Газобетонные блочные изделия отличаются от обычного бетона низким показателем тепловой проводимости. Данное качество достигается наличием в исходном сырье алюминиевого порошка. По затвердевающей массе распространяются водородные пузырьки, что позволяет газобетону передавать меньшее количество тепла, чем бетону. Но данное достоинство чревато понижением прочности, что является актуальным при сравнении блоков с бетонными аналогами. Исходя из этого, толщина стен из газобетона определяется с учетом нужного уровня тепловой изоляции и прочности конструкций. И здесь имеется еще одна немаловажная особенность – полное соответствие имеющемуся бюджету.
Толщина несущих стен
Возведению любого объекта предшествуют расчеты на прочность. Самостоятельно выполнить такие действия не всегда возможно, по этой причине разрешается использовать параметры, определяющие прочность.
Толщина несущей стены определяется с учетом этих данных.
Еще один важный фактор – предназначение строящегося объекта. Если дом малоэтажный и подразумевается его использование в летний сезон, рекомендуется соблюсти ряд простых требований:
- при возведении одноэтажного объекта в районе с теплым климатом, гаражного помещения и другой хозпостройки, применяют газобетон толщиной 250 мм;
- для двух- или трехэтажных построек этот параметр увеличивается до 300 мм;
- при возведении подвалов или цокольных этажей рекомендуемая толщина стен – от 30 до 40 см. Но помните, что газобетон боится обильной влаги, поэтому необходимо использовать другие материалы.
Если подразумевается строительство объекта, предназначенного под круглогодичное проживание, показателя прочности оказывается недостаточно. В данном случае принимается во внимание тепловая проводимость материала. При помощи расчетов определяется минимальная толщина стены из газобетона, либо такие параметры остаются, как для летних домиков, но дополнительно выполняется утепление наружных стен. В таком случае расчет ведется по имеющимся деньгам – определяется более выгодный вариант. Либо увеличивается толщина несущей стены из газобетона, либо применяется утеплитель.
Определяя стоимость утеплительного материала, не забываем про крепеж и стоимость услуг специалистов.
Толщина перегородочных стен
Этот параметр выбирается с учетом определенных факторов, при этом рассчитывается несущая возможность и учитывается высота перегородки.
Выбирая блоки для таких стен, следует обратить пристальное внимание на значение высоты:
- если она не переваливает за трехметровую отметку, то оптимальная толщина стен – 10 см;
- при увеличении высотного значения до пяти метров, рекомендуется применять блоки, толщина которых равна 20 см.
Если возникнет необходимость получить точные сведения без выполнения расчетов, можно воспользоваться стандартными значениями, в которых учтены сопряжения с верхними перекрытиями и значения длины возводимых стен. Особое внимание уделяется следующим советам:
- при определении эксплуатационной нагрузки на внутреннюю стену появляется возможность выбора оптимальных материалов;
- для перегородок несущего типа рекомендуется использовать блоки D 500 либо D 600, длина которых достигает 62.5 см, ширина – варьируется от 7.5 до 20 см;
- устройство обычных перегородок подразумевает использование блоков с показателем плотности D 350 – 400, позволяющих улучшить стандартные параметры звукоизоляции;
- показатель звукоизоляции в полной мере зависит от толщины блока и его плотности. Чем она выше, тем лучшими шумоизоляционными свойствами обладает материал.
Если длина перегородки равна восьми метрам и более, и высота ее от четырех метров, то с целью увеличения прочности всей конструкции каркасная основа усиливается железобетонным армирующим поясом. Кроме того, нужной прочности перегородки можно достичь клеевым составом, с помощью которого ведется кладка.
Толщина стен для разных регионов
Оптимальный вариант проектирования объекта – полные расчеты прочности и тепловой проводимости, но такая задача не каждому человеку по силам. Да и деньги платить за оказываемые услуги нет желания. В подобных случаях следует ориентироваться на примерные показатели прочности и толщины газобетонных блоков для наружных стен.
По сравнению с остальными материалами, газобетон обладает значительно меньшей толщиной при одинаковой энергоэффективности.
Такие советы считаются рекомендациями усредненного характера, составлены главным образом на основе статистических данных применения газобетонного материала в строительной сфере и рекомендациях изготовителей.
Если строительство предстоит в регионе с теплыми климатическими условиями, то толщина стен должна быть от 20 см. Но значение носит рекомендательный характер, и многие застройщики останавливают свой выбор на 30 см.
А какая толщина должна быть у стен объектов, строящихся в иных районах России? Здесь уже все зависит от среднесуточного температурного режима. К примеру, для Сибири толщина стены из газобетона должна быть больше, чем в южных областях.
Требования ГОСТов
Строительные работы с применением ячеистого бетонного материала регламентированы специальными требованиями. Основные рекомендации по применению блоков заключаются в следующем:
- высота зданий ограничена. Из блоков, прошедших автоклавную обработку, разрешается возводить пятиэтажные объекты, высота которых составляет два десятка метров. Самонесущие стены в девятиэтажных постройках не должны превышать тридцати метров. Пеноблочный материал используется при строительстве трехэтажного здания, максимальная высота которого не превышает десяти метров;
- нормативом определены показатели прочности с учетом количества этажей. Блок В 3.5 применяется при возведении пятиэтажного объекта, а для трех- и двухэтажных сооружений используют В 2.5 и В 2 соответственно;
Отзывы строителей
Какой толщины делать стены?
Газобетон считается эффективным материалом по сохранности тепла, и объясняется его ячеистым строением.
Чтобы точно определить, какую толщину газоблока выбрать, необходимо соблюдать полезные рекомендации:
- в строительных работах применяется специальный кладочный раствор, который наносится на блочную поверхность тонким слоем. Особенно это относится к людям, постоянно работавшим с цементными растворами. Толстые швы начнут пропускать холод, что негативно отразится на теплоизоляционных характеристиках блока;
- если строительство ведется в районах с холодными климатическими условиями, то выполняется утепление газобетонной стены с двух сторон;
- расчет прочности должен учесть дополнительную массу, созданную теплоизоляционными материалами.
Кроме официальных расчетов, строители определяют дополнительные факторы, помогающие установить толщину:
- Продолжительность использования дома. Если вариант дачный, то толщина стен может составлять двадцать сантиметров. Они смогут выдержать вес кровельного перекрытия, защитят от весенней и осенней прохлады. В случае, если проживание планируется весь год, показатель толщины увеличивается в два раза.
- Несущие стены должны быть на десять – пятнадцать сантиметров больше, чем толщина внутренних стен из газобетона.
- При наращивании высоты объекта применяют более прочные газоблоки. Если объект одноэтажный, то стена может быть от 25 см, а в случае с многоэтажным строительством это значение достигает 300 – 400 мм.
- Длительность холодного времени года и среднесуточный температурный режим напрямую оказывают влияние на мощность стен. Для сибирских районов это значение всегда выше.
- Если планируется использование утеплительных материалов, то толщину блоков можно уменьшить.
Плюсы и минусы блочного материала
Размер стен по толщине считается основным недостатком рассматриваемого материала. К примеру, минимальный показатель в Подмосковье составляет 53.5 см. При этом важное значение уделяется мостикам холода, которые дополнительно понижают общий уровень защищенности на десять процентов.
На стенах в обязательном порядке устраивается армирование и перемычки над проемами для окон и дверей, что также негативно влияет на тепловую изоляцию. В конечном итоге толщина строящейся стены должна составлять не менее 65 см.
Блоки из газобетонного материала применяются сегодня достаточно часто. Следует не забывать, что материал гигроскопичен, и это его главный отрицательный признак.
Но имеются и положительные моменты. Геометрические параметры материала отличаются точностью и внушительными размерами. Это позволяет вести строительство с хорошей скоростью и незначительными отклонениями. Расходы на отделку внешних стен сокращаются, а если применить блоки с пазо-гребневыми соединениями, то исключается образование мостиков холода и щелей.
Материал противостоит воздействию огня, легко обрабатывается, обладает малым весом.
Заключение
Изучив нормативную документацию, можно узнать, что для центральных регионов России допускается возведение однослойных стен из газобетона. А вот для Сибири и других районов Севера стены выкладываются в несколько рядов. Покупая этот материал, внимательно изучите положительные и отрицательные моменты. Возможно, выбор изменится в сторону другого строительного сырья.
Какой толщины должна быть стена из газобетона
Газобетон является самым популярным строительным материалом, благодаря своим теплотехническим характеристикам, низкой стоимости и высокой скорости возведения стен.
Одним из самых главных вопросов при строительстве дома является следующий – «какой толщины должна быть стена из газобетона». Ведь вопрос об экономии денег на отопление актуален как никогда. Если ответить быстро, то чем стена толще, тем она прочнее, и тем лучше сохраняет тепло. Но не все так просто, важна экономическая целесообразность.
На теплотехнику стены, помимо ее толщины, влияет еще и плотность газобетона. Чем плотность ниже, тем лучше сохраняется тепло. Скорее всего, вы бы хотели просто узнать, какой толщины должна быть газобетонная стена, но помимо всего перечисленного, на выбор толщины стены влияет еще и регион, в котором вы проживаете, так как разница в температурах Сибири и Сочи огромная.
Для средней полосы России считается, что сопротивление стены теплопередаче (по СНИП) должна быть около 3,2 Вт/м•С°. Для более холодных регионов страны, этот показатель должен быть выше. Отметим, что для частного строительства, соблюдать данные нормы не обязательно.
Такую теплозащиту (3,2 м2 С°/Вт) обеспечивают следующие варианты однослойных газобетонных стен.
- D300 – 300 мм.
- D400 – 400 мм.
- D500 – 500 мм.
Стоит отметить, что на общую тепловую эффективность здания влияют не только стены, но и утепление пола, крыши, перекрытий, армопоясов, перемычек, и окон. Из этого следует, что тепловые потери здания через стены составляют от 30 до 40%. То есть, делать слишком толстые стены не рационально. Нужен некоторый баланс между затратами на толщину стены, и на отопление дома.
Если речь идет о доме постоянного проживания, то при текущих затратах на отопление, оптимальная толщина однослойной стены из газобетона составляет: D400 – 400мм, D500 – 500 мм.
Для дачного дома, который посещают довольно редко, будет достаточно стены толщиной 250-300 мм из газобетона D400.
Толщина газобетона с утеплителем
Теперь что касается многослойных стен, то есть, утепленных. В качестве утеплителей обычно применяют каменную вату, пенопласт и газобетон низкой плотности.
Применяя утеплитель, толщину несущих стен можно уменьшить, добиваясь определенного значения теплового сопротивления. То есть, затраты на газобетон уменьшаться, а на утеплитель повысятся. Таким образом, нужно искать баланс между толщиной газобетона и стоимостью материалов на утепление.
Чтобы вам было проще определиться с толщиной газобетона и утеплителем, мы нашли таблицы по теплотехническим параметрам стеновых материалов.
Сопротивление теплопередаче (R0) газобетона в зависимости от толщины кладки.
Чем значение выше, тем лучше.
Таблица (коэффициент теплопроводности газобетона)
Чем значение ниже, тем лучше.
Для большей наглядности произведем расчеты.
К примеру, вы хотите построить дом в Московской области. Требуемое значение по тепловому сопротивлению в Москве R=3.28. Дом у вас из автоклавного газобетона D500 толщиной 300 мм, и вам нужно определиться с толщиной утеплителя.
Толщину газобетонной стены (0.3 м) делим на коэффициент теплопроводности газобетона D500 (0.14).
Тепловая сопротивляемость стены R = 0.3/0.14=2.14 м2·°C/Вт.
Далее от требуемого значения R(3.28) отнимаем полученное тепловое сопротивление R (2.14).
3.28-2.14=1.14.
Значит тепловая сопротивляемость утеплителя должен быть 1.14 м2·°C/Вт.
Коэффициент теплопроводности минваты = 0.04.
Умножаем 1.14 на 0.04 = 0.0456 метра, то есть 45 мм.
То есть, нужная толщина утеплителя у нас получилась 50 мм.
Таким образом, вы можете рассчитать требуемое утепление для любой стены.
Нужно ли утеплять газобетон?
Пример расчета затрат на отопление дома
- Дом 10 x 10 метров из газобетона D400, толщиной 400 мм.
- Высота потолков – 2.5 м.
- Площадь стен – 230 м2.
- Площадь пола, потолков и окон — 220 м2.
- На улице -20, в доме + 20.
- Разница температур составляет 40 градусов.
- Тепловое сопротивление газобетонных стен – 3.4 м2·°C/Вт
- Среднее тепловое сопротивление пола, потолков и окон – 3 м2·°C/Вт.
- 230/3.4 * 40 = 2700 Вт/час.
- 220/3*40 = 3000 Вт/час.
- То есть за один час, на отопление дома будет потребляться почти 6 Квт энергии.
- За сутки – 144 кВт.
- 1 Квт энергии стоит в среднем 3 рубля.
- За месяц на отопление уйдет 144*30= 4320 кВт.
- Месячные зимние расходы на электрическое отопление примерно 10-15 т.р.
Но это, если температура будет постоянно стабильной, в реальности же, температура постоянно меняется. Весной и осенью затраты на отопление сократятся в несколько раз. В любом случае, такие расчеты покажут вам примерную картину по стоимости отопления дома электричеством.
Строительные материалы пористого типа становятся все более популярными в частном и промышленном строительстве. Это обусловлено тем, что стена из газобетонных блоков при небольшом весе отличается прочностью и низкой теплопроводностью. Данные качества достигаются путем добавления в исходное сырье алюминиевого порошка.
В процессе застывания раствора происходит образование пузырьков, которые образуют множество пустот. Это качество приводит к снижению прочности блоков. Для достижения необходимой надежности зданий подбирается оптимальная толщина несущих конструкций.
Классификация газобетонных блоков
Современная промышленность выпускает широкий ассортимент газоблоков, различающихся по составу, размерам и эксплуатационным характеристикам.
По плотности и прочности изделия подразделяются на такие типы:- Конструкционные. Применяются для возведения многоэтажных зданий с однослойными несущими конструкциями. Марка плотности — Д900-Д1200.
- Конструкционно-теплоизоляционные. Используются для возведения внешних стен зданий высотой до трех этажей. Плотность — Д600-Д900.
- Теплоизоляционные. Предназначены для обустройства внутренних простенков и перегородок. Прочность — Д400-Д500.
- блоки;
- балки;
- перемычки;
- дуги.
Поверхность фрагментов может быть гладкой или с шипами и пазами. Изделия изготавливаются в стандартном и морозостойком исполнении. При возведении одного здания могут использоваться материалы разных типов в зависимости от особенностей проекта и климатических условий района, где проводится строительство.
Требования ГОСТов
Параметры стены из газобетона регламентируются ГОСТ 25485-89. Требования документов обязательны для коммерческого и государственного строительства, а для частных лиц носят справочный и рекомендательный характер.
Основные правила следующие:- коэффициент теплопроводности — 0,10-0,40 Вт;
- морозостойкость — 50-150 циклов;
- усадка — 0,3-0,5 мм/м;
- прочность — В 1,5-2,5;
- срок службы — 50-200 лет;
- цвет — белый и серый.
Высота для наружных стен из конструкционного материала не может превышать 30 м при условии использования камней, прошедших автоклавную обработку
Теплопроводность газобетона
При возведении строений жилого типа на первом месте стоят их надежность и долговечность. Следующим параметром является их способность противостоять воздействию окружающей среды, жаре и холоду. Если для внешних несущих конструкций выбран газобетон, толщина стен здания определяет стабильность внутреннего микроклимата в помещениях.
Под теплопроводностью понимается способность блоков передавать тепло по своему объему от внешней грани до внутренней. Для расчета показателей принимается количество тепла в ваттах, проходящего за 1 час через 1 м³ вещества. Чем это число ниже, тем лучше изоляционные качества материала.
Среднее значение у пористых блоков составляет 0,10-0,15 Вт/(м×°C), а у кирпича — 0,40-0,50 Вт/(м×°C). Опытным путем установлено, что 1 см газосиликатного материала нейтрализуют 1 °C холода.
Так, чтобы рассчитать, какой толщины должны быть стены из газобетона, следует брать за основу такие соответствия толщины блоков в см и показатели их теплопроводности:
- 12 — 1,15;
- 18 — 0,75;
- 20 — 0,70;
- 24 — 0,57;
- 30 — 0,45;
- 36 — 0,39;
- 40 — 0,35;
- 48 — 0,29;
- 60 — 0,22;
- 72 — 0,19.
Большие размеры используются редко и применяются только в промышленном строительстве для возведения хозяйственных построек, где необходимо поддержание постоянной и стабильной температуры.
Прочность стен
Данный показатель определяет способность материала противостоять вертикальным нагрузкам до момента частичного или полного разрушения. Потерей целостности является появление трещин или вытеснение крошек под влиянием тяжести уложенных сверху слоев.
Показатель прочности определяется буквой «В» и цифрой, которая указывает на предельное количество кг на 1 см². Исходя из маркировки блока рассчитывается минимальная толщина несущей стены из газобетона при строительстве многоэтажных зданий.
В зависимости от их высоты несущие конструкции могут укладываться в один или несколько слоев. Прочность блоков зависит от технологии их изготовления, состава, процента воздушных пузырьков и наличия армирующих материалов.
Изделия подразделяются по таким маркам:- В 1 — утепление, изготовление декоративных украшений;
- В 1,5 — межкомнатные перегородки толщиной от 15 см, внутреннее и внешнее утепление;
- В 2 — одноэтажные дома, гаражи, сараи склады.
- В 2,5 — 2-этажные дома всех типов;
- В 3 — 3-5-этажные строения жилого и хозяйственного типа;
- В 3,5 — 5-9-этажные строения, промышленные объекты специализированного назначения.
При проектировании делается запас 20-25% исходя из возможности внутреннего наполнения здания.
Толщина несущих стен без утепления для постоянного проживания
Толщина стены из газобетона определяет не только прочность и надежность строения, но и расходы на его содержание. Если сэкономить на толщине несущих конструкций, то это потребует дополнительных средств на их утепление и укрепление. Недостаточная ширина приведет к промерзанию газобетона и большим счетам за отопление. Кроме этого, из-за разницы температур возникает риск образования конденсата и развития плесени.
Исходя из этого, выбирая параметры будущего дома, нужно основываться на таких факторах, как уровни жары и холода, влажности воздуха и конструктивные особенности здания.
Расчет в зависимости от региона проживания
При проведении планирования строительства в расчет берется средняя температура в зимнее и летнее время. Максимальные исторические рекорды во внимание не принимаются. Даже если температура достигнет пиковых значений, то она будет длиться недолго. Кроме этого, воздействие природных катаклизмов можно компенсировать бытовой техникой: кондиционерами, обогревателями и автономными системами.
Для северных районов следует выбирать широкий материал с низкой прочностью и теплопроводностью. Грунт в таких районах характеризуется устойчивостью и стабильностью. Оптимальным вариантом являются модели D300-400.
В местах с подвижной почвой следует отдавать предпочтение блокам высоких марок, так как они должны обладать устойчивостью к сотрясениям и сезонным подвижкам. В зависимости от сейсмической активности целесообразно останавливаться на марках D600-1200.
Кроме этого, следует помнить, что во всех случаях необходима отделка стен из газобетона. Этот материал хрупкий и хорошо впитывает влагу. Эта статья расходов включается в любой проект.
Теплопроводность
Внешние стены являются защитой внутреннего пространства дома от воздействия перепадов температур. При этом внутренние переборки тоже играют свою роль в задержке избытка тепла и холода.
Блоки сами являются отличным изоляционным материалом, который не нуждается в дополнительном утеплении. Чем ниже плотность камней, те лучше они защищают дом от воздействия внешних факторов. Одновременно наблюдается прямо пропорциональное снижение прочности. Оптимальным выбором для строительства жилых зданий являются модели серии d400-800, которые отлично приспособлены для эксплуатации во всех климатических условиях.
Пример расчета толщины для московского региона
Для Москвы и области характерны большие перепады температур, которые в течение года могут варьироваться в пределах ± 40ºС. При этом экстремальные холода и жара могут держаться неделями. В таких условиях строить дома нужно из блоков, которые способны противостоять таким воздействиям. Зная значение теплопроводности имеющихся в продаже материалов, нужно выбирать эквивалент, равный 40 см при коэффициенте теплопроводности 0,1.
Расчет для блоков D400
Внешние блоки D400 имеют среднюю теплопроводность 0,10 Вт/(м×°C). Исходя из этих показателей необходимая толщина камней должна быть не менее 40 см. В этом случае несущие конструкции смогут защитить внутреннее пространство дома от предельных температур на протяжении 10-15 дней.
При выборе товара следует учитывать мостики холода, которые образуются на стыках. Даже качественный полимерный раствор дает потери 10%. Исходя из этого следует использовать блоки 48 см с последующей отделкой тонким слоем гидроизоляции. Такое решение позволит осуществить строительство быстро и недорого при достижении должного уровня качества и прочности.
Расчет для блоков D500
Внешние блоки D500 имеют среднюю теплопроводность 0,12 Вт/(м×°C). Исходя из этих показателей необходимая толщина камней должна быть не менее 48 см. Такое решение обеспечивает не только хороший уровень сохранения тепла, но и крепости всего строения, высота которого может составлять 2 этажа.
Поскольку значение 48 см является гранично предельным, при таком варианте запаса не остается. Выходом является использование теплой фасадной штукатурки, толщиной не менее 5 см. Это позволит не только изолировать газобетон, но и добавит ему устойчивости к перепадам температуры.
Внутренние перегородки из газобетона
При выборе материала для изготовления внутренних простенков следует ориентироваться на такие факторы:
- теплопроводность;
- звукоизоляция;
- устойчивость формы.
Морозостойкость имеет значение только в том случае, если помещение зимой не используется и остывает до температуры окружающей среды.
Для возведения легких простенков между хозяйственными помещения достаточно камней толщиной 10 см при условии ограничения по высоте 250 см. Если этот показатель выше, то следует брать камни 18-24 см.
Спальни и детские лучше отделять материалом шириной от 20 см. Это обеспечит хорошую звукоизоляцию, постоянную влажность и температуру в помещениях.
Для строительства несущих простенков следует применять блоки D 500 и D 600. Материал обладает достаточной плотностью, чтобы предотвратить провисание несущей плиты на протяжении десятилетий. Изделия D 350 и D 400 можно использовать для простенков, не испытывающих вертикальных нагрузок. Пористый материал обеспечит стандартные параметры звукоизоляции.
Если простенок имеет большую высоты или длину, то поверхность рекомендуется усиливать железным армирующим каркасом, который обеспечит стабильность формы кладки.
В зависимости от назначения сооружения толщина стен из газобетона варьируется. Материал имеет хорошие характеристики теплосберегаемости, небольшой вес, невысокую стоимость, однако недостаточную прочность на сжатие. Поэтому во избежание лишнего расхода материала, важно правильно рассчитать оптимальную толщину несущих поверхностей для конструкций из газобетона.
Виды блоков: их свойства
В зависимости от целевого назначения помещения выделяют несколько видов газобетона:
- гаражи, хозяйственные помещения;
- жилые постройки, рассчитанные на проживание вне отопительного сезона;
- дома для круглогодичного проживания.
В первых двух способах строительства теплопроводные качества материала могут игнорироваться, поэтому газобетон выбирают исходя из показателей прочности. Увеличение плотности приводит к повышению прочности и теплопроводности. Взяв за основу плотность газобетона в кг/м3 были стандартизированы марки — от D300 до D1200. Низкие показатели означают большую пористость блоков, меньшую прочность, что подходит к использованию для звукоизоляции и в роли самонесущего утеплителя. Более высокие цифры подчеркивают твердость, прочность, способность материала выдерживать большие нагрузки, определяют газобетон как пригодный для возведения несущих поверхностей.
Чем больше плотность материала, тем выше уровень его прочности, что дает возможность возводить из него серьезные конструкции.Характеристики газобетона
Строительство с использованием ячеистых бетонов (газобетон относится сюда же) регламентируется стандартом организации 501—52—01—2007. Кладка несущих стен выполняется из блоков следующих классов: В3,5 — конструкции до 5 этажей; В2,5 — в домах не выше 3 этажей; В2,0 — постройки в 2 этажа. Стандартные размеры газобетонных блоков: высота 200 мм, длина — 600 мм, ширина — непостоянная величина, от 100 мм. Кладка из газобетона обеспечивает до 30% экономии средств по сравнению с кирпичом и железобетоном.
Посмотреть «Стандарт организации 501-52-01-2007» или cкачать в PDF (0 KB)
Необходимая толщина стен
Если сравнивать с материалами похожей структуры, стены из газобетона имеют толщину меньше при идентичной энергоэффективности, чем из пенобетона. Оптимальная ширина выводится с учетом расчета на прочность и теплотехнического. Чтобы не проводить сложных калькуляций, можно ограничиться таблицей:
Марка | Назначение | Толщина стен, мм |
D300 | Одноэтажные дома, летние кухни, гаражи | 300 |
D600 | Стены цокольных этажей, подвалов | 300—400 |
D500—600 | Перегородки межквартирные | 200—300 |
D500—600 | Перегородки внутренние, межкомнатные | 100—150 |
D500 | Постройки хозяйственного назначения | 200 |
Ширина наружных стен увеличивается до 600 мм, если дом строится в холодном климате. Что касается внутренних несущих поверхностей, их толщина должна учитывать, какое навесное оборудование планируется крепить, например, антресоли, навесные шкафы, микроволновая печь или телевизор. Внутренняя отделка стен гипсокартоном создает к тому же еще один слой звукоизоляции.
Увеличение толщины стены, выполненной из газобетона, на 100 мм, повышает энергоэффективность на 23%.
Как рассчитать толщину: расчет по формуле
Толщина несущих стен из газобетона вычисляется следующим образом: T=Rreg*λ, где первое — величина сопротивления теплопередаче стеновых поверхностей, второе — коэффициент теплопроводности строительных блоков, подбирается по схемам значений газобетона или на основании производственных испытаний материала. Rreg=0,00035xDd+1,4, где Dd — градусо-сутки отопительного сезона, значение представляет собой разницу температур в помещении и уличной в течение отопительного периода, умноженную на количество дней сезона отопления. Величины Dd приводятся в «Строительной климатологии», в нормах СНиПа 23—01—99.
Посмотреть «СНиП 23-01-99» или cкачать в PDF (0 KB)
Способы кладки
Выкладывая наружные стены из газобетонных блоков, рекомендовано создание одного или нескольких слоев ограждающей конструкции. Подробно об этом в таблице:
Способ оформления | Описание |
Однослойное | Декоративная штукатурка с армированием стекловолокном |
Двухслойное | Утеплитель из ваты базальтовой полужесткой с последующим оштукатуриванием |
Двухслойное без утепления | Вентиляционная прокладка и кирпич |
Трехслойное | Фасад с вентиляцией и утеплителем либо кирпич с утеплением между стенами |
Для скрепления газобетонных блоков целесообразно использование сухого клея с содержанием полимерных модификаторов и минеральных добавок. Толщина клеящего шва — 3 мм, позволяет избежать теплопотерь. При использовании раствора цемента с песком в качестве клея толщина шва увеличивается и приводит к образованию «мостиков холода».
Толщина стен из газобетона — АлтайСтройМаш
От чего зависит толщина стен?
Газобетонные блоки сегодня пользуются большой популярностью в строительной сфере. Строительство частных домов из газоблоков набирает прирост популярности в 2-3 раза ежегодно. А все благодаря широкому ассортименту предлагаемых блоков, хорошим прочностным характеристикам, теплоизоляционным свойствам, высокой скорости строительства и простотой кладки материала. Но из-за большого выбора видов газоблоков у непрофессиональных строителей часто возникает вопрос: какой толщины делать стены из газобетона?
Выбор газоблоков по марке и толщине зависит от конечной цели постройки. Вариантов может быть несколько:
Для каждого помещения применяются отдельные требования к теплоизоляции и прочности.
Толщина стены из газобетонных блоков для жилого дома
Какой толщины должны быть стены из газобетона?
Самый простой ответ: чем толще будет стена, тем теплее будет дом. Но на теплопроводность блоков влияет не только толщина, но и плотность. Чем плотнее материал, тем выше теплопроводность. А высокая теплопроводность означает большие теплопотери в будущем. Поэтому толщина наружных стен из газобетона является важным параметром, который необходимо определить.
Толщина стен из газобетона без утепления
На выбор толщины влияет регион проживания. Для многих регионов России просчитан коэффициент сопротивления теплоотдачи. Нет необходимости в строгом соблюдении норм, но для комфортного проживания в доме желательно не пренебрегать официальными данными. К примеру, для средней части РФ действует показатель 3,2 Вт/м*С°. Такой коэффициент для стен без утеплителя держат марки: D400 (400мм) и D500 (500мм).
Для дачного или садового дома, в котором проживают в теплое время года, достаточно будет толщины стены 300мм из газоблоков D400.
Толщина стен из газобетона с дополнительным утеплением
Толщина стены складывается с учетом теплопроводности всех используемых материалов. В качестве утеплителя чаще всего применяют минеральную вату, пенополистирол или газоблок минимальной плотности. Чтобы узнать, какая оптимальная толщина несущих стен из газобетона, нужно посмотреть сопротивление теплоотдачи газоблока разной толщины кладки.
Чем пористей марка, тем выше теплоизоляционные качества материала. И наоборот, более прочный газобетон будет менее теплым. К примеру, стены из блока D300 толщиной 300 мм будут настолько же теплыми, как и D400 толщиной 400мм. Эти данные можно найти в таблице теплотехнических параметров газобетона, если посмотреть показатель сопротивления теплопередаче (R0).
Чтобы провести грамотный расчет толщины стены, желательно обратиться в специализированную фирму. Или можно взять усредненные данные из интернета для самостоятельного расчёта. Нужно учесть, что в более холодных климатических поясах монтаж утеплителя лучше делать с двух сторон газобетонной стены.
Если взять среднюю полосу России, то стандартный дом можно построить, если взять газоблок D500 толщиной 300 мм и 45мм утеплителя (минеральная вата). Второй вариант – D400 толщиной 300 мм и 22 мм минваты. Подобраны оптимальные варианты марок газобетона исходя из прочности и теплопроводности.
Более плотные марки будут пропускать много тепла, а сильно пористый бетон потеряет по прочности. Минеральная вата – популярный и недорогой вид утеплителя. Можно просчитать самостоятельно разные варианты утеплителя, воспользовавшись формулой тепловой сопротивляемости стены. Коэффициенты теплопроводности разных видов утеплителей есть в свободном доступе в интернете, а нормы для зданий есть в СНиП 23-02-2003.
Межкомнатные перегородки лучше строить из блоков толщиной 150 мм. Подойдут более прочные марки (D500 или D600). Если требуется дополнительная звукоизоляция, то лучше выбрать марку D400. Марки D200 и D300 лучше не использовать для перегородок, т.к они не соответствуют нормам прочности.
Толщина стен для нежилых помещений
Толщина стен бани из газобетона
Для строительства бани в средней части РФ подойдут блоки толщиной 250-300 мм. Этого значения будет достаточно, чтобы баня быстро топилась и долго сохраняла жар внутри. Значение для внутренних перекрытий – 150-200 мм.
Газоблок отлично подходит для строительства бань, т.к. материал не горючий. Кроме того, газобетонный блок весит гораздо меньше, чем кирпич, поэтому потребуется облегченный вариант фундамента.
Толщина стен гаража из газобетона
Идеальным решением для постройки гаража будут марки D500 или D600. В нежилом помещении нет большой необходимости в максимальном сохранении тепла, но есть потребность в более прочных наружных стенах.
Оптимальная толщина для центральной России – 200 мм. Для северных регионов – 400 мм или 300 мм с дополнительным утеплением.
«АлтайСтройМаш» – оборудование для производства газобетона
Из-за большой популярности газобетонных блоков производство этого необходимого строительного материала становится очень прибыльным бизнесом. Компания «АлтайСтройМаш» предлагает готовые производственные решения для запуска своего бизнеса по производству неавтоклавных газоблоков. Россия, Казахстан, Узбекистан – далеко не полный перечень стран, где давно и надежно функционирует оборудование компании. А благодаря тому, что спрос намного превышает предложение, производство газобетона будет еще долго приносить доход.
Окупаемость бизнеса в строительный сезон – 3-4 месяца. На сайте компании можно подробно ознакомиться с широким ассортиментом производственных линий. Отличный вариант для вложений в большие перспективы!
Строительство дома очень сложный и длительный процесс. И даже подобрать строительный материал, оказывается, не так просто. Особенно тяжело выбрать материал для кладки стен из-за большого разнообразия на рынке. Сейчас все большую популярность набирают блоки из газобетона. Но для того чтобы качественно построить здание, нужно знать не только оптимальную толщину стен для дома из газобетонных блоков, но и другие немаловажные нюансы.
Классификация блоков
Газобетон — это пористый строительный материал. В его состав входит: цемент, известь, алюминиевая пудра, кварцевый песок и вода. В процессе смешивания и изготовления блоков происходит реакция образующая водород. Далее смесь подвергается вибрации и затвердевает. Из большой затвердевшей массы вырезают блоки, нужных размеров. Ширина их может быть от 7,5 до 50 сантиметров. Длина от 60 до 62,5 сантиметров. Высота от 20 до 25 см.
При выборе размеров нужно обязательно учитывать назначение и размеры постройки, сезонность использования, срок эксплуатации и денежные затраты. И только после этого стоит выбирать толщину блоков, так как именно от этого будет завесить тепло-, звукоизоляция и многое другое.
Основные виды
Требование к блокам по прочности и теплоизоляции могут быть разными и зависят они от того, какое помещение будет строиться. Если это будет нежилая постройка, то необходимо, чтобы стены были просто прочными, а вот при строительстве жилого здания важно учитывать все. Существует несколько разновидностей блока из газобетона:
- Теплоизоляционный. Плотность такого блока составляет 300—500 кг/м3. Такой вид подходит для строительства самонесущих стен или его можно использовать в качестве дополнительного утепления.
- Конструкционный. Плотность — от 1000 до 1200 кг/м3. Имеет небольшой вес, поэтому используется для возведения больших объектов.
- Конструкционно-теплоизоляционный. Плотность — от 500 до 900 кг/м3. Этот вид подходит для возведения невысоких зданий. Считается теплым и прочным материалом.
Этот стройматериал при грамотном применении имеет массу достоинств. Главное, учитывать его основные характеристики и согласовывать с условиями и местом постройки.
Плотность материала
Плотность блока определяется его весом и обозначается латинской буквой D, а цифрами обозначается ширина. Например, марка D 500 представляет блок шириной 50 см. Существует несколько марок плотности (D):
- D 50, D 100, D 250 — имеют минимальную плотность, поэтому их лучше использовать для кладки внутренних стен без нагрузок.
- D 300, D 400 — используют для возведения несущих стен. Такую марку можно рекомендовать для строительства двухэтажных домов.
- D 500, D 600 — обладают высокой устойчивостью к морозам, их цена намного выше предыдущих марок. Подходят для кладки фасадных стен трехэтажного дома.
- Марки от D 600 и выше — рекомендованы для возведения прочных специальных конструкций.
Плотность нужно учитывать в первую очередь при расчете нагрузки на фундамент здания на начальном этапе работы.
Нормативные требования
Для того чтобы понять, какая толщина стены из газобетона должна быть, в первую очередь следует ознакомиться с нормативными требованиями по использованию газобетонных блоков, которые регламентируются документом СТО 501−52−01−2007. В этом документе указаны все необходимые рекомендации:
- Высота зданий. Для несущей стены максимальная высота составляет 20 метров. А для самонесущих — не более 30 метров.
- Прочность блоков должна составлять не менее В3,5 во время возведения дома с пятью этажами и при этом применяют раствор класса М100. Для трехэтажного — В2,5 с раствором М75. А для двухэтажного здания класс прочности блока должен быть В2 с применением раствора М50.
Исходя из этих требований и рассчитываются основные показатели проектируемой конструкции.
Оптимальная толщина стен
Из газобетона можно построить все что угодно, но при возведении жилых зданий требуется учитывать важные рекомендации. При строительстве невысоких объектов, главным назначением которых является проживание в летний период, нужно придерживаться определенных правил:
- При строительстве одноэтажного дома в теплых районах толщина газобетонных блоков должна быть не менее 20 см.
- Для многоэтажек требуется газосиликатный блок толщиной 30 см.
- Для цоколя и подвальных помещений от 30 до 40 см, но для этих целей лучше выбрать другой материал, так как газобетон боится влаги.
- Межкомнатные перегородки должны быть не менее 15 см, а межквартирные — от 20 до 30 см.
Толщина газоблока для дома, который будет построен для постоянного проживания, зависит от особенностей климатических условий местности. При правильном расчете даже можно не использовать утеплитель. А для того чтобы было проще, специалисты уже посчитали сопротивление теплопередачи для некоторых регионов: Астраханская область — 2,1, Алтай — 3,5, Волгоградская — 2,8, Московская — 3,29, Чукотка — 4,9, Санкт-Петербург — 3,29, Краснодарский край — 3,5.
Такие показатели рассчитаны для строительства зданий без применения утеплителя. Но если все же планируется делать стены с утеплительным материалом, то рассчитать толщину газобетонных блоков для наружных стен еще проще. В этом случае можно учитывать только качество и плотность материала.
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:
- Расчет необходимой толщины
- Что влияет на мощность конструкций?
- 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 = Rreq × λ, где:
- Rreq – 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 Rreq 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: Rreq = (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.
Система кондиционирования играет важную роль в обеспечении пользователей тепловой комфортной внутренней средой, которая необходима в современных зданиях. В целях экономии огромной энергии, потребляемой системой кондиционирования воздуха, ограждающие конструкции зданий в зданиях с преобладанием нагрузки на конверты должны быть хорошо спроектированы таким образом, чтобы можно было свести к минимуму нежелательный прирост и потерю тепла в окружающей среде. В этой статье представлен новый дизайн бетонной стеновой панели, которая улучшает теплоизоляцию зданий путем добавления гипсового слоя внутри бетона.Были проведены эксперименты по мониторингу изменения температуры как предлагаемой многослойной стеновой панели, так и обычной бетонной стеновой панели под источником теплового излучения. Для дальнейшего понимания теплового эффекта такой конструкции сэндвич-панелей от масштаба здания построены две трехэтажные модели зданий, использующие различные конструкции стеновых панелей, для оценки распределения температуры целых зданий с использованием метода конечных элементов. Как экспериментальные, так и результаты моделирования показали, что гипсовый слой улучшает теплоизоляционные характеристики, замедляя теплопередачу через ограждающие конструкции здания.
1. Введение
Система кондиционирования воздуха является важным компонентом во многих зданиях для обеспечения пользователей тепловой комфортной внутренней средой, однако она сопровождается различными проблемами окружающей среды и энергии, включая глобальное потепление и огромное потребление энергии. , Прогнозируемое глобальное среднее потепление поверхности к концу 21-го века будет колебаться от 0,3 до 6,5 ° C, и такое повышение температуры окажет прямое и огромное негативное влияние на окружающую среду, в которой живут люди [1, 2].В области высоких температур температура наружного воздуха летом может достигать 35 ° C. Наружные поверхности ограждающих конструкций зданий, включая кровлю и поверхности наружных стен, могут нагреваться до 60 ° C или даже выше, если они подвергаются воздействию прямых солнечных лучей [3, 4]. Может быть разница температур 35 ° C между оболочками здания, если система кондиционирования воздуха поддерживает заданную температуру в 25 ° C. Следовательно, система кондиционирования воздуха требует большого количества электрической энергии для поддержания требуемой температуры в помещении.Чтобы снизить потребление электроэнергии системой кондиционирования воздуха, необходима хорошая теплоизоляционная оболочка здания, чтобы минимизировать нежелательную теплопередачу между наружной и внутренней средой, особенно для зданий с преобладанием ограждающей нагрузки [5, 6]. В Соединенных Штатах Америки 46,6% энергии зданий использовалось для отопления или охлаждения помещений в 2010 году [7], который занимает большую часть энергии зданий, и отрасли промышленности приложили немало усилий для улучшения теплоизоляции зданий. ограждающие конструкции и снижение нагрузок на отопление и охлаждение [8].
Было проведено множество исследований для оптимизации эффективности изоляции зданий, принимая во внимание тип и ориентацию здания, климатические условия, строительные материалы, стоимость энергии, эффективность, стоимость системы кондиционирования и т. Д. [9]. Отмечено, что надлежащая конструкция теплоизоляции в оболочках зданий может значительно сократить количество электроэнергии (форма высококачественной энергии), расходуемой на обогрев и охлаждение помещений, и в конечном итоге уменьшить ухудшение качества энергии и вызвать выбросы CO 2 , что соответствует концепции устойчивого строительства [10–13].Согласно закону теплообмена [14], тепловой поток через стену здания зависит от разности температур между внешней и внутренней средой, теплопроводности строительного материала и толщины стенки. Все эти параметры служат основой для характеристики теплового сопротивления здания [9]. Строительные материалы обладают инерцией по отношению к колебаниям температуры наружного воздуха, приводящим к помехе тепловому равновесию между рассматриваемой системой и окружающей средой, которая рассматривается как тепловая масса.Использование большего количества бетона в строительстве может увеличить тепловую массу здания, что приведет к меньшим колебаниям температуры в помещении. По мере увеличения толщины изоляции в ограждающих конструкциях нагрузка на отопление и охлаждение здания уменьшается. Однако такой подход неэкономичен и тратит много строительного пространства. Цель этого документа — предоставить подход к проектированию экологически чистого здания, который может снизить стоимость энергии в системе кондиционирования воздуха, чтобы можно было сократить выбросы углерода.Здесь предлагается конструкция стеновых сэндвич-бетонных / гипсовых панелей с использованием концепции композитной системы, которая является экономичной и позволяет достичь лучших теплоизоляционных характеристик ограждающих конструкций здания. Сэндвич-бетонная / гипсовая стеновая панель формируется путем добавления гипса в середину обычной бетонной стены, так что новая конструкция стеновой панели состоит из трех слоев, то есть слоя бетона, слоя гипса и слоя бетона. Экструдированная полистиролбетонная сэндвич-панель также используется в существующей промышленности, где экструдированный полистирол уложен двумя слоями бетона.По сравнению с полимерным материалом гипс обеспечивает хорошую тепловую массу, и тепловая масса всей стеновой панели увеличилась. Кроме того, гипс является экологически чистым материалом, который обладает низким воздействием на окружающую среду и обеспечивает надежные тепловые характеристики. Ожидается, что более низкая внутренняя температура внутри здания (возможно, без каких-либо систем кондиционирования воздуха) может быть достигнута с использованием предлагаемой конструкции сэндвич-панелей, как показано на рисунке 1 (а). Предлагаемая сэндвич-бетонная / гипсовая стеновая панель предназначена для зданий, в которых преобладает нагрузка на оболочку, таких как малоэтажное жилое здание, на которое сильно влияет внешняя климатическая среда, а внутреннее тепловыделение низкое.Кроме того, стратегия, реализованная в этой новой настенной панели, соответствует оценке жизненного цикла (LCA), которая может помочь сэкономить значительное количество энергии в здании и привести к устойчивому развитию в искусственной среде [15].
В этой исследовательской работе было проведено как экспериментальное, так и численное моделирование. Для здания с преобладающей нагрузкой на огибающую, использующего стеновые панели из сэндвич-бетона / гипса, конвекция и излучение все еще происходят на бетонной поверхности, что аналогично обычному бетонному зданию.Следовательно, проводимость от освещенной бетонной поверхности к неосвещенной бетонной поверхности является первостепенной задачей настоящего исследования. Теплопроводность бетона и гипса определяется в ходе эксперимента и параметрических исследований. Теплопроводность, плотность, удельная теплоемкость, коэффициент конвективного теплообмена и поверхностная излучательная способность материалов необходимы для оценки распределения температуры и теплового потока в переходном процессе теплообмена трехэтажных зданий с использованием метода конечных элементов.Предполагается, что предлагаемая конструкция стеновых панелей может эффективно сэкономить значительную сумму на потреблении энергии здания с точки зрения электричества, потраченного на систему кондиционирования воздуха.
2. Экспериментальные материалы и методы
2.1. Материалы
При изготовлении образцов используются два вида материалов: бетон и гипс. Недавнее экспериментальное исследование, в котором исследовались теплопроводности различных материалов, используемых в строительстве, показало, что бетон обладает наихудшим тепловым сопротивлением по сравнению с кирпичным и красным глиняным кирпичом [16].Хотя сборный железобетон не является лучшим для теплоизоляции, он все еще является одним из наиболее широко используемых строительных материалов на практике из-за следующих преимуществ [17, 18]. Во-первых, форма и размеры каждой сборной железобетонной единицы могут быть стандартизированы при массовом производстве. Кроме того, по сравнению с использованием в монолитном бетоне, менее поддерживая опалубки требуются, что приводит к более экономичному процессу строительства. Во-вторых, качество сборного железобетона, как правило, лучше и надежнее по сравнению с качеством бетона на месте.Благодаря этим достоинствам сборного железобетона, он принят во всем мире, и ожидается, что улучшение теплоизоляционных характеристик сборных железобетонных панелей еще больше увеличит популярность сборного железобетона в строительстве.
Гипс использовался в качестве строительного материала с незапамятных времен. В настоящее время применение гипса все еще широко в строительной промышленности из-за его низкой стоимости и простоты доступности. Кроме того, он признан экологически чистым материалом с низким энергопотреблением [19].Гипс (CaSO 4 · 2H 2 O) содержит воду в своем химическом составе, благодаря которому вода может эффективно повысить теплоизоляцию. Фактически теплопроводность гипса меньше, чем у бетона. Ожидается, что при добавлении гипсового слоя в сборный железобетон процесс теплообмена всего сборного железобетона может быть эффективно замедлен.
2.2. Испытательные образцы
По сравнению с обычными стеновыми панелями из сборного железобетона, новая конструкция стеновых панелей из сэндвич-бетона / гипса содержит гипсовый слой внутри сборного железобетона, как показано на рис. 1 (b).Чтобы определить эффективность теплоизоляции многослойной бетонной / гипсовой стеновой панели и сравнить ее с обычной бетонной стеной, была проведена серия испытаний на теплопередачу, чтобы можно было измерить изменение температуры по толщине стены во времени в разных образцах , Кроме того, экспериментально было исследовано включение воздушных пустот в гипсовый слой для всестороннего понимания теплоизоляционных характеристик этой новой конструкции стеновых панелей.Следует отметить, что прочность новой стеновой панели по-прежнему соответствует критериям расчетной нагрузки благодаря использованию того же подхода к конструкционному проектированию, что и у обычного сборного железобетона [20]. В этом эксперименте были приняты три различных типа слоев сэндвича: бетонный слой, твердый гипсовый слой и гипсовый слой с пустотами. Два типа гипсовых слоев показаны на рисунке 2 (а), а размеры пустот указаны на рисунке 2 (б). Пустоты в гипсовой панели были расположены в виде матрицы 3 × 3, и пустоты были введены путем помещения 9 кубиков полистирольной пены в форму во время процесса литья, и кубики полистирола были удалены после отверждения гипса.Другую твердую гипсовую панель также отливали с использованием той же формы без присутствия кубиков пенополистирола. Слои гипса были затем покрыты (сэндвич) двумя бетонными слоями, как показано на рисунке 3 (а). Номенклатура для каждого образца основана на его сэндвич-слое (написанном заглавными буквами), то есть C, G и GV, где C представляет образец, имеющий бетонный сэндвич-слой, G означает образец, имеющий твердый гипсовый сэндвич слой, а GV обозначает образец, имеющий гипс, помещенный в слой
.Конструкция бетонной дороги— толщина, арматура и многое другое
Starburst Concrete Design
в Йорктаун-Хайтс, Нью-Йорк
Чтобы ваша бетонная дорога выглядела хорошо в течение многих лет, существуют важные технические условия, которым ваш подрядчик должен следовать во время установки. То, насколько хорошо ваша дорога выглядит и работает в долгосрочной перспективе, во многом зависит от качества изготовления и материалов, которые в нее входят. Чтобы обеспечить беспроблемную дорогу, используйте следующий список для получения информации о правильной конструкции.
Укладка бетона нужной толщины
Толщина является основным фактором (даже больше, чем прочность бетона) в определении структурных возможностей подъездной дороги. Поместите бетон на минимальной толщиной 4 дюйма . Увеличение толщины с 4 до 5 дюймов добавит приблизительно 20% к вашей стоимости бетона, но также увеличит несущую способность вашей дороги почти на 50%, согласно Ассоциации Бетона Теннесси.
Также рассмотрите возможность утолщения краев проезжей части на 1 или 2 дюйма, чтобы обеспечить дополнительную опору конструкции в зоне, наиболее подверженной сильной нагрузке.Утолщенные секции должны проходить от края плиты от 4 до 8 дюймов.
Ваши местные условия почвы и погодные условия могут также потребовать более толстой плиты для проезжей части. Свяжитесь с местным подрядчиком подъездной дороги для рекомендации экспертов.
Арматура и арматурная сетка
Использование стальной арматуры обеспечит дополнительную конструктивную способность вашей дороги и особенно важно, если плита будет подвергаться интенсивному движению. Усиление не предотвратит трещины, но поможет удержать их вместе, если они все же произойдут.
Арматураможет быть либо из проволочной сетки, либо из ½-дюймовой (# 4) стальной арматуры. Используйте проволочную сетку для проездов толщиной от 4 до 5 дюймов и арматуру для тех, которые имеют длину 5 дюймов и более. Поместите арматуру в сетку с интервалом между стержнями примерно 12 дюймов . В любом случае блоки следует использовать под арматурой, чтобы держать ее в центре бетона.
Синтетические волокна также доказали свою полезность на дорогах как способ уменьшения трещин при усадке. Однако волокна не обеспечивают структурное усиление.(См. Использование волокон для вторичного армирования.)
Правильно подготовленный субстрат
Однородность, как по составу грунта, так и по уплотнению, является ключом к хорошему субстрату, который обеспечит адекватную поддержку, обеспечит равномерную толщину плиты и предотвратит оседание плиты и растрескивание конструкции. Мягкие пятна должны быть удалены и заменены хорошим материалом, таким как гравий или щебень. Многие западные штаты имеют обширные почвы. В этих условиях в качестве грунтового материала следует использовать от 2 до 8 дюймов щебня, в зависимости от степени расширения.Если вы не уверены в характеристиках почвы в вашем районе, обратитесь к инженеру по почве.
Не позволяйте бетону укладываться на сухую основу, советует Ассоциация бетона штата Теннесси. Опрыскивание грунта первым, чтобы увлажнить его, предотвратит отвод воды от свежего бетона.
Виброплиты и трамбовки являются наиболее распространенными машинами, используемыми для уплотнения грунтов подъездных путей в жилых помещениях. Нажмите здесь, чтобы узнать больше о подклассах и подвалах для бетонных плит.
Правильная бетонная смесь
КонструкцияMix повлияет на производительность и долговечность бетонной дороги. Узнайте больше о конструкции бетонной подъездной дороги, чтобы узнать, что именно нужно
.Четыре образца тектонических форм были проведены для проверки их коэффициентов теплопередачи. Анализируя и сравнивая значения испытаний и теоретические значения коэффициента теплопередачи, был предложен метод расчета скорректированных значений для определения коэффициента теплопередачи; предложенный метод оказался обоснованно правильным. Результаты показали, что коэффициент теплопередачи из вторичного бетона кирпичной стены выше, чем у глиняной кирпичной стены, коэффициент теплопередачи из вторичного бетона кирпичной стены может быть эффективно уменьшен в сочетании с теплоизоляционной плитой EPS, а изоляция типа сэндвич лучше чем у внешней теплоизоляции.
1. Введение
По мере того, как урбанизация постепенно расширяется, растут быстрые темпы строительства зданий и выдающиеся достижения в области энергосбережения [1]. Энергосбережение играет важную роль в национальных энергетических стратегиях, смягчая существенное давление на ресурсы и окружающую среду [2, 3]. В компонентах частоколов здания площадь наружных стен занимает большую долю по сравнению с крышей здания, дверьми, окнами и т. Д. [4, 5].Тепловые характеристики сохранности наружной стены являются ключом к достижению энергоэффективности в зданиях [5, 6]. Наружные стены отличаются среди строительных материалов, типов конструкций и зависит от условий окружающей среды. Глиняный кирпич, широко используемый во многих существующих зданиях, вызвал большое разрушение земельных ресурсов. Процесс высокотемпературного обжига в печи также привел к увеличению выбросов парниковых газов. Поэтому возникла растущая потребность в исследовании строительных материалов с зелеными стенами, их сохранности и теплоизоляции.Переработанный бетонный кирпич, сделанный из измельченного бетона, широко используется в каменных конструкциях в качестве экологически чистых строительных материалов. Было проведено много исследований его механических свойств, но только несколько измерений его теплоизоляционных свойств [7]. Кроме того, наиболее распространенным типом теплоизоляции было добавление материалов, сохраняющих тепло, снаружи наружной стены, с самым большим ограничением срока службы [8, 9]. Вспениваемый полистирол (EPS), используемый для теплоизоляции, играл очевидную термическую сохранность и эффективность теплоизоляции.Тем не менее, разнообразные материалы для наружных стен с различными формами структурных типов сохранения тепла EPS, независимо от того, отличаются ли различия их теплоизоляционных свойств, традиционно не были предметом внимания в контексте сохранения тепла стены и энергосбережения.
Коэффициент теплопередачи () обычно использовался в качестве показателя для измерения теплового сохранения и теплоизоляции стенок корпуса и определялся главным образом коэффициентом теплопроводности () материалов.Считается, что тепловая и влажная среда влияют на теплопередачу стенок корпуса [10–12]. Коэффициент теплопроводности изменялся в зависимости от температуры воздуха и влажности, что приводило к отклонению между фактическим значением и теоретическим значением. Однако предполагалось, что характеристики параметров материала не изменятся, или коэффициент теплопроводности () материалов был выражен как постоянный во многих исследованиях. Поэтому существует растущая потребность в изучении скорректированного коэффициента теплопроводности материала в различных средах и его расширенного применения в энергосберегающих конструкциях.
Переработанный бетонный кирпич имеет все больший потенциал развития и использования. Его отличная комбинация с изоляционной плитой EPS имеет эффект зеленой защиты окружающей среды и энергосбережения. Понимание эффективности теплопередачи из переработанного бетонного кирпича в сочетании с изоляционной плитой EPS становится все более необходимым для количественной оценки их вклада в энергосбережение.
Цели данного исследования заключались в том, чтобы проверить коэффициент теплопередачи () стены из вторичного бетонного кирпича, непосредственно сравнить тепловые характеристики различных решений для строительных стен и предложить исправленный расчетный метод коэффициента теплопередачи при оптимизации энергии здания. ,
2. Испытание коэффициента теплопередачи
В настоящее время не существует официального стандарта для методов испытаний, которые непосредственно касаются динамических характеристик стен: основные эталонные нормы [13] включают измерение характеристик стационарного состояния отдельных материалов и многослойных структур. при стандартизированных граничных условиях. В этом исследовании был проведен экспериментальный анализ с климатической камерой для сравнения влияния коэффициента теплопередачи элементов оболочки, которые характеризуются эквивалентными установившимися характеристиками.
2.1. Типы стен и свойства материалов
В этом исследовании были сделаны четыре различных образца для количественной оценки их тепловых характеристик. Четыре образца, которые были выбраны среди типологий стен, подробно представлены на рисунке 1 и в таблице 1.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SJ0 — стена из глиняного кирпича; SJ1 была переработана бетонная стена кирпича; SJ2 был добавлен односторонний шаблон EPS на основе SJ1; SJ3 был добавлен шаблон EPS в середине SJ1. |
2.2. Испытательный прибор
В соответствии со стандартами и исследованиями, касающимися этого типа испытаний [14, 15], в экспериментальном исследовании использовался стационарный прибор для измерения теплопередачи (CD-WTFl515, Шэньян, Китай).Условия теплопередачи в испытанной ограждающей конструкции здания моделируются на основе стандарта GB / T 13475-2008 и принципа однонаправленной устойчивой теплопередачи для измерения и анализа коэффициента теплопередачи. Климатическая установка для контроля окружающей среды состоит из двух кондиционированных камер, в которых температура контролируется термостойкими проводами и холодильными системами (рисунки 2 и 3). Одна камера используется для обеспечения наружного климата. Температура дозирующего резервуара установлена на -10 ° C (с допустимым перепадом температур ± 0.2 ° С). Другая камера имитирует внутреннюю среду, в которой температура установлена на 35 ° C (с допустимым перепадом температур ± 0,1 ° C). Образцы были изготовлены в соответствии с оговоренным размером испытательного оборудования. Размеры установки и образцов составляют 2600 × 2160 × 2140 мм в высоту и 1500 × (≤400) × 1500 мм в высоту соответственно (рис. 4). После 28 дней естественной сушки в испытательном устройстве поверхность раздела между образцами и испытательным устройством была герметизирована пенополиуретаном.
Все образцы были испытаны в Пекинском испытательном центре строительных материалов. Объект был сначала откалиброван перед обработкой образцов стенок в аппарате. Внутренние и наружные образцы стен должны соответствовать горячей и холодной камере соответственно. Для каждого образца были измерены шесть групп связанных параметров параметров окружающей среды, таких как температура горячего поля () и холодного поля (), влажность горячего поля () и холодного поля () и общая входная мощность (). уменьшить погрешность измерения.Девять датчиков температуры были подключены к каждой стороне образцов симметрично. Допустимая разность температур поверхности образца составляла ± 0,5 ° С с интервалом сбора данных 10 мин. Измерения проводились на основании настроек параметров в соответствии с нормами стандарта GB / T 13475-2008. Когда допустимая разница температур находилась в пределах диапазона значений после трех часов непрерывного климат-контроля, испытания заканчивались.
3. Расчет коэффициента теплопередачи Модель
Передача тепла через стену прошла три фазы: теплообмен внутренней поверхности; теплопроводность внутренней стенки; теплообмен наружной поверхности.Методы расчета теплообмена на каждой стадии различны [17], с точки зрения решения процесса уравнения Фурье с помощью метода испытаний и метода теории граничных условий.
3.1. Принципы расчета испытательного значения
Принцип испытания установочного устройства для измерения теплопередачи в стационарном режиме теплопередачи (CD-WTFl515, Шэньян, Китай) основан на одномерном установившемся теплопередаче. Образцы помещались между двумя различными температурными полями для имитации теплообмена стенки в реальных условиях.С обеих сторон образца температура поверхности и температура воздуха измерялись датчиками температуры. Температуры поверхности с обеих сторон направляющей пластины также были измерены. Температура внутри и снаружи поверхности дозатора и входная мощность были проверены. По измеренным данным можно рассчитать коэффициент теплоотдачи стенок образцов [13], рассмотрим
.9.15.4.2. Толщина стены фундамента и требуемая боковая опора
(1) За исключением случаев, предусмотренных в предложении (2), толщина стен фундамента , изготовленных из неармированного бетонного блока или твердого бетона и подверженных боковому давлению грунта, должна соответствовать таблице 9.15 .4.2.A. для стен не более 3,0 м на неподдерживаемой высоте.
Таблица 9.15.4.2.А.
Толщина фундамента из монолитного и неармированного железобетонных блоков
Фрагмент предложения 9.15.4.2. (1)
Позиция | Колонка 1 | Колонна 2 | Колонна 3 | Столбец 4 | Столбец 5 | Столбец 6 | |
Тип основания Стена | Минимальная толщина стенки, мм | Максимальная высота поверхности над поверхностью 9 цокольный этаж Наземное или напольное пространство, м. | |||||
Высота основания Стена с боковой опорой сверху (1) (2) | Высота основания фундамент Стена Поддерживается сверху с боковой стороны (1) (2) | ||||||
≤3.0 м | ≤2,5 м | > 2,5 м и ≤2,75 м | > 2,75 м и ≤3,0 м | ||||
1. | Твердый бетон, 15 МПа мин. прочность | 150 | 0,8 | 1,5 | 1,5 | 1,4 | |
200 | 1.2 | 2,15 | 2,15 | 2,1 | |||
250 | 1,4 | 2,3 | 2,6 9 000 5 000 229 | ||||
300 | 1,5 | 2.3 | 2.6 | 2.85 | |||
2. | Твердый бетон, 20 МПа мин. прочность | 150 | 0,8 | 1,8 | 1,6 | 1,6 | |
200 | 1.2 | 2,3 | 2,3 | 2,2 | |||
250 | 1,4 | 2,3 | 2 9 | 9 000 5 000 9 0002 9 9 000 5 900 9 9002 2 9 9 000 5 900 85 900 9 | |||
300 | 1,5 | 2.3 | 2.6 | 2,85 | |||
3. | Неармированный бетонный блок | 140 | 0,6 | Все 9 9255 9 962 5 9 0005 | 2,6 | 2,85 | |
3 — | |||||||
190 | 0,9 | 1.2 | (3) | (3) | |||
240 | 1,2 | 1,8 | (3) | (3) | |||
290 | 1.4 | 2.2 | — | — | |||
Примечания к таблице 9.15.4.2.A .:
(1) 9.15.4.3.
(2) См. Статью 9.15.4.6.
(3) См. Таблицу 9.15.4.2.B.
(2) Толщина бетона в плоской теплоизоляционной бетонной форме .com / interior / basement-реконструкция / «title =» Ремонт подвального помещения Торонто «> фундамент стены должны быть не меньше, чем
(а) 140 мм или
(б) толщина бетона в
(3) Фундамент Стены из плоских теплоизолированных бетонных блоков должны поддерживаться сбоку сверху и снизу. железобетонного блока и с учетом бокового давления грунта должны соответствовать таблице 9.15.4.2.B. и Предложения (5) — (8), где
(a) стены поддерживаются в боковом направлении сверху,
(b) средние стабильные грунтов и
(c) ветровые нагрузки на открытой части из основания не более 0,70 кПа.
Таблица 9.15.4.2.B.
Фундаментные стены из железобетонных блоков С боковой опорой сверху (1)
Составная часть предложения 9.15.4.2. (4)
Позиция | Колонка 1 | Колонна 2 | Колонка 3 | Колонка 4 | Колонка 5 | Колонка 6 | Колонна 7 9 9005 |
Размер и интервал непрерывного вертикального армирования, М в мм o.с. | |||||||
Готовый грунт выше | 190 мм Минимальная толщина стенки | 240 мм Минимальная толщина стенки | |||||
или подвал Crawl | фундамент Высота стены | фундамент Высота стены | |||||
Космическая площадь, м (2) | 2.5 м | 2,75 м | 3,0 м | 2,5 м | 2,75 м | 3,0 м | |
1. | 0,8 (3) | (3) (3) (3) (3) (3) | |||||
2. | 1,0 | (3) | 1-15M в 1 800 | 1-15M в 1 800 | (3) | (3 ) | (3) |
3. | 1,2 | (3) | 1-15M в 1 600 | 1-15M в 1 600 | (3) | 1-20M в 2 000 | 1-20M в 2 000 |
4. | 1,4 | 1-15M в 1 600 | 1-15M в 1 600 | 1-15M в 1 600 | (3) | 1- 20М в 1 800 | 1-20М в 1 800 |
5. | 1,6 | 1-15М в 1 400 | 1-15М в 1 400 | 1-15M в 1 400 | (3) | 1-20M в 1 600 | 1-20M в 1 600 |
6. | 1,8 | 1-15M в 1 400 | 1-15M в 1 400 | 1-15M в 1 200 | (3) | 1- 20M в 1 600 | 1-20M в 1 600 |
7. | 2.0 | 1-15M в 1 200 | 1-15M в 1 000 или 1- 20M в 1 200 | 2-15M в 1 200 | 1-20M в 1 600 | 1-20M в 1 600 | 1-20M в 1 600 |
8. | 2.2 | 2-15M на 1 200 | 2-15M на 1 000 | 2-15M на 1 000 | 1-20M на 1 400 | 1 -20M в 1 400 | 1-20M в 1 400 |
9. | 2,4 | 2-15M в 1 000 | 2-15M в 1 000 | 2-15M в 800 | 1-20M в 1 400 | 1-20M в 1 400 | 1-20M в 1 200 |
10. | 2,6 | нет данных | 2-15M на 800 или 1-25M на 1 000 | 2-15M на 800 или 1-25M на 1 000 | N / A | 1-20M на 1 000 | 1-20M на 1 000 |
11. | 2.8 | не указано | не указано | 1-20M в 600 | N / A | N / A | 1-20M в 800 или 2-15M в 1 000 |
12. | 3.0 | н / д | н / д | 1-20М на 400 или 1-25М на 600 | н / д | н / д | 2-15M при 800 |
Примечания к таблице 9.15.4.2.B .:
(1) См. Статью 9.15.4.3.
(2) См. Статью 9.15.4.6.
(3) Усиление не требуется.
(5) Для армирования стен бетонных блоков необходимо обеспечить непрерывное вертикальное армирование,
(a) на углах стен, концах стен, пересечениях стен, при изменениях высоты стен, на косяках всех проемов = «http://thehandyforce.com/windows/» title = «Установщик окон в Торонто»> проемы и подвижные швы
(b) простираются от вершины основания до вершины стены фундамента , и
,(c), где WallHhandyforce.com / interior / basement-реконструкция / «title =» Ремонт фундамента Торонто «> Фундамент стены опираются с боков в верхней части, имеют закладку не менее 50 мм в фундамент, если плита пола не обеспечивает боковой поддержки у стены основание
(6) Для армирования стен бетонных блоков необходимо установить непрерывную горизонтальную связующую балку, содержащую по крайней мере одну полосу 15М,
(а) вдоль верхней части стены,
(b) на пороге и голове всех отверстий = «http: // thehandyforce.com / windows / «title =» Установщик окон в Торонто «> отверстия шириной более 1,2 м и
(c) на конструктивно соединенных полах.
(7) В бетонных блоках необходимо укрепить стены, все арматура вертикальной балки должна быть установлена вдоль центральной линии стены
(8) В стенах бетонных блоков, которые необходимо армировать, боковое армирование лестничного или ферменного типа должно быть не менее 3,8 мм в диаметре (№ 9 ASWG) быть установлен в стыке кровати каждого второго курса кладки.
,