Сравнительный анализ теплотехнических свойств домов из разных материалов

Теплопроводность каркасного дома

Комфортная атмосфера быстрее создается в доме, построенном из дерева. Этот материал практически не охлаждается и не нагревается, поэтому температура внутри помещения быстро стабилизируется. При достаточной толщине стен такие дома можно не утеплять, поскольку дерево само по себе может служить термоизоляцией.

Давайте разбираться. Во-первых, в таблице не β=33, а β=30 для конструкций «Легких, трехслойных с сотопластом, толщиной 0,1 — 0,15 м». Во-вторых, если прологарифмируете уравнение (2.79) из Богословского, то легко поймете, что β=1/а. При а*10^3=33; а=0,033 и β=1/0,033=30,3. Показатель темпа охлаждения а — величина обратная коэффициенту аккумуляции тепла β.

Гигроскопичность. Если водопоглощение кирпича составляет 8-12 % по массе, то у газобетона этот показатель достигает 20%. Это означает, что газобетон легко впитывает влагу, что требует соблюдения правильных условий хранения этого материала, гидроизоляции стен и прогрева дома.

Высокие звуко- и теплоизоляционные свойства. Газобетон имеет низкую теплопроводность. Так, теплопроводность кирпича составляет 0,32-0,46 Вт/мК, в то время как у газобетона этот показатель составляет всего 0,09-0,12 Вт/мК. Это означает, что газобетон в несколько раз лучше сохранит в доме тепло, а также будет поглощать посторонние шумы. Наличие в газоблоках воздушных пор, равномерно распределенных по всей поверхности, увеличивает звукоизоляционные свойства материала в несколько раз по сравнению с кирпичом. Стена из газобетонной кладки может поглощать около 50 дБ, тем самым защищая дом от уличного шума.

Этот же фактор позволяет точно ответить на вопрос: брус или каркас что лучше? Какое жилое строение является более эффективным с точки зрения способности сохранения тепла? Преимущества каркаса здесь также весомые. Деревянный брус или бревно имеют неплохие показатели тепловодности, но дом из бруса все же не лишен технологических недостатков в виду наличия большого количества «мостиков холода».

Высокая скорость строительства. Газобетонные блоки велики по сравнению с кирпичом, но при этом имеют малый вес для таких габаритов. Если размеры стандартного кирпича составляют 6,5х12*25 см, то газобетонный блок имеет длину от 60 см, высоту и толщину более 20 см каждая. Как следует из таблицы ниже, один кубометр стены из керамического кирпича весит 1200-2000 кг, в то время как масса такого же объема газобетона составляет 700-900 кг. За счет больших размеров и малой массы скорость строительства дома из газобетона возрастает по сравнению с кирпичной кладкой в несколько раз.

Оценка теплоизоляционных свойств внешних ограждающих конструкций

Чем выше коэффициент теплопередачи, тем хуже теплозащита стеновой конструкции. Как видим, сами по себе материалы, из которых строятся каменные дома, имеют довольно высокий коэффициент теплопередачи. Следуя требованиям СНиП для того чтобы построить каменный дом, толщина его внешних стен должна достигать просто ошеломляющих цифр. Например, дом из бетона должен иметь толщину стен в 2,5 метра, а из кирпича — в 1,5 метра. Это огромные материальные затраты. Сегодня, таким образом уже никто не строит.

Кирпичные стены неплохо сохраняют тепло, но все же требуют постоянного отопления помещений. В противном случае, зимой кирпич впитывает влагу и под весом кладки начинает разрушаться. Если длительное время держать кирпичный дом без отопления, его придется прогревать до нормальной температуры около трех дней.

Внешние стены дома по технологии 3D каркас не имеют «мостиков холода» и обеспечивают надежное сохранение тепла даже при экстремально низких температурах. Отсутствие контакта между элементами внешней и внутренней несущей конструкции полностью исключает возможность промерзания стен.

Качественный каркасный дом для постоянного проживания, за счет своей многослойности и других конструкционных особенностей, позволяет минимизировать потери тепла, не оставляя ощущения влажности помещения в холодное время года. Такое жилье не требует постоянного подогрева и может долго сохранять внутреннее тепло.

Здания по технологии 3D каркас являются не только самыми теплыми каркасными домами для постоянного проживания, но также являются лидерами по энергоэффективности. В этом мнения многих специалистов совпадают: 3D каркас обладает исключительной способностью к сохранению тепла, имеет параметры «пассивного дома» и рекомендован для использования на всей территории нашей страны в качестве энергоэффективного жилья.

Хрупкость. Из таблицы выше следует, что предел прочности на сжатие газобетона в несколько раз ниже, чем у керамического кирпича. Это вовсе не означает, что дом из газобетона может разрушиться, так как газобетон обладает достаточной прочностью. Для исключения разрушения, дома из газабетона обвязываются монолитными или кирпичными поясами, в некоторых случаях предпринимается армирование. Однако сниженная прочность накладывает определенные ограничения на строительство. Например, газобетон низких марок (с малой плотностью раствора) используется в основном для теплоизоляции. Также газоблоки могут не подходить для создания высоток, но прекрасно подойдут для строительства коттеджей. Хрупкость требует соблюдения особых условий хранения этого материала.

Таблица сравнения свойств кирпича и газобетона

Экологичность. Несмотря на то, что газобетон относится к искусственным материалам, он является экологичным, так как создан из таких природных материалов, как песок, гипс, вода, а также цемент (получают из глины, известняка, угля и т.д.) и некоторых других компонентов. Опасным можно было бы считать только добавляемую в газобетон в качестве газообразователя алюминиевую пудру. Однако в общей смеси она присутствует в количестве около 0,1% от всей массы (такое количество ничтожно мало для влияния на здоровье человека), а сам алюминий при производстве газобетона переходит в связанное состояние. Это же подтверждает низкий радиационный фон газобетона, составляющий 9–11 мкР/ч. Норма для улицы составляет 8-12 мкР/ч, а для дома —15-20 мкР/ч. По своей экологичности газобетон немногим уступает древесине. В доме из газобетона легко дышать, причем он не подвержен гниению и старению, как деревянные дома.

Наиболее надежным, достаточно точным и простым способом определения коэффициента аккумуляции здания β является практический замер температуры воздуха в помещении (как правило, в угловом) при отключенном отоплении и достаточно стабильной наружной температуре при пасмурной безветренной погоде без осадков.

Экономичность. Строительство дома из газобетона не требует особых подъемных механизмов, а также предполагает меньше трудозатрат. Одновременно с этим требуется намного меньше материалов, с помощью которых блоки скрепляются друг с другом. Благодаря пористой структуре газобетон легко распилить или сделать в нем отверстие, что также сокращает время работы. Плюс к этому один кубометр газобетона обойдется дешевле, чем кубометр керамического кирпича.

Широкий ассортимент. Как было сказано выше, газобетон легко обрабатывается. Так как современное оборудование позволяет добиться высокой точности обработки материалов, из газобетона выпускают блоки разных марок, вида и размеров. Например, газобетон марки D500 используют при строительстве монолитных домов, а D400 больше подходит для теплоизоляции. Чем больше цифра в марке, тем прочнее материал. По виду газоблоки могут быть U-образными, Т-образными и так далее. Каждый из них наилучшим образом подходит для конкретного типа строительных работ. В плане размеров газоблоки обычно отличаются друг от друга по толщине и также используются для разных целей.

Зима. Мороз. Аварийно отключено водяное отопление. Сколько времени есть на ремонт и восстановление работоспособности системы отопления без слива до размораживания? За какое время воздух в помещении остынет до критической температуры, при которой возникнет.

Энергосбережение. Газобетон имеет высокие теплоаккумулирующие свойства, то есть способен долгое время удерживать в доме тепло. Для сравнения: газобетонная стена остывает в три раза медленнее, чем стена из пустотелого кирпича и в 4,8 раз медленнее, чем стена из полнотелого кирпича. Чтобы дом из кирпича имел такие же энергосберегающие свойства, что и дом из стандартных газобетонных блоков, толщина кирпичной кладки должна быть очень внушительной — около 60 см. При этом нужно учитывать, что теплопроводность газобетона увеличивается при снижении его объемного веса, однако при этом снижаются его прочностные характеристики.

Коэффициент теплопроводности – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала внешних стен. Низкая теплопроводность стен дома способствует продолжительному сохранению тепла внутри помещения и обеспечивает отличные условия проживания. В противном случае стены пропускают холод и потребуется больше мощности в системе отопления.

Подверженность деформации. Газобетон боится деформаций, поэтому во время строительства нужно строго соблюдать технологию кладки таких домов. Как любой строительный материал, кладка из газобетона требует надежного фундамента и монолитных поясов.