Теплопроводность газосиликатного блока: Теплопроводность газосиликатных блоков

сравнительная характеристика газобетонных блоков d400, d500 и d600

Газобетон представляет собой разновидность ячеистого бетона. Этот строительный материал содержит равномерно распределенные по всему периметру поры, которые не сообщаются между собой. Особенности производства позволяют добиться хорошей теплопроводности газобетона, небольшого веса и итоговой низкой стоимости. Именно по этим причинам материал становится все более популярным.

Преимущества газобетона

Несмотря на то что материал был изобретен в 1924 году, активное использование газобетона в строительстве началось в 80-х годах. На сегодняшний день самой распространенной сферой применения является утепление дома. Благодаря своей низкой теплопроводности и небольшой толщине, газобетон позволяет в несколько раз увеличить энергосбережение и экономит средства владельцев, проживающих в холодных регионах. Общие преимущества материала выглядят следующим образом:

1. Теплоизоляционные свойства. Утепленные газобетоном стены удерживают тепло в несколько раз лучше, в сравнении с обычным бетоном. Такой эффект достигается за счет многочисленных пор, которые имеют сферическую форму и не сообщаются между собой. Материал хорошо удерживает тепло, не позволяя ему выходить наружу. Очень низкий коэффициент теплопроводности газосиликатных блоков обусловлен большим количеством пор с воздухом, который известен отличными теплоизоляционными свойствами.
2. Небольшой вес. Блоки в несколько раз легче большинства конкурентных материалов. Это существенно облегчает монтаж, перевозку и установку. Благодаря этому удается сократить время строительных работ, сэкономить значительную сумму. Например, для строительства жилого или нежилого помещения нет необходимости создавать прочный и большой фундамент.
3. Газобетонные блоки при утеплении здания можно монтировать при помощи клея.
4. Паропроницаемость. Этот показатель может быть важен в определенных помещениях, где нужно добиться постоянного уровня влажности, а также поддерживать температуру в узком диапазоне. Коэффициент теплопроводности газоблока зависит от плотности, но параметр практически не влияет на возможность пара выходить наружу.
5. Относительно высокая прочность. Важно понимать, что допустимые нагрузки на материал зависят от марки и технологии производства. Одной из самых прочных моделей газобетона является марка D 500. Блоки предназначены для строительства целого дома высотой до 3 этажей. Но при монтаже возникает необходимость дополнительного использования железобетонного армированного пояса или кирпичной кладки. Такие материалы хуже удерживают тепло, поэтому строение может нуждаться в дополнительном утеплении.
6. Хорошая шумоизоляция. Показатель зависит от толщины стен и марки газобетона, но материал успешно применяется в жилых домах. Коэффициент шума соответствует требованию ГОСТ.
7. Огнеупорность является еще одним преимуществом. Свойства материала позволяют применять газобетон в помещениях с повышенными требованиями пожарной безопасности.
8. Экологичность. В процессе производства используются кварцевый песок, цемент и специализированные газообразователи. Отсутствие токсичных веществ гарантирует безопасность для здоровья людей.
9. Низкая стоимость. Цена блоков может быть в несколько раз ниже конструкций из бетона или кирпича. Важно понимать, что дополнительная экономия связана с небольшими временными и финансовыми затратами при строительстве.

На сегодняшний день существует несколько видов газосиликатных блоков. При их производстве используются разные технологии, позволяющие получить материалы, которые будут обладать повышенными теплоизоляционными, конструкционными свойствами или отличаться хорошей плотностью и прочностью.

Область применения каждой марки обуславливается техническими требованиями.

Недостатки материала

Как и любой другой строительный материал, газобетон не лишен отрицательных сторон. Первым важным моментом, который стоит учитывать при приобретении блоков, является разделение на виды. Каждая марка предназначена для узкого направления работы. В зависимости от плотности газобетон может быть:

• Теплоизоляционным. Такие изделия характеризуются хорошим удержанием тепла, но крайне низкой плотностью. Использовать блоки при возведении строения недопустимо, т. к. никаких существенных нагрузок стена выдержать не сможет. Зато теплоизоляционные блоки хорошо подходят для наружного утепления зданий.
• Конструкционно-теплоизоляционным. Числовые параметры плотности могут варьироваться от 400 до 800 единиц. Такие блоки используются при возведении небольших стен или перегородок. С увеличением плотности возрастает и коэффициент теплопроводности, следовательно, материал хуже удерживает тепло.
• Конструкционным. Марки такого газобетона являются самыми прочными. Показатель плотности может достигать 900−1200 единиц. Блоки предназначены для возведения перегородок, стен и целых зданий. Способность выдерживать большие нагрузки обусловлена низким содержанием воздушных пор. Но такое свойство влияет на теплопроводность газобетона 500 или 600. Сооружения требуют дополнительного наружного утепления.

Можно выделить еще несколько недостатков, связанных с техническими особенностями:

• высокая хрупкость;
• высокие параметры гигроскопичности, что может отражаться на теплоизоляционных свойствах во влажных регионах;
• низкая морозостойкость, например, распространенная марка D 500 рекомендована для климатических условий, где температура не опускается ниже -18 ^оС.

Все недостатки являются условными, т. к. при правильном использовании в рекомендуемом температурном режиме материал имеет множество конкурентных преимуществ.

Сравнительный анализ марок

Газобетон не представляет собой универсальный материал. Это можно рассматривать как неудобство, которое требует повышенного внимания при его приобретении, но сочетание нескольких видов позволит добиться отличных эксплуатационных качеств. Например, высокая плотность марки D 600 позволяет без труда возвести небольшое строение, которое будет отличаться высокой прочностью. Дополнительный наружный слой небольшой толщины из марки D 400 решит проблему с влажностью и теплом. Сравнительная таблица позволит лучше оценить параметры всех популярных марок.

Таблица 1 — Коэффициент теплопроводности в зависимости от марки и параметра влажности

Марка газобетона	D300	D400	D500	D600
Коэффициент теплопроводности при сухом состоянии	0,072	0,096	0,12	0,14
Уровень теплопроводности при влажности не более 4%	0,084	0,113	0,141	0,160
Уровень теплопроводности при влажности не более 5%	0,088	0,117	0,147	0,183

Меньшее количество воздушных пор обеспечивает большую плотность и прочность, но существенно повышает показатель теплопроводности. Более высокий числовой параметр указывает на худшую способность материала удерживать тепло. Создать уникальную марку газобетона, которая сочетала бы в себе показатели теплопроводности модели D 300 и плотность марки D 600, невозможно, поэтому единственным вариантом остается сочетать несколько видов для возведения и последующего утепления сооружения.

Способы утепления

Использовать газосиликатные блоки для утепления можно для сооружений из большинства известных материалов. Это обычные бетонные дома, сооружения из кирпича и строения из газобетона с высоким коэффициентом теплопроводности. Но в процессе строительных работ важно учитывать некоторые особенности. Использовать утепление можно для внутренней или наружной стороны строения. Эксперты рекомендуют отдавать предпочтение второму способу по нескольким причинам:

• Первая причина очевидна: внутреннее пространство в помещении существенно уменьшится за счет слоя утеплителя. Толщина необходимого слоя газобетона является небольшой, но 40 сантиметров дополнительного слоя на каждой стене значительно сократят полезную площадь.
• Вторая причина связана с физическими процессами. В холодное время года стены прогреваются очень медленно, а внешняя сторона остывает быстро. В этом случае между слоем утеплителя и основным материалом сооружения будет образовываться конденсат, который при замерзании превращается в лед. Такой процесс негативно отражается не только на температуре, но и на прочности всего строения.
• Третий фактор связан с особенностями структуры газобетона. При отсутствии вентиляции между стеной и слоем утеплителя будет образовываться грибок или плесень. Такой процесс особенно опасен для деревянных строений.

Использование технологии внешнего утепления позволяет достичь улучшения звукоизоляции и защитить основной материал стен от разрушительного действия влаги. Кроме того, газосиликатные блоки на завершающем этапе строительства можно отделать в любом стиле. Это гарантирует отличный внешний вид.

Использование штукатурки

Несмотря на то что стоимость газосиликатных блоков невысока, многие строители хотят добиться еще большей экономии. Решить задачу по утеплению строения при самых низких материальных затратах можно только при использовании пенопласта.

Но такой подход имеет множество недостатков. Пенопласт практически не пропускает воздух, из-за чего вероятность образования плесени или грибка увеличивается в несколько раз. Большинство экспертов, при отсутствии возможности воспользоваться газобетонными блоками, рекомендуют сделать выбор в пользу теплой штукатурки. Первым важным преимуществом является невысокая стоимость материалов и работы. Цена отделки сопоставима с газобетонными блоками, а уровень теплоизоляции, в сравнении с обычной штукатуркой, в 4 раза выше.

Самой популярной является система крепления, которая состоит из 3-ех слоев. Схема работы выглядит следующим образом:

• Первый слой, который рекомендуется укладывать с внешней стороны стены, должен быть изготовлен из материала с очень низким коэффициентом теплопроводности. Лучше всего использовать минеральную вату, т. к. материал крайне легок и обладает отличной паропроницаемостью. Установка производится легко, справиться с работой можно самостоятельно, без опыта в строительно-монтажных работах. Кроме того, большинство производителей гарантирует минимальный срок эксплуатации в течение 70 лет. Для сравнения, пенопласт требует замены через 20−25 лет.
• Второй слой является базовым и выполняется из штукатурно-клеевой смеси. Для обеспечения большей прочности стоит дополнительно укрепить слой армированной стекловолоконной сеткой.
• Основная задача третьего слоя — обеспечение эстетичного внешнего вида. В качестве материала можно выбрать любую декоративную штукатурку, которой существует много: акриловую, силикатную, силоксановую. Если цвет материалов не подходит, можно использовать любые краски.

Хорошие характеристики теплопроводности газобетонных блоков не должны вводить в заблуждение владельцев домов, которые выбрали этот материал в качестве основного при возведении строения. Проживание в условиях средней полосы предполагает обязательное утепление сооружений из газосиликатных блоков. Это связано не только с риском очень низких температур в зимнее время, но и с повышенной влажностью в течение всего года.

Газобетон 400 мм нужно ли утеплять или нет: марки D500

Газоблоки – сами по себе являются эффективным утеплителем. Материал, из которого они сделаны – ячеистый бетон, изначально разрабатывался как теплоизолятор. Однако вскоре, благодаря отличным прочностным характеристикам, ГОСТ включил его в группу конструкционных стройматериалов, но оставил при этом характеристику «теплоизоляционные».

Сегодня существует 5 марок газосиликата, подпадающих под эту категорию. Все они используются в строительстве для возведения стен, однако каждая марка обладает индивидуальной способностью удерживать тепло в помещении. В зависимости от плотности, одни газоблоки нуждаются в утеплении при определенных условиях, другие – сами являются отличными теплоизоляторами.

У застройщиков часто возникает вопрос: если для строительства дома использовали газобетон 400 мм, нужно ли утеплять стены? Чтобы ответить на него, следует сначала выяснить:

• в каком регионе строится дом,
• газоблоки какой марки при этом используются,
• будет ли помещение эксплуатироваться непрерывно,
• какую температуру в комнатах мы будем поддерживать.

Если ориентироваться на возможности газобетона относительно других материалов, то можно прийти к выводу, что утеплять стены толщиной 400 не нужно.

Рассмотрим простой пример: газобетон сопротивляется теплопередаче в шесть раз лучше, чем красный кирпич. Т.е., чтобы получить стену с такими же изолирующими свойствами, как у газобетона, кирпича нужно потратить больше в 6 раз.

При этом возникает вопрос: если дома из кирпича эксплуатируются без утепления, зачем же утеплять газобетон? Ведь его характеристика и так гораздо лучше?

Однако есть точные параметры микроклимата, который должен быть в помещении. Один из них – средняя температура в комнате. Наиболее комфортной считается температура 22°С. А теперь попробуем ответить на вопрос: во многих ли домах в лютые морозы поддерживается температура 22°С?

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Очевидно одно: чтобы создать такие условия в кирпичных зданиях, потребуется огромное количество тепловой энергии. А в газобетонном доме такое возможно: средняя температура 22°С в комнатах может быть создана при среднем расходе газа. или электричества.

Однако мы уже выяснили, что теплопроводность зависит от марки блока. Следовательно, нужно конкретизировать наименование газобетона и выбрать блок какой-то одной плотности.

Остановимся на d500: эта марка сегодня наиболее популярна. Итак, уточняем задание для анализа: — нужно ли утеплять стены из газобетона марки D500, толщина которых 400 мм?

Чтобы ответить на этот вопрос, следует сделать теплотехнический расчет стены, выложенной из газобетона данной марки. Имеем задачку в три действия:

1. сначала нужно определить – с какой силой стена сопротивляется утечкам тепла;
2. необходимо выяснить – каким коэффициентом теплоизоляции должна обладать стена, чтобы обеспечить комфортную температуру проживания на протяжении зимы;
3. требуется сравнить оба значения и сделать вывод о необходимости утепления.

Попытаемся решить эту задачку.

Значения коэффициентов теплопроводности и методология теплотехнического расчета изложены в Своде правил СП 50.13330.2012.

Суть удельного коэффициента теплопроводности такова: эта величина характеризует – сколько ватт энергии тратится на тепло, уходящее сквозь стену площадью 1 кв. метр, в течение 1-й секунды.

Расчетная теплопроводность стены зависит от многих факторов, но основные – это тип материала, из которого выполнены швы.

Если кладка уложена на клей, коэффициент теплопроводности стены из газобетонных блоков равен 0,14 Вт/(м² * °С).

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Важно: Цементный раствор повышает удельную теплопроводность газоблоков на треть.

• Коэффициент сопротивления теплопередаче – это величина, обратная проводимости и учитывающая толщину стены.
• Для нашей стены сечением 400 мм коэффициент сопротивления теплопередаче составит 2,86 м² (м² *°C²) / Вт.
• Чтобы точнее рассчитать индекс теплосопротивления стены следует учесть параметры внутренней и наружной штукатурки – 0,097 и 0,027 соответственно.

Итак:

• Результат 1-го действия:
• Суммарное значение коэффициента равно 2,98 (м² *°C²) / Вт.
• Результат 2-го действия:
• Нормативное значение минимального индекса теплосопротивления для Московской области равно 3,15 (м² *°C²) / Вт.
• Результат 3-го действия:
• Расчетное сопротивление нашей стены меньше, чем требуется по нормативу.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Вывод: газобетонную стену сечением 400 мм, выложенную из блоков марки D500 надо утеплять.

Преимущества и недостатки утепляющих материалов будем оценивать по следующим критериям:

• паропроницаемость;
• теплоизолирующая способность;
• степень влагопоглощения и его влияние на потерю утепляющих свойств;
• горючесть;
• легкость монтажа.

Пару слов надо сказать о паропроницаемости: для газобетона это определяющий фактор. Ячеистая структура блоков отлично проводит пар. Если каналы закупорить, то влага будет застаиваться в порах, а это вредно:

• во-первых, вода будет закисать, появится плесень;
• во-вторых, повысится теплопроводность, стены перестанут удерживать тепло.

Минвата – расплав силикатных масс, доменных шлаков. Форма продажи – пласты или рулоны. Пластичный материал, удобен в перевозке, использовании.

• Паропроницаемость в 3 раза выше, чем у газоблоков.
• Тепло удерживает – в 3 раза лучше.
• Малогорюч: при очень высоких температурах могут воспламеняться клеящие вещества, волокна не поддаются огню.
• Легко монтируется: вату можно просто приклеить к стене.

Все перечисленное – плюсы.

Минус – высокое водопоглощение. Причем, если доля воды возрастает до 20% от веса, вата теряет 50% изолирующих свойств.

Расплав горных минералов. Продается в виде мягких панелей определенных размеров – напоминает спортивные маты или обычные матрацы.

• Паропроницаем, отличный теплоизолятор – по этим параметрам базальтовая вата втрое превосходит газобетон.
• Негорюч.
• Гидрофобен – не намокает, отталкивает воду.

Особенность:

• монтируется на обрешетку,
• требует укрытия панельными отделочными или штукатурными материалами.

Монтаж требует вложений – хоть и относительно небольших, но все же…

Сыпучий материал. Это та же штукатурная смесь, дополненная поризоваными гранулами – крошкой пенопласта и т. п.

• Ограниченно паропроницаем.
• Теплоизолирующая способность – на уровне газоблоков.
• Смесь негорюча.
• Не намокает.
• Монтируется традиционным способом – наносится кельмой или мастерком, разравнивается гладилкой.

Минус: нецелесообразно накладывать слой более 20 мм толщиной.

Материал предназначен скорее не для утепления, а затем, чтобы защитить наружную поверхность газобетона от воздействия вредных факторов – влаги, пыли.

Полимерные пористые или ячеистые плиты – достаточно жесткие, твердые.

• Степень паропроницаемости – 0. Это огромный минус, который в случае с газобетоном сводит на «нет» все плюсы. Может монтироваться на каркас – по технологии вентилируемого фасада.
• Горюч, при плавлении выделяет ОВ.
• Влагопоглощение – минимальное, не сопровождается потерей полезных свойств.
• Монтируется элементарно просто: плиты усаживаются на клей и закрепляются дюбелями зонтичной формы. Сверху шпаклюются по сетке и окрашиваются.

Поставляется в виде пены. Чтобы нанести материал на стену, нужно специализированное оборудование. По остальным свойствам повторяет пенополистирол.

При выборе утепляющих материалов следует руководствоваться экономической целесообразностью применительно к конкретным, имеющимся на данный момент условиям.

• Если средства позволяют есть резон установить базальтовый утеплитель: это наиболее функциональный материал – долговечный и удобный в эксплуатации.
• Такими же, примерно, свойствами обладает минвата. Если ее поставить в вентилируемый фасад, она будет служить ничуть не хуже базальтовой.
• В качестве локального утеплителя подойдет пенополистирол. Его же можно использовать для изоляции помещений изнутри. В некоторых архитектурных конструкциях, особенно мансардного типа, утепление изнутри – наилучший, а то и единственно возможный вариант.
• Подобными характеристиками обладает и пенополиуретан. Мансардный этаж требует утепления по обрешетке на стропилах: в этом случае сложно найти замену этому материалу.

Цена различных материалов, на первый взгляд, существенно различаются. Например, кубометр базальтовой ваты может стоить в три раза дороже, чем кубометр полистирола.

Однако, чтобы утеплить стены, кроме основных материалов требуются еще и вспомогательные. Цены на них могут варьироваться в противоположных пропорциях.

Например, вы отказались от строительства каркаса для вентилируемого фасада и сэкономили втрое при покупке жестких пенополистирольных панелей. Но следом придется покупать фиксирующие дюбели для газобетона. Стоимость комплекта зонтиков в пересчете на 1 кв. метр превышает цену пенопласта в 2 раза. В итоге, экономия обернулась в 0.

Вывод: стоимость материалов утепления лучше рассчитывать еще на этапе проектирования: так можно с максимальной эффективностью оптимизировать собственные затраты.