Керамический кирпич 510 теплопроводность

Обновлено: 13.05.2024

Чем и как утеплять стены из керамических блоков и нужно ли вообще это делать? Этими вопросами часто задаются те, кто собирается строить жилье из «теплой керамики». В ряде случаев при строительстве домов (обычно по каркасной технологии), если неправильно подобрать толщину утеплителя или нарушить технологию, дополнительная теплоизоляция часто оборачивается лишь увеличением расходов на отопление. Хуже всего, когда через несколько лет по основательно утепленному зданию начинают гулять сквозняки и он перестает держать тепло.

Рассказываем, почему так происходит, в чем преимущества однослойных керамических стен перед стенами с наружным утеплением и как узнать, какая конструкция подходит для конкретного региона.

Почему керамические блоки Porotherm называют «теплой керамикой»

Кажется, что керамические блоки похожи на обычный кирпич, но только большего размера. Это не совсем так.

Для изготовления блоков Porotherm используют глину, в которую добавляются мелкие древесные частицы - опилки. Во время обжига они выгорают, из-за чего внутри черепка образуются поры с воздухом, а это как известно лучший теплоизолятор.

Еще 2 причины, почему же керамика называется теплой, помимо поризации, это определенная геометрия пустот внутри блоков (которые увеличивают путь тепла через стену), а также соединение блоков без вертикальных растворных швов. По вертикали блоки плотно стыкуются между собой, как конструктор или пазл, через паз-гребень а горизонтальные швы заполняются специальным «теплым» кладочным раствором. Это сильно сокращает количество «мостиков холода» в кладке. С точки зрения теплотехники такая стена становится почти однородной, без мостиков холода. Все это влияет на теплопроводность кладки. Чем ниже этот показатель - тем лучше.

Теплопроводность нужна для расчета термического сопротивления стены. Этот показатель нормируется для разных регионов в зависимости от условий эксплуатации (А или Б). Нормы и требования прописаны в своде правил “Тепловая защита зданий”.

Стены из керамических блоков Porotherm толщиной от 380 до 510 мм можно возводить без дополнительного утепления практически на всей европейской части России. Они проходят по требованиям к термическому сопротивлению. Например, в Центральном федеральном округе это справедливо для Московской, Липецкой и Тамбовской областей, в Северо-Западном – Ленинградской и Вологодской, а в Южном – Астраханской и Ростовской. Проверить, из какого блока можно строить без утепления в вашем регионе, можно здесь .

Минусы стен с дополнительным слоем утеплителя

Утепленная стена – это сложная многослойная конструкция, которая включает в себя не только теплоизоляционный материал, но также паро- и гидроизоляционные пленки, армирующие сетки, базовый и декоративный штукатурный составы.

Если строители решат «схалтурить», чтобы побыстрее закончить работу, то даже незначительные дефекты могут привести к ощутимым теплопотерям, а значит – к росту затрат на отопление и дорогостоящему ремонту фасада. Самое неприятное, что все эти ошибки могут проявиться через несколько лет, когда найти бракоделов будет уже сложно.

Другой серьезный минус утепленной стены – увеличение затрат на строительство. Например, чтобы теплоизолировать одноэтажный дом в 140 кв. м, понадобится около 34 куб. м минеральной ваты. Это обойдется примерно в 50 000 рублей. Расходы на остальные элементы утепления запросто поднимут его стоимость до 80 000–100 000 рублей.

Кроме того, строительные ошибки и плохая влагоизоляция фасада приводят к тому, что в нем накапливается влага. На высыхание даже небольшого мокрого участка может уйти несколько месяцев – это чревато появлением не только « мостиков холода » , но и образованием в стенах грибка и плесени.

Преимущества однослойных стен без утепления из блоков Porotherm

Долгий срок службы. Часто загородные дома утепляют пенополистиролом или минеральной ватой. В идеальных «тепличных» условиях их долговечность – 50 лет. Это вдвое меньше, чем срок службы керамических блоков. Поэтому менять утеплитель придется рано или поздно (нам на старости или нашим детям), а это дополнительные затраты. Представьте, насколько неуместны хлопоты по ремонту стен для домовладельцев в возрасте: человеку хочется отдыхать, но приходится думать о замене утеплителя и тратить на него деньги, а также менять архитектурный облик здания.

В случае, если в вашем доме трехслойная конструкция с утеплением и кирпичной облицовкой, заменить утеплитель по истечении его срока службы будет невозможно (или вам придется заново делать лицевую кладку).

Cо стенами из керамических блоков Porotherm все гораздо проще – их достаточно оштукатурить с обеих сторон для влагозащиты, и дом будет служить нескольким поколениям. По данным ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, срок службы стен из керамики – более 100 лет. При этом они не теряют своих показателей ни по теплопроводности, ни по прочности.

Скорость возведения. Для обустройства стены с утеплением придется потратиться на покупку дополнительных материалов и их доставку до стройки. Затем нужно тщательно выполнить все этапы монтажа, что увеличивает сроки строительства.

Чтобы построить дом из «теплой» керамики, понадобятся только сами блоки и теплый раствор. Для опирания плит перекрытия на блоки Porotherm не нужен монолитный пояс или дополнительное армирование оконных и дверных проемов. В итоге теплый контур дома из керамических блоков вместе с отделкой фасада и внутренней отделкой получится возвести всего за один строительный сезон (почти столько же, сколько хороший каркасник).

Можно крепить на стену любые предметы. На утепленные стены сложно установить тяжелые декоративные элементы или камеры видеонаблюдения. Кроме того, во время монтажа высок риск повредить фасад, просто оперев на него лестницу.

На стены из Porotherm можно установить любое оборудование вплоть до вентилируемых фасадов.

Теплотехническая однородность стены. В конструкции с керамическими блоками меньше мостиков холода за счет вертикального соединения через паз-гребень. Единственное требование к строителям - плотно прижимать блоки, не допускать щелей. Горизонтальные швы, если они выполнены из теплого раствора, имеют схожую теплопроводность с блоками. Поэтому такая качественно выполненная стена становится практически монолитной с точки зрения теплотехники.

Когда все-таки стоит утеплять стены из керамических блоков

Из керамики можно построить разные стены: однослойные, двухслойные с отделкой из лицевого кирпича, двухслойные с наружным утеплением и с отделкой штукатуркой, а также трехслойные с утеплением и лицевым кирпичом для повышения энергоэффективности.

Стены с наружным утеплением экономят полезную площадь внутри дома, но их долговечность ограничена сроком службы утеплителя. Поэтому выбирайте материал известного производителя с высокой плотностью, так как он прослужит заметно дольше. Например, для фасадов с наружным оштукатуриванием рекомендуется использовать базальтовую вату плотностью от 80 до 140 кг/м3.

Для этого типа стен лучше использовать блоки Porotherm 25M и Porotherm 38: у них усиленные наружные стенки для лучшей фиксации дюбелей. Также многослойные конструкции подходят для северных регионов, где регулярно бывают сильные морозы.

Как быстро рассчитать тип конструкции стены для своего региона

Расчет термического сопротивления помогает понять, насколько теплым будет дом. Чтобы это узнать, сначала нужно определить сопротивление каждого слоя конструкции, включая внутренний и наружный штукатурный. Затем необходимо сложить между собой получившиеся значения и вывести термическое сопротивление конструкции. Посмотреть формулу и примеры расчета, а также информацию, в каких регионах России домам из керамики не нужен утеплитель, можно здесь .

Чтобы не тратить время на самостоятельные расчеты, лучше воспользоваться строительным калькулятором Porotherm. Простое и удобное приложение выдает изображение конструкции стены со всеми слоями, рассчитывает теплотехнические характеристики, необходимое количество блоков и помогает подобрать толщину утеплителя, если он необходим в регионе строительства.

Бесплатное приложение доступно как для iOS, так и для Android. Переходите по ссылке , скачивайте калькулятор Porotherm и узнайте оптимальную конструкцию стен для своего будущего дома.

Рассмотрена теплопроводность кирпича различных видов (силикатного, керамического, облицовочного, огнеупорного). Выполнено сравнение кирпича по теплопроводности, представлены коэффициенты теплопроводности огнеупорного кирпича при различной температуре — от 20 до 1700°С.

Теплопроводность кирпича существенно зависит от его плотности и конфигурации пустот. Кирпичи с меньшей плотностью имеют теплопроводность ниже, чем с высокой. Например, пеношамотный, диатомитовый и изоляционный кирпичи с плотностью 500…600 кг/м 3 обладают низким значением коэффициента теплопроводности, который находится в диапазоне 0,1…0,14 Вт/(м·град).

Кирпич в зависимости от состава можно разделить на два основных типа: керамический (или красный) и силикатный (или белый). Значение коэффициента теплопроводности кирпича указанных типов может существенно отличатся.

Керамический кирпич. Производится из высококачественной красной глины, составляющей около 85-95% его состава, а также других компонентов. Такой кирпич изготавливают путем формовки, сушки и обжига, при температуре около 1000 градусов Цельсия. Теплопроводность керамического кирпича различной плотности составляет величину 0,4…0,9 Вт/(м·град).

По сфере применения керамический кирпич подразделяется на рядовой строительный, огнеупорный и лицевой облицовочный. Лицевой декоративный (облицовочный) кирпич имеет ровную поверхность и однородный цвет и применяется для облицовки зданий снаружи. Теплопроводность облицовочного кирпича равна 0,37…0,93 Вт/(м·град).

Силикатный кирпич. Изготавливается из очищенного песка и отличается от керамического составом, цветом и теплопроводностью. Теплопроводность силикатного кирпича немного выше и находится в интервале от 0,4 до 1,3 Вт/(м·град).

Сравнение кирпича по теплопроводности при 15…25°С

Кирпич	Плотность, кг/м 3	Теплопроводность, Вт/(м·град)
Пеношамотный	600	0,1
Диатомитовый	550	0,12
Изоляционный	500	0,14
Кремнеземный	—	0,15
Трепельный	700…1300	0,27
Облицовочный	1200…1800	0,37…0,93
Силикатный щелевой	—	0,4
Керамический красный пористый	1500	0,44
Керамический пустотелый	—	0,44…0,47
Силикатный	1000…2200	0,5…1,3
Шлаковый	1100…1400	0,6
Керамический красный плотный	1400…2600	0,67…0,8
Силикатный с тех. пустотами	—	0,7
Клинкерный полнотелый	1800…2200	0,8…1,6
Шамотный	1850	0,85
Динасовый	1900…2200	0,9…0,94
Хромитовый	3000…4200	1,21…1,29
Хромомагнезитовый	2750…2850	1,95
Термостойкий хромомагнезитовый	2700…3800	4,1
Магнезитовый	2600…3200	4,7…5,1
Карборундовый	1000…1300	11…18

Теплопроводность кирпича также зависит от его структуры и формы:

Пустотелый кирпич — выполнен с пустотами, сквозными или глухими и имеет меньшую теплопроводность в сравнении с полнотелым изделием. Теплопроводность пустотелого кирпича составляет от 0,4 до 0,7 Вт/(м·град).
Полнотелый — используется, как правило, при основном строительстве несущих стен и конструкций и имеет большую плотность. Полнотелый силикатный и керамический кирпич в 1,5-2 раза лучше проводит тепло, чем пустотелый.

Печной или огнеупорный кирпич. Изготавливается для эксплуатации в агрессивной среде, применяется для кладки печей, каминов или теплоизоляции помещений, которые находятся под воздействием высоких температур. Огнеупорный кирпич обладает хорошей жаростойкостью и может применяться при температуре до 1700°С.

Теплопроводность огнеупорного кирпича при высоких температурах увеличивается и может достигать значения 6,5…7,5 Вт/(м·град). Более низкой теплопроводностью в сравнении с другими огнеупорами отличается пеношамотный и диатомитовый кирпич. Теплопроводность такого кирпича при максимальной температуре применения (850…1300°С) составляет всего 0,25…0,3 Вт/(м·град). Следует отметить, что теплопроводность шамотного кирпича, который традиционно применяется для кладки печей, — выше и равна 1,44 Вт/(м·град) при 1000°С.

Несмотря на то, что толщина стены в случае применения 51-го блока окажется на 21 см больше, итоговое термическое сопротивление конструкции внешней стены окажется выше, если внешние стены возводить из керамических блоков Керакам Kaiman 30 .
Это связано с иной, более совершенной геометрией пустот самого блока и теплоэффективной конструкцией замка Кайман30 .

В теплоэффективных керамических блоках Кайман30 воплощены все самые современные технологические решения.
Благодаря чему внешние стены будут иметь большее термическое сопротивление, а итоговые затраты окажутся существенно ниже.

Коэффициент
теплопроводности
λ_a , Вт/м*С

Цена с
доставкой в
Подмосковье

Термическое сопротивление
внешней стены,
облицованной кирпичом,
м 2 *С/Вт

Увеличение затрат на
строительство применительно
к проекту 100-25 по сравнению
c блоком Кайман30

Посмотреть сравнение
с блоком Кайман30

1 587 934 рубля

1 511 864 рубля

расчёт представлен ниже

1 319 459 рублей

Согласно СНиП "Тепловая защита зданий" требуемое термическое сопротивление для внешних стен жилых зданий в Подмосковье - 3,14 м2*С/Вт.
Все представленные блоки удовлетворяют требуемому нормативу для Подмосковья.

Термическое сопротивление внешней стены, возведённой с применением теплоэффективного керамического блока Кайман30 и облицованной щелевым кирпичом - 3,7344 м2*С/Вт . Теплотехнический расчёт представлен ниже. Теплоэффективный керамический блок Кайман30 не требует включения в конструкцию слоя утеплителя и обеспечивает СНиП "Тепловая защита зданий" для таких городов как: Екатеринбург, Пермь, Новосибирск, Красноярск, Томск, Тюмень и др. городов Урала и Сибири.

Значение коэффициента теплопроводности λ _{а Кайман30} Вы сможете найти в конце документа, его значение 0,094 Вт/м*С .

Расчёты наглядно демонстрируют неоспоримое преимущество выбора в пользу теплоэффективного керамического блока Кайман30 для строительства жилых домов на большей территории России.

4-е отличия современных теплоэффективных керамических блоков Кайман30 от обычных керамических блоков Porotherm51GL :

2. Обратите внимание и на то, что дорожка у блока Кайман30 имеет меньшую толщину, чем у блока с прямоугольной решёткой . Очевидно, это тоже способствует сохранению тепла в доме;

3. У блока Кайман30 марка прочности на сжатие ниже, чем у блока с прямоугольной решёткой , это связано с тем, что у Кайман30 выше поризация самой глины, и это также способствует сохранению тепла в доме зимой и комфортной прохлады летом, при этом для 2-х этажного дома марки прочности М75 более чем достаточно. Блоки Кайман30 можно использовать при строительстве дом с этажностью до 5-ти;

Ниже представлен сравнительный расчёт затрат на строительство и теплотехнический расчёт конструкций внешней стены из блоков Porotherm 51GL и Кайман30 .

Для начала определим требуемое термическое сопротивление для внешних стен жилых зданий для города Дмитров, а также создаваемое термическое сопротивление рассматриваемыми конструкциями.

Способность конструкции сохранять тепло определяется таким физическим параметром как термическое сопротивление конструкции (R, м 2 *С/Вт).

Определим градусо-сутки отопительного периода, °С ∙ сут/год, по формуле (СНиП "Тепловая защита зданий") для города Дмитров.

где,
t_в- расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3 (СНиП "Тепловая защита зданий"): по поз. 1 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20 - 22 °С);
t_от- средняя температура наружного воздуха, °С в холодный период, для г. Дмитров значение -3,1 °С;
z_от - продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, для города Дмитров значение 216 суток.

ГСОП = (20- (-3,1))*216 = 4 989,60 °С*сут.

Значение требуемого термического сопротивления для внешних стен жилых зданий определим по формуле (СНиП "Тепловая защита зданий)

где,
R тр ₀ - требуемое термическое сопротивление;
а и b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы №3 СНиП "Тепловая защита зданий" для соответствующих групп зданий, для жилых зданий значение а следует принять равным 0,00035, значение b - 1,4

R тр ₀=0,00035*4 989,60+1,4 = 3,1464 м 2 *С/Вт

Формула расчета условного термического сопротивления рассматриваемой конструкции:

где,
Σ – символ суммирования слоёв для многослойных конструкций;
δ - толщина слоя в метрах;
λ - коэффициент теплопроводности материала слоя при условии эксплуатационной влажности;
n - номер слоя (для многослойных конструкций);
0,158 - поправочный коэффициент, который для упрощения можно принять как константу.

Формула для расчёта приведённого термического сопротивления.

где,
r – коэффициент теплотехнической однородности конструкций, имеющих неоднородные участки (стыки, теплопроводные включения, притворы и т.д.)

Согласно стандарта СТО 00044807-001-2006 по Таблице № 8 значение коэффициента теплотехнической однородности r для кладки из крупноформатных пустотелых пористых керамических камней и газосиликатных блоков следует принять равным 0,98.

мы рекомендуем вести кладку с применением тёплого кладочного раствора (этим существенно нивелируется неоднородность на стыках);
в качестве связей несущей стены и лицевой кладки мы используем не металлические, а базальтопластиковые связи, которые буквально в 100 раз меньше проводят тепло, чем стальные связи (этим существенно нивелируются неоднородности образующихся за счёт теплопроводных включений);
откосы оконных и дверных проёмов, согласно нашей проектной документации дополнительно утепляются экструдированным пенополистиролом (что нивелирует неоднородность в местах оконных и дверных проёмов, притворов).

R r ₀ должно быть больше или равно R₀ требуемое .

Определяем режим эксплуатации здания, для того чтобы понять какой коэффициент теплопроводности λ_а или λ_в принимать при расчёте условного термического сопротивления.

Методика определения режима эксплуатации подробно описана в СНиП "Тепловая защита зданий" . Опираясь на указанный нормативный документ, выполним пошаговую инструкцию.

1-й шаг. Определим зону влажности региона застройки - г. Дмитров используя Приложение В СНиП "Тепловая защита зданий".

Согласно таблице город Дмитров находится в зоне 2 (нормальный климат). Принимаем значение 2 - нормальный климат.

2-й шаг. По Таблице №1 СНиП "Тепловая защита зданий" определяем влажностный режим в помещение.

При этом, обращаю внимание, в отопительный сезон влажность воздуха в помещение падает до 15-20%. В отопительный период влажность воздуха необходимо поднимать хотя бы до 35-40%. Комфортной для человека считается влажность 40-50%.
Для того чтобы поднять уровень влажности необходимо проветривать помещение, можно использовать увлажнители воздуха, поможет установка аквариума.

Согласно Таблице 1 влажностный режим в помещение в отопительный период при температуре воздуха от 12 до 24 градусов и относительной влажности до 50% - сухой.

3-й шаг. По Таблице №2 СНиП "Тепловая защита зданий" определяем условия эксплуатации.

Для этого находим пересечение строки со значением влажностного режима в помещение, в нашем случае - это сухой, со столбцом влажности для города Дмитров, как было выяснено ранее - это значение нормальный.

Резюме.
Согласно методики СНиП "Тепловая защита зданий" в расчёте условного термического сопротивления (R₀) следует применять значение при условиях эксплуатации А, т.е. необходимо использовать коэффициент теплопроводности λ а .

Здесь можно посмотреть Протокол испытаний на теплопроводность для керамических блоков Kaiman 30.
Значение коэффициента теплопроводности λ а Вы сможете найти в конце документа.

Для варианта использования керамического блока Porotherm51GL общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 640мм (510мм керамический блок Porotherm51GL + 10мм технологический зазор, заполняемый цементно-перлитовым раствором + 120мм лицевая кладка).

1 слой (поз.1) – 20мм теплоизоляционная цементно-перлитовая штукатурка (коэффициент теплопроводности 0,18 Вт/м*С).
2 слой (поз.2) – 300мм кладка стены с применением блока Кайман30 (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние A 0,094 Вт/м*С ) или 510мм кладка стены с применением блока Porotherm51GL (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние A 0,160 Вт/м*С )
3 слой (поз.4) - 10мм лёгкая цементно-перлитовая смесь между кладкой керамического блока и лицевой кладкой (плотность 200 кг/м3, коэффициент теплопроводности при эксплуатационной влажности менее 0,12 Вт/м*С).
4 слой (поз.5)– 120мм кладка стены с применением щелевого облицовочного кирпича (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,45 Вт/м*С.

поз. 3 - тёплый кладочный раствор
поз. 6 - цветной кладочный раствор.

Конструкция внешней стены в которой использован блок Porotherm51GL

R_{0 Porotherm51GL}=0,020/0,18+0,51/0,160+0,01/0,12+0,12/0,45+0,158 = 3,8066 м 2 *С/Вт

Считаем приведённое термическое сопротивление R r ₀ рассматриваемых конструкций.

Конструкция внешней стены в которой использован блок Kaiman30

R r _{0 Кайман30}= 3,8106 м 2 *С/Вт * 0,98 = 3,7344 м 2 *С/Вт

Конструкция внешней стены в которой использован блок Porotherm51GL

R r _{0 Porotherm51GL}=3,8066 м 2 *С/Вт * 0,98 = 3,7304 м 2 *С/Вт

Сравним затраты на строительство двух рассматриваемых материалов на примере конкретного проекта дома 100-25. Для строительства этого дома в городе Дмитров Московской области.

Исходные условия.

Общая площадь дома – 366,90 м2.

Площадь внешних стен за вычетом оконных, дверных проёмов, а также гаражных ворот – 381 м2.

Периметр ленты фундамента под внешние стены и стену разделяющую жилую зону с гаражом – 91 погонный метр.

Рассмотрим версию проекта на железобетонном монолитном ленточном фундаменте.

Считаем затраты на возведение одного квадратного метра внешней стены с применением сравниваемых материалов, а также увеличение затрата на фундамент при выборе блока Поротерм51GL , формирующего большую толщину стены - 510мм.

затраты на проект дома - 42 000 рублей

Термическое сопротивление внешней стены, построенной с применением керамических блоков Kaiman 30 выше, чем при использовании керамического блока Porotherm51GL , и с запасом обеспечивает СНиП "Тепловая защита зданий" для таких городов как: Новосибирск, Красноярск, Томск, Тюмень;
Через один тот же оконный проём в помещение проникнет большее количество света в случае стены с меньшей толщиной.

Значение коэффициента теплопроводности λа Кайман38 - 0,103 Вт/м*С.
Термическое сопротивление внешней стены, возведённой с применением керамического блока Кайман38 и облицованной щелевым кирпичом - 4,22 м 2 *С/Вт.
Теплотехнический расчёт представлен на странице Выбираем Кайман30 или Кайман38 .
Термическое сопротивление стены, возведённой с применением теплоэффективного керамического блока Кайман38 на 13% выше, чем термическое сопротивление, создаваемое блоком Porotherm51GL , при этом итоговые затраты окажутся ниже, при выборе теплоэффективного керамического блока Кайман38 вместо Porotherm51GL .

Любой проект дома нашего каталога мы готовы предоставить Вам и в версии с теплоэффективным блоком Кайман38 .

Совершенно очевидно - технологически более продвинутые керамические блоки Кайман30 и Кайман38 являются разумным выбором при сравнении их с блоком Porotherm51GL .

Общая информация о керамическом блоке Kaiman 30 .

Общая информация о керамическом блоке Кайман38 .

Все проекты, включённые в акцию Проект дома бесплатно представлены на странице Современные проекты экономичных домов.

Сфера применения материала определяется его эксплуатационными характеристиками. Комплекс рассматриваемых свойств должны соответствовать требованиям, предъявляемых строительному кирпичу при сооружении внешних стен, перекрытий, фундамента. Возведение конструкций подразумевает выбор изделий различного назначения:

Силикатный – рядовой, лицевой, пустотелый, полнотелый.
Керамический – жаростойкий и все разновидности предыдущего вида.
Клинкерный – для облицовки фасадов.

Показатели определяют энергопотребление дома, затраты на обогрев помещений. Проектирование сооружений, расчеты ограждающих конструкций учитывают эти параметры.

Коэффициент теплопроводности

Материалы обладают свойством проводить тепло от нагретой поверхности в более холодную область. Процесс происходит в результате электромагнитного взаимодействия атомов, электронов и квазичастиц (фононы). Основной показатель величины – коэффициент теплопроводности (λ, Вт/), определяемый как количество теплоты, проходящее через единицу площади сечения за единичный интервал времени. Малое значение положительно влияет на сохранение теплового режима.

Согласно ГОСТ 530-2012 эффективность кладки в сухом состоянии характеризуется коэффициентом теплопроводности:

Чем больше плотность, тем выше теплопроводность – не совсем верное утверждение. Структура содержит закрытые поры и полости (пустотелый), наполненные воздухом с коэффициентом ≈ 0,026. Благодаря этому, изделия со щелевыми отверстиями лучше поддерживают тепловой режим внутри сооружений. В инженерных расчетах необходимо учитывать величину теплопроводности кладочной смеси, значение показателя выбирают от 0.47 и выше, в зависимости от состава.

Вид	λ, Вт/м°C
Красный полнотелый	0,56 ~ 0,81
-//- пустотелый	0,35 ~ 0,87
Силикатный кирпич полнотелый	0,7 ~ 0,87
-//- пустотелый	0,52 ~ 0,81

Теплопроводность красного изделия ниже, чем у силикатного.

Физические процессы нагрева и удержания тепла можно охарактеризовать величинами:

Коэффициент теплоотдачи – теплообмен на границе поверхности твердого тела и воздушной среды. Это мощность теплового потока, приходящаяся на плоскость 1 м², обратно пропорциональная разнице температур тела и теплоносителя (воздух). Чем выше теплопроводность, тем больше теплоотдача.
Полное тепловое сопротивление – способность противостоять передаче тепла. Значение обратно пропорционально коэффициенту теплопередачи. Исходя из расчетной формулы R = L/λ, легко рассчитать оптимальную толщину кладки. λ – постоянный параметр, R – тепловое сопротивление указано в таблице 4 СП 131.13330.2012 для климатических зон России.

Необходимое количество тепла, подведенного к телу для увеличения температуры на 1 Кельвин – определение понятия «полная теплоемкость». Единица измерения: Дж/К или Дж/°C. Чем больше объем и масса тела (толщина стен и перекрытий), тем выше теплоемкость материала, лучше поддерживается благоприятный температурный режим. Наиболее точно это свойство подтверждают характеристики:

Удельная теплоемкость кирпича – количество тепла, необходимое для нагрева единичной массы вещества за единичный интервал времени. Единица измерения: Дж/кг*К или Дж/кг*°C. Используется для инженерных расчетов.
Объемная теплоемкость – количество тепла, потребляемое телом единичного объема для нагрева за единицу времени. Измеряется в Дж/м³*К или Дж/кг*°C.

Тепловая конвекция непрерывна: радиаторы нагревают воздух, который передает тепло стенам. При понижении температуры в помещениях происходит обратный процесс. Увеличение удельной теплоемкости, снижение коэффициента теплопроводности стен обеспечивают сокращение затрат на обогрев дома. Толщина кладки может быть оптимизирована рядом действий:

Применение теплоизоляции.
Нанесение штукатурки.
Использование пустотного кирпича или камня (исключено для фундамента здания).
Кладочный раствор с оптимальными теплотехническими параметрами.

Таблица с характеристиками различных видов кладок. Использованы данные СП 50.13330.2012:

Обыкновенный г линяный кирпич на различном кладочном растворе

Пустотный красный различной плотности (кг/м³) на ЦПС

Морозостойкость кирпичной кладки

Устойчивость к воздействию отрицательных температур – показатель, влияющий на прочность и долговечность конструкции. Кладка в процессе эксплуатации насыщается влагой. В зимний период вода, проникая в поры, превращается в лед, увеличивается в объеме и разрывает полость, в которой находится – происходит разрушение. Морозоустойчивость, как правило, низкая, водопоглощение не должно превышать 20 %.

Определение количества циклов замораживания и оттаивания без потери прочности каждого вида изделия позволяет выявить морозоустойчивость (F). Значение получают опытным путем. В лаборатории проводят многократную заморозку в холодильных камерах и естественное оттаивание образцов.

Коэффициент морозостойкости – отношение прочности на сжатие опытного и исходного элемента. Изменение показателя более 5 %, наличие трещин, отколов сигнализируют об окончании испытаний. Марки изделий содержат характеристики по морозостойкости: F15 (20, 25, 35, 50, 75, 100, 150). Цифровой параметр указывает на количество циклов: чем выше число, тем надежнее возводимая система.

Приобретение кирпича высокой марки морозостойкости опустошит бюджет, заложенный на строительство. Меры по улучшению свойств конструкций, продлению срока эксплуатации в зонах холодного климата без увеличения расходов:

Применение паро- и гидроизоляции.
Обработка кладки гидрофобными составами.
Контроль, своевременное исправление дефектов.
Надежная гидроизоляция фундамента.

От выбора материала для кладки, его удельной теплоемкости, теплопроводности, морозостойкости зависит срок и комфорт эксплуатации дома. Сложные расчеты, составление сметы расходов лучше доверить опытным специалистам, имеющим опыт в строительстве и проектировании.

Во многих случаях при выборе материала для строительства дома мы не вникаем, каково теплосопротивление строительных материалов, а полагаемся на «народные» методики. Самые популярные из них: «как у соседа», «как раньше», «смотри, какой толстый слой», и – венец искусства – «вроде, должно быть нормально». Что ж, ваш дом – вам и решать, какому методу отдать предпочтение. Но чтобы точно ответить на вопрос, достаточно ли тепло будет в вашем доме зимой (и достаточно ли прохладно в летний зной), нужно знать теплосопротивление стены. Откуда его можно узнать, как считать теплопроводность стены и как это поможет при ответе на ваш вопрос? Давайте разберемся по порядку.

Итак, немного теории, чтобы определиться с терминами и понять, как рассчитать теплосопротивление стены.

Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Такой вид теплопередачи, обусловленный тепловыми движениями и столкновениями молекул, называется теплопроводностью.
Итак, теплопроводность – это количественная оценка способности конкретного вещества проводить тепло.
Теплосопротивление – величина обратная теплопроводности. (Хорошо проводит тепло – значит, слабо теплу сопротивляется. Следовательно, обладает высокой теплопроводностью и низким теплосопротивлением).
То есть, при строительстве лучше использовать материалы с низкой теплопроводностью (высоким теплосопротивлением) для лучшего сохранения тепла.

Как рассчитать теплопроводность стены?

Чтобы рассчитать теплосопротивление слоя нужно его толщину в метрах разделить на коэффициент теплосопротивления материалов, из которых он выполнен.
Как рассчитать коэффициент теплопроводности? Эти расчеты делаются в лабораторных условиях. Тем не менее, узнать его несложно: нормальный производитель всегда предоставляет эти данные, указан он и в СНиПе в разделе «Строительная теплотехника», правда, там представлены не все современные материалы. Если вы хотите знать теплосопротивление материалов, таблица с некоторыми из них представлена на данной странице.

Как пользоваться коэффициентом теплопроводности? В СНИПе указано два режима эксплуатации А и Б. Режим А подходит для сухих помещений (влажность меньше 50%) и для районов, удаленных от морских берегов. Для московского региона, например, подходит режим А. Таким образом, теплосопротивление стен по регионам может отличаться.

Теплосопротивление слоя =	толщина слоя (м)
	Коэффициент теплопроводности материала ( )

Теплосопротивление многослойной конструкции считается как сумма теплосопротивлений каждого слоя. (В случае с одним слоем все просто – его теплосопротивление и будет теплосопротивлением всей конструкции.)

Теплосопротивление конструкции = теплососпротивление слоя 1 + теплосоротивление слоя 2 + и т.д.

Единицы измерения теплосопротивления -

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены по теплопроводности на конкретных примерах.

Пример 1

Стена толщиной в полтора кирпича, или, если перевести в международную систему измерения, 0,37 метра (37 сантиметров). Как посчитать теплопроводность стены?

Все, кто имел опыт работы с кирпичом, знают, что кирпич может быть разным. И коэффициент теплопроводности кирпичной кладки, соответственно, тоже разный. Кроме того, теплопроводность кирпичной стены на обычном цементно-песчаном растворе будет ниже, чем коэффициент отдельного кирпича. Как посчитать коэффициент теплопроводности стены в таком случае? Для расчетов будет правильно использовать именно значение для кладки.

Вид кирпича	Коэффициент теплопро- водности*,	Кирпичная кладка на цементно-песчаном растворе, плотность 1800 кг/м³*	Теплосопроти- вление стены толщи- ной 0,37 м,
Красный глиняный (плотность 1800 кг/м³)	0,56	0,70	0,53
Силикатный, белый	0,70	0,85	0,44
Керамический пустотелый (плотность 1400 кг/м³)	0,41	0,49	0,76
Керамический пустотелый (плотность 1000 кг/м³)	0,31	0,35	1,06

(*из межгосударственного стандарта ГОСТ 530-2007)

Итак, мы убедились, что не все кирпичи одинаковы. И теплопроводность кирпичной кладки в зависимости от вида кирпича может отличаться в 2 раза. Ваш дом из какого кирпича? А мы рассмотрим самый лучший результат (плотность кирпичной кладки полтора керамических пустотелых кирпича). В данном случае теплосопротивление кирпича 1,06 . Запомним результат и перейдем к следующему примеру.

Пример 2

Допустим, мы хотим построить дачный домик из бруса сечением 15 см. Снаружи и изнутри отделаем вагонкой. Что получим? Коэффициент теплосопротивления дерева поперек волокон (данные из СНиПов) составляет 0,14 . Теперь делаем расчет теплосопротивления стены: толщину материала разделим на коэффициент теплопроводности.

Для бруса (это 0,15 м дерева) теплосопротивление составит (0,15/0,14) 1,07 .

Для вагонки (толщина 20 мм или 0,02 м) – 0,143 . Да, вагонка с двух сторон, значит 0.143 х 2 = 0,286 . Справедливости ради заметим, что на практике теплосопротивлением вагонки чаще всего пренебрегают, так как на стыках она имеет еще меньшую толщину, следовательно, меньшее теплосопротивление материала.

Запомним общее расчетное теплосопротивление стены из 15-исантиметрового бруса, обшитого изнутри и снаружи вагонкой, –
1,356 .

Чтобы не было необходимости делать расчёт теплосопротивления стены для каждого материала, в приведенной здесь таблице мы собрали данные по теплосопротивлению материалов, часто используемых при строительстве домов.

Таблица теплосопротивления материалов

Материал	Толщина материала (мм)	Расчетное теплосо- противлениеа (м² * °С / Вт)
Брус	100	0,71
Брус	150	1,07
Кладка из красного кирпича (плотность 1800 кг/м³)	380 (полтора кирпича)	0,53
Кладка из белого силикатного кирпича	380 (полтора кирпича)	0,44
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1400 кг/м³)	380 (полтора кирпича)	0,76
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1000 кг/м³)	380 (полтора кирпича)	1,06
Кладка из красного кирпича (плотность 1800 кг/м³)	510 (два кирпича)	0,72
Кладка из белого силикатного кирпича	510 (два кирпича)	0,6
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1400 кг/м³)	510 (два кирпича)	1,04
Кладка из керамического пустотелого кирпича (плотность 1000 кг/м³)	510 (два кирпича)	1,46
Кладка на клей из газо- пенобетонных блоков (плотность 400 кг/м³)	200	1,11
Кладка на клей из газо- пенобетонных блоков (плотность 600 кг/м³)	200	0,69
Кладка на клей керамзитобетонных блоков на керамзитовом песке и керамзитобетоне (плотность 800 кг/м³)	200	0,65
Теплоизоляционные материалы
Плиты из каменной ваты ROCKWOOL ФАСАД БАТТС	50	1,25
Ветрозащитные плиты Изоплат	25	0,45
Теплозащитные плиты Изоплат	12	0,27

Снова обратимся к СНиПам: теплосопротивление наружной стены, например, в Московской области должно быть не меньше 3 . Помните цифры, которые мы получили? В Российской Федерации нет районов, для которых эта величина составляла хотя бы 1,5 (не говоря уже о значениях еще ниже). Для сравнения приведем такие данные: в Германии эта норма определена не менее 3,4 , в Финляндии - не менее 5 (это, разумеется, уже не по нашим СНиПам, а по их регламентирующим документам).

Эти требования - для домов постоянного проживания. Если дом (как написано в СНиПах) предназначен для сезонного проживания, либо отапливается менее 5 дней в неделю, эти требования на него не распространяются.
Итак мы можем сделать вывод, что в домах со стенами в 1,5 кирпича, либо из бруса в 15 см проживать постоянно… нежелательно. Но ведь живем же! Да, только цена отопления 1 м³ из года в год становится все выше. Со временем все домовладельцы перейдут к эффективному утеплению домов - экономические соображения заставят заранее рассчитать теплопроводность стены и выбрать наилучшее техническое решение.

Читайте также: