus, равного 0,6 ACH50.

Крыша сделана из структурных изолированных панелей толщиной 12 дюймов. Поскольку его жене требовалось встроенное освещение по всему дому, Bluestone сделал из SIP рамкой 2×10, чтобы освободить для них место, не нарушая работу SIP, и заполнил эти полости изоляцией из стекловолокна.Он оценивает общую R-ценность крыши в «65-ийш».

Прочие реквизиты:

• Изоляция фундамента. Первые 4 фута стены изолированы экструдированным полистиролом (XPS) толщиной 4-1 / 2 дюйма. Ниже 3 дюйма XPS, такое же количество размещается под плитой.
• Окна. Сертифицировано Passivhaus Zola ThermoPlus Clad , деревянное окно, облицованное алюминием, с общим показателем U 0,123 (R-8. 1).
• Отопление и охлаждение. Канальный воздушный тепловой насос Mitsubishi с одним наружным компрессором и тремя внутренними кондиционерами. Всего в доме пять зон отопления и охлаждения.
• Возобновляемые источники энергии. Полностью электрический дом питается от подключенной к сети фотоэлектрической системы мощностью 10 кВт, которая до сих пор вырабатывала достаточно энергии для обнуления счетов за коммунальные услуги.
• Водонагреватель: A Stiebel Eltron 80 гал. водонагреватель теплового насоса. Дренажная труба с рекуперацией тепла собирает отходящее тепло от водопровода первого этажа.
• Вентиляция всего дома: Zehnder 350 Вентилятор с рекуперацией энергии.

Не дешевый дом построить

Bluestone не спешит говорить о том, сколько стоит дом. «Это больше, чем я хочу опубликовать», — сказал он.

Дорогая отделка, бытовая техника, шкафы и другие детали — затраты, которые не обязательно будут повторяться в другом доме AAC — являются большой частью причины. Также имело место влияние удаленного управления объектами с незнакомыми субподрядчиками.Хотя Блюстоун сказал, что он и его субтитры хорошо работали вместе, обмениваясь множеством фотографий по мере выполнения работы, он по-прежнему работал с ними на основе оплаты текущих расходов, а не по контрактам.

Покрытие стены: Специальные блоки U-образной формы помещаются в верхней части стены, где армированная сталью соединительная балка добавляет структурное усиление.

«Счетчик вращался очень быстро, если так на это смотреть», — сказал он. «Если вы отбросите все это, дом был бы дорогим, но не таким дорогим, как я заплатил.Я еще не закончил считать. Я отложил книги некоторое время назад. Я взял их снова, потому что мне было любопытно. Я впадал в депрессию, поэтому подавил их. Мы сделали много нестандартных вещей, много модных вещей ».

Более важно, станет ли строительство AAC конкурентоспособным с финансовой точки зрения вариантом для других застройщиков жилых домов, если методы строительства могут быть отлажены. Например, использование системы внешней изоляции и отделки (EIFS) снаружи здания будет дешевле, чем сборка, которую выбрала Bluestone.

«Я думаю, что это, без сомнения, можно сравнить с двойной стеной из целлюлозы», — сказал Блюстоун. «Но еще важнее то, что он будет там в течение нескольких сотен лет. Здание никуда не денется. Стоимость жизненного цикла этой концепции AAC — это не то, что нужно сбрасывать со счетов ».

Bluestone настолько верит в подход AAC, что он разговаривает об этом с местным архитектором Habitat for Humanity и предлагает купить материалы для первых двух домов AAC, которые реализует программа.

«Я хочу, чтобы это произошло», — сказал он. «Я хочу кайф. Я надеюсь, что больше людей купят его … Огнестойкий, термостойкий, удобный, что еще вам нужно знать? »

Слово архитектора

Союзник

Блюстоуна, архитектор Брюс Колдхэм, хорошо разбирался в зданиях с высокими эксплуатационными характеристиками и не спешил сесть на поезд AAC.

«Я изо всех сил старался отговорить его от этого, — сказал Колдхэм, — в основном [давая ему] все технические подробности о том, почему это был хороший продукт для климата, где были суточные колебания с температурами выше и ниже. [замораживание], но это был не такой уж хороший выбор в таком климате, где было холодно и оставалось холодным.”

Изначально он отдавал предпочтение Durisol, потому что он гораздо лучше справлялся с задачей придания стенам значений R. Компания даже предлагала производить 14-дюйм. блок для работы, который поднял бы R-значения стен в районе R-30 — намного лучше, чем AAC могла бы надеяться сопоставить.

«Я был обеспокоен тем, что раньше, чем позже, это могло бы его смутить», — сказал Колдхэм.

Но картина изменилась, когда разговор заговорил о сплошном изоляционном слое снаружи стен AAC.В этом случае сборка стала очень похожей на то, как «обернуть и привязать» дом получает при модернизации с глубоким энергоснабжением. В некотором смысле не имело значения, был ли субстрат бетонный блок, бетонная кладка или стена с деревянным каркасом, потому что большую часть работы выполняла внешняя изоляция.

Там, где AAC начинает иметь больше смысла, это там, где в смесь добавляются другие факторы — огнестойкость, например, долговечность, эстетика или устойчивость к влаге, грызунам и насекомым.В отличие от Durisol, AAC оказался «впечатляющим воздушным барьером», — сказал он.

«Мой совет ему изначально был очень широким и общепринятым, разумным, он выслушал меня, подумал об этом, а затем вернулся и сказал, по сути, мои слова, а не его:« Это не вся история, Брюс », и затем в течение следующих нескольких лет продолжил, чтобы понять это, объяснить, почему он заинтересован, что он не сумасшедший, а затем приступил к действию в соответствии со своими убеждениями ».

Тем не менее, Coldham не думает, что AAC станет реальным конкурентом более устоявшимся стеновым системам, если не будет других соображений, кроме тепловых характеристик и герметичности.

«Я думаю, что вам нужно иметь что-то еще, чтобы вы захотели выбрать AAC, а не деревянную или бетонную кладку или что-то еще», — сказал он. «В случае Стива это была эстетическая вещь. Это было еще и простое любопытство попробовать новый материал. Если бы это было здание, которое действительно нуждалось в значительной противопожарной защите, это могло бы быть причиной для его использования ».

А как насчет поставки блока?

Если дома AAC станут более распространенными, потребуется готовая поставка блоков AAC.И пока это маловероятно. Помимо завода во Флориде, два производителя AAC находятся в Мексике, и это все в Северной Америке.

Менеджер по продажам

Aercon Майк Маккормик говорит, что по всей стране существует от шести до восьми «горячих карманов» застройщиков жилых домов, которым нравится AAC, но до 95% его бизнеса приходится на коммерческую сторону. «Мы очень заняты нашими людьми», — говорит он, не раскрывая производственных показателей завода во Флориде. «Это очень хороший бизнес на коммерческом рынке.”

По его словам, модель

AAC слишком дорога, чтобы конкурировать в сфере массового жилищного строительства, а низкая маржа для небольших рабочих мест делает коммерческие проекты более привлекательными для его компании. Маккормик может потратить много времени, обучая строителей, инспекторов и домовладельцев преимуществам AAC, а затем разместить заказ на грузовик или два квартала для жилого проекта. Продам большой коммерческий проект, а там будет много грузовиков.

Вначале отрасль AAC страдала от недостатка усилий для роста рынка в целом.По словам Маккормика, когда за заказы AAC боролось больше компаний, они «избивали друг друга», пытаясь привлечь клиентов, вместо того, чтобы работать вместе стратегически, чтобы улучшить продукт и расширить круг потенциальных покупателей. К тому же их вклад в строительную отрасль выглядел как насильственное кормление. «Никому в глотку не засовывай, — сказал Маккормик.

Несколько производителей вокруг сформировали в 1998 году торговую ассоциацию для обмена данными испытаний и продвижения использования AAC. Он все еще существует, но едва ли.

«Он живой, — сказал МакКормик, — но он работает на системе жизнеобеспечения, и вы не можете увидеть, как происходит частое дыхание».

И все же есть пара плюсов. По словам Маккормика, Aercon привлек Дейтонский университет для проведения точных расчетов R-значений на основе конструкции стены и климатической зоны, и он убежден, что промышленность может предложить строителям точную информацию о том, как будут работать здания AAC. Кроме того, в Беннеттсвилле, Южная Каролина, есть еще один завод в США, который, как сообщается, находится в разработке.Пока неизвестно, когда это может открыться.

Подробнее: http://www.greenbuildingadvisor.com/blogs/dept/green-building-news%2A#ixzz3zxjmX9fa
Следуйте за нами: @gbadvisor в Twitter | GreenBuildingAdvisor на Facebook

Подпишитесь на участие в голосовании сегодня и получите последние инструкции от Fine Homebuilding, а также специальные предложения.

Блоки

AAC устанавливаются на обычные бетонные фундаментные стены или опоры, периодически укрепляемые вертикальными отрезками стальной арматуры. Отверстия в этих «пустотелых блоках» позже заполняются раствором.

Стены дома Стивена Блустоуна сделаны из блока AAC толщиной 8 дюймов. Три слоя жесткой изоляции из полиизо повышают тепловые характеристики до R-40. Крыша построена из структурных утепленных панелей. Проникновение воздуха крайне низкое.

Конструкция включает эту приподнятую конструкцию над входом, а также стволы деревьев, используемые для несущей конструкции.

Дорогая внутренняя отделка и детализация помогли поднять стоимость дома, но владелец считает, что система здания AAC все еще может быть конкурентоспособной с другими высокопроизводительными стеновыми сборками.

Получайте советы, предложения и советы экспертов по строительству дома на свой почтовый ящик

×

Автоклавный газобетон: обзор и применение

Автоклавный газобетон (AAC) — это тип сборного железобетона с расширяющим агентом, который поднимает смесь, подобно дрожжам в хлебном тесте. После затвердевания этот тип бетона содержит около 80% воздуха. Автоклавный газобетон изготавливается в заводских условиях, и материал формуют в блоки или плиты с точными размерами. Их можно использовать для отделки стен, полов и крыш.

Как и все материалы на основе цемента, элементы AAC прочные и огнестойкие. Чтобы обеспечить прочность, AAC должен быть покрыт каким-либо типом отделки, например, модифицированной полимером штукатуркой, камнем или сайдингом. AAC также предлагает звуко- и теплоизоляцию.

---

Определите лучшие строительные материалы для вашего следующего строительного проекта.

---

Автоклавный газобетон выпускается в виде блоков и панелей. Блоки укладываются так же, как и обычные кладочные, с тонким слоем раствора. Панели устанавливаются вертикально, от уровня пола до верха стены. Блоки можно размещать вручную, так как AAC весит около 37 фунтов на кубический фут. Однако для установки панелей обычно требуется небольшой кран или другое оборудование из-за их размера.

Стандартные размеры панелей и блоков перечислены ниже:

ЭЛЕМЕНТ	ВЫСОТА	ШИРИНА	ТОЛЩИНА
Панели	До 20 футов	24 дюйма	Доступен в 6, 8, 10 и 12 дюймов
Блоки	8 дюймов (наиболее распространенный)	24 дюйма	Доступны размеры 4, 6, 8, 10 и 12 дюймов

Доступны другие специальные формы:

• U-образные соединительные балки имеют толщину от 8 до 12 дюймов.
• Блоки для шпунта и паза используются для соединения смежных блоков без раствора по вертикальным краям.
• Порошковые блоки для создания вертикальных армированных ячеек раствора.

Физические свойства

Автоклавный газобетон изготавливается из смеси цемента, извести, воды, мелкого заполнителя и в большинстве случаев летучей золы. Добавляется расширительный агент, такой как алюминиевый порошок, чтобы вызвать химическую реакцию, создавая пузырьки, которые расширяют смесь. Элементы разрезаются на блоки или панели, армируются, а затем запекаются для более быстрого отверждения.Физические свойства AAC перечислены ниже:

• Плотность: 20-50 шт.
• Прочность на сжатие: От 300 до 900 фунтов на кв. Дюйм
• Термическое сопротивление: 0,8 — 1,25 на дюйм толщины
• Допустимое напряжение сдвига: от 8 до 22 фунтов на кв. Дюйм
• Класс передачи звука: 40 для толщины 4 дюйма и 45 для толщины 8 дюймов

Преимущества автоклавного газобетона

К полезным свойствам автоклавного газобетона относятся:

• Сочетание изоляционных свойств и структурной целостности стен, полов и крыш.
• Доступен в различных формах и размерах.
• Вторичный материал.
• Желоба для электропроводки и водопровода легко режутся.
• Гибкость конструкции и конструкции, позволяющая при необходимости изменять полевые условия.
• Durable: AAC устойчив к воде, плесени, плесени, гнили и насекомым
• Стабильность размеров: блоки AAC имеют точную форму с жесткими допусками.
• Огнестойкость: 8-дюймовым элементам AAC предоставляется четырехчасовой рейтинг, но фактическая производительность обычно превышает это число.AAC негорючий, поэтому он не горит и не выделяет токсичные газы.
Значения R
• стен AAC сопоставимы с обычными каркасными стенами из-за их небольшого веса. Однако они предлагают более высокую тепловую массу, воздухонепроницаемость и звукоизоляцию.

Ограничения автоклавного газобетона

Как и любой строительный материал, автоклавный газобетон также имеет технические ограничения:

• AAC не так широко доступен, как другие традиционные бетонные изделия.Тем не менее, его можно легко транспортировать благодаря небольшому весу.
• AAC имеет более низкую прочность, чем другие бетонные изделия, и требует армирования в несущих конструкциях.
• Требует нанесения финишных покрытий для защиты от атмосферных воздействий, поскольку материал пористый и при частом воздействии на него разрушается.
• Товары могут отличаться по качеству и цвету, обратитесь к производителю.
• Требуется внешняя облицовка внешних стен для защиты от атмосферных воздействий.
• По сравнению с другими энергоэффективными изолированными стенами, R-значения относительно ниже.
• Более высокая стоимость, чем у обычных бетонных блоков и деревянных каркасных конструкций, что может быть проблемой бюджета.

Устойчивое развитие

С точки зрения экологической устойчивости автоклавный газобетон обеспечивает преимущества в материалах и производительности. Это может снизить воздействие здания на окружающую среду, улучшив при этом контроль температуры в помещении и производительность HVAC.