Коэффициент теплопроводности газобетона d400

Обновлено: 04.05.2024

Этот дом из газобетона с плоской кровлей я построил своими руками в 2012 году. Особенностью данного дома является тот факт, что у него однослойные стены без дополнительного утепления. Так было сделано потому, что дополнительное утепление не имеет экономического смысла. Это было очевидно ещё на этапе проектирования при составлении энергетического паспорта здания и это было подтверждено многолетней эксплуатацией.

Давайте вместе рассчитаем теплопотери и узнаем сколько я смог бы сэкономить на отоплении если бы стены были дополнительно утеплены. Поехали!

Начнём с технических характеристик ограждающих конструкций дома:

Фундамент: Монолитная бетонная плита с утеплением 200 мм;
Стены: Газобетонные блоки низкой плотности (D400) толщиной 375 мм оштукатуренные с двух сторон;
Кровля: Сборно-монолитная с утеплением 225 мм;
Окна: Пятикамерный профиль с двухкамерным стеклопакетом с теплоотражающим напылением.

Кладка газобетонных блоков выполнена на тонкошовный клей (толщина шва 2 мм). Оконные перемычки монолитные с дополнительным утеплением. Точно такое же утепление выполнено и в уровне перекрытия. На всех оконных проёмах присутствуют газобетонные четверти. При расчёте теплопотерь я учитываю швы, но в настоящее время технологии позволяют выполнять кладку блоков на специальный полиуретановый клей-пену — это позволяет добиться большей однородности стены и следовательно минимизировать теплопотери.

Фасад оштукатурен с помощью цементной теплоизоляционной штукатурки (с пенополистирольными шариками) толщиной 20 мм. В качестве финишного покрытия была использована шпаклёвка из белого цемента.

Общая площадь дома 72 квадратных метра. Это дом-квартира в которой есть: большая кухня-гостиная, две полноценных спальни (одна смежная), рабочий кабинет, холл, прихожая и санузел. Дом имеет достаточную площадь для комфортного проживания семьи из 4 человек. При необходимости гостей можно разместить в гостиной.

Переходим к расчётам по СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий :

Для начала определим площади поверхностей ограждающих конструкций нашего дома.
Площадь пола: 72 м²
Площадь перекрытия: 72 м²
Площадь стен: 88,7 м²
Площадь окон: 11,3 м²
Площадь входной двери: 2 м²

Общая площадь ограждающих конструкций: 246 м²

Все расчёты будем делать с помощью теплотехнического калькулятора SmartCalc .

Начнём с определения климатического региона, в котором построен наш дом. А именно — Наро-Фоминский район Московской области. Возьмём данные ближайшего населённого пункта (Кашира) из справочника.

Температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0.92: -27˚С
Продолжительность отопительного периода: 212 суток
Средняя температура воздуха отопительного периода: -3.4˚С
Относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца: 85%
Условия эксплуатации помещения: Б
Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП): 4960.8°С·сут

Начнём с теплового расчёта стен:

Для газобетонных блоков YTONG D400/B2.5/F100 коэффициент теплопроводности λб:
- Согласно ГОСТ 31359-2007 (приложение А) - 0.117 Вт/(м·°С)
С учетом влияния растворных швов тонкошовной кладки YTONG (СТО НААГ 3.1-2013 Приложение А) – 0.121 Вт/(м·°С)

- Согласно протоколу испытаний НИИМосстрой - 0.11 Вт/(м·°С)
С учетом влияния растворных швов тонкошовной кладки YTONG (СТО НААГ 3.1-2013 Приложение А) – 0.114 Вт/(м·°С)

Обратите внимание, что в расчётах я учитываю тот факт, что у нашего здания есть 4 внешних угла (теплопотери во внешних углах больше), сборно-монолитные перемычки над проёмами, примыкания проемов к кладке, швы самой кладки и т.д. Если отталкиваться от СП 230.1325800.2015 Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей , то в многоэтажных железобетонных зданиях, на практике в большинстве случаев, коэффициент теплотехнической однородности примерно равен 0,7, а в грамотно спроектированном и качественно построенном индивидуальном жилом доме это значение доходит до 0,85 (это с учётом швов в кладке).

В итоге мы получаем, что приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R] = 3.15 и оно удовлетворяет нормам по тепловой защите. Но нам эта цифра пока ни о чём не говорит. Открываем вкладку «Тепловые потери» и видим информацию, которая нас интересует:

Потери тепла через 1 м² за отопительный сезон — 41.02 кВт·ч
Потери тепла через 1 м² за 1 час при температуре самой холодной пятидневки — 15.55 Вт·ч

Переходим к расчёту остальных ограждающих конструкций.

Делаем расчёт для кровли и получаем следующие характеристики:

Потери тепла через 1 м² за отопительный сезон — 17.36 кВт·ч
Потери тепла через 1 м² за 1 час при температуре самой холодной пятидневки — 6.58 Вт·ч

Тепловые потери всей конструкции за отопительный сезон — 1149.6 кВт·ч
Тепловые потери за час при температуре самой холодной пятидневки — 453.8 Вт·ч

Тепловые потери за отопительный сезон — 224.02 кВт·ч
Тепловые потери за час при температуре самой холодной пятидневки — 88.44 Вт·ч

Это данные для одного окна размером 1,2х1,5 м. Всего в доме 6 таких окон, а также есть два окна 0,5х0,5 м и одна дверь с размерами 2,0х0,9 м. Для удобства расчётов примем, что теплотехнические характеристики утеплённой пластиковой входной двери не хуже, чем у окон (в реальности дверь «теплее»).

Теперь считаем тепловые потери за отопительный сезон:

1149,6 /фундамент/ + (41,02 * 88,7) /стены/ + (17,36 * 72) /перекрытие/ + (224,02 * 7,5) /окна и дверь/ = 7718 кВт·ч/год .

А теплопотери только через стены составляют: 3640 кВт·ч .

Это количество энергии, которое требуется для компенсации потерь тепла через ограждающие конструкции в течение всего отопительного сезона (212 суток). Здесь не учитываются теплопоступления через окна в солнечную погоду. Также в генерации тепловой энергии внутри дома также будет принимать участие вся бытовая техника (холодильник, плита, электроника) и люди (~100 Вт/чел).

Требуемая максимальная мощность отопительной установки для компенсации тепловых потерь здания в наиболее холодную пятидневку составит:

453,8 + (15,55 * 88,7) + (6,58 * 72) + (88,44 * 7,5) = 2970 Вт .

Обращаю особое внимание, что в данном теплорасчёте не учитываются тепловые потери через вентиляцию (они сопоставимы с общими теплопотерями через ограждающие конструкции) и тепловые потери сточных вод.

В качестве системы отопления дома я использую воздушный тепловой насос «воздух-воздух», который выдаёт в 2,5-3 раза больше тепловой энергии, чем потребляет из сети.

В доме применяется следующий электрический тариф (Московская область, сельская местность):

Дневная зона (с 7 до 23 часов): 4,47 руб за 1 кВт·ч
Ночная зона (с 23 до 7 часов): 1,68 руб за 1 кВт·ч

Для простоты расчётов предлагаю считать усреднённым тариф 3,89 руб за 1 кВт·ч .

Таким образом расходы на компенсацию теплопотерь через ограждающие конструкции составят:

7718 * 3,89 = 30 000 рублей в год при отоплении электричеством (а также сжиженным газом или дизелем).
7718/2,5 * 3,89 = 12 000 рублей в год при отоплении тепловым насосом «воздух-воздух».

В моём доме площадь стен составляет 36% от общей площади ограждающих конструкций, при этом стоит отметить отсутствие панорамного остекления. Если увеличить площадь остекления всего в 1,5 раза (до 18 м²), то тепловые потери через окна будут больше, чем через стены.

Некоторые термограммы сделанные прошлой зимой. Если просмотреться, то можно увидеть те самые теплотехнические неоднородности кладки (не перепутайте их с камерами видеонаблюдения которые тоже греются). Например, на левом нижнем снимке видна вертикальная перевязка с несущей стеной из газобетона более высокой плотности (D500). Также есть неоднородности в уровне перекрытия и перемычек над проёмами. Обратите внимание, что термограммы имеют очень высокий контраст. Реальная разница в температуре составляет менее 1 градуса.

Так снаружи выглядит оштукатуренная и зашпаклёванная газобетонная стена. В идеале надо было ещё зашлифовать и покрасить, но на самом деле нас устраивает и такой вариант. Отделка была сделана 6 лет назад, в 2013 году.

Давайте теперь посчитаем сколько я смог бы сэкономить, если бы дополнительно утеплил газобетонные стены. Например, если в качестве утеплителя выбрать пенополистирол ПСБ-25 толщиной 100 мм . Сделаем расчёт :

Сопротивление теплопередаче [R] = 5,48 (м²·˚С)/Вт
Потери тепла через 1 м² за отопительный сезон: 23,60 кВт·ч.

А потери без утепления по нашим расчётам составили 41 кВт·ч. То есть утепление позволило бы нам снизить теплопотери через стены на 40%. Для нашего дома экономия составит (41 * 88,7) - (23,96 * 88,7) = 1511 кВт·ч в год.

В рублях при наших тарифах это 2 300 рублей в год при отоплении тепловым насосом .

Для утепления дома потребуется: ПСБ-25 в объёме 9 м³ (от 2 200 руб/м³) и дополнительные комплектующие на общую сумму не менее 30 000 рублей. Ещё столько же обойдётся работа по монтажу утеплителя на фасад. Трудоёмкость и стоимость оштукатуривания в обоих вариантах (с утеплением и без) считаем одинаковой хотя всем очевидно, что трудоёмкость работы с углами и откосами на утеплённом фасаде выше.

Таким образом дополнительное утепление газобетонных стен обойдётся мне МИНИМИУМ в 60 000 рублей и с таким утеплением я буду экономить на отоплении всего 2 300 рублей в год. Даже с учётом инфляции и ростом тарифов на энергию — срок окупаемости утепления составит не менее 20-25 лет.

Следовательно можно сделать вывод, что утепление газобетонных стен в моём случае экономически не целесообразно т.к. газобетон с плотностью D400 сам по себе является теплоизолятором. Если же использовать для строительства газобетон плотностью D300 (или D400 большей толщины, например 500 мм) с кладкой на пену, то экономического смысла в утеплении не будет.

Подведём итог

Стены здания требуется утеплять только в том случае, если с учётом толщины стены её теплотехнические характеристики не удовлетворяют требованиям по теплотехнике для конкретного региона .

У всех материалов есть показатель теплопроводности, учитывая который подбирается толщина стены и дополнительное утепление. На этапе проектирования составляется энергетический паспорт здания и если теплотехнические характеристики материала стены и её толщина не справляются с удержанием тепла — увеличивается толщина стены или применяется утепление.

Во многих климатических регионах России теплоизоляционно-конструкционный газобетон низкой плотности (D300-D400) с толщиной стены от 375 до 500 мм позволяет обеспечить достаточную тепловую защиту здания без дополнительного утепления. Если же в вашем регионе отсутствует газобетон такой плотности то у вас уже не остаётся выбора и возникает необходимость выполнить дополнительное утепление.

Я рекомендую использовать однослойные стены из газобетона низкой плотности если они подходят по теплотехническому расчёту для вашего климатического региона. У однослойной стены больше срок службы, она экологичнее и проще в возведении, а следовательно строительство ведется быстрее и менее затратно по ресурсам.

Кладка из газобетонных блоков YTONG D400 375мм без дополнительного утепления удовлетворяет требованиям части "а" п.5.1. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий в любых случаях.

Также повторюсь, что стены в индивидуальном жилом доме составляют в среднем 30% площади от всех ограждающих конструкций. И любой дом должен был сбалансирован по теплопотерям. Например, нерационально утеплять стены и при этом использовать простые стеклопакеты (однокамерные и без напыления) т.к. теплопотери через такие окна превысят теплопотери через стены. Тоже самое касается утепления пола и кровли — оно должно быть достаточным для конкретного климатического региона.

Со всей хронологией строительства и эксплуатации моего загородного дома с 2012 по 2019 год можно ознакомиться здесь .

В течение многих десятилетий и даже веков в строительстве отдавалось предпочтение кирпичу, как самому износоустойчивому, прочному и долговечному кладочному материалу. Никто и не оспаривает его достоинств, но при строительстве малоэтажного жилья совсем другие приоритеты. Вряд ли кому-то нужна «крепость» в прямом смысле слова. Главное, чтобы ограждающие конструкции как можно лучше сопротивлялись теплопередаче, с чем успешно справляются ячеистые бетоны. Коэффициент теплопроводности газобетона позволяет строить теплые комфортные частные дома без дополнительного утепления. При этом стены получаются достаточно прочные и долговечные со сроком эксплуатации от 100 лет и выше, срок эксплуатации до первого ремонта от 50 лет.

Достоинства и недостатки газобетона

Активное использование газоблоков в отечественном строительстве началось с середины 20 века, после того, как в Европе смогли создать бетонные панели с плотностью, сниженной до 300 кг/м³. При этом в нашей стране была наработана прогрессивная научно-техническая база по производству и применению газобетона. С началом перестройки была даже принята программа по созданию систем эффективного строительства из автоклавных ячеистых бетонов, и увеличения объёмов их производства путём строительства новых заводов-изготовителей.

В то время выпускали блоки только плотностью 600-700 кг/м³, но девиз программы гласил, что при 7-кратном увеличении количества выпускаемой продукции нужно стремиться к 2-х кратному снижению плотности, что автоматически влекло и снижение теплопроводности газоблока.

С развалом Советского Союза и закрытия многих производственных площадок весь опыт наших инженеров остался на бумаге. Уже в 2000х годах начинают открываться на территории России коммерческие производства с патентами и оборудованием западных компаний. Их число продолжает расти, а это значит, что продукция пользуется спросом и качество построенного из газобетона жилья оказалось на высоте. Именно поэтому теплопроводность и другие характеристики газоблока так интересуют потенциальных застройщиков.

Особенности материала

Технология его производства несколько схожа с получением силикатного кирпича: компоненты те же - только к цементу, песку и извести добавляются ещё ингредиенты, провоцирующие процесс порообразования. Это алюминиевая пыль или паста, а также сульфат и гидроксид натрия, взаимодействие которых запускает химическую реакцию с высвобождающимся кислородом.

При этом блоки не подвергаются прессованию, так как требуется получить не максимально плотные, а наоборот, воздухонаполненные изделия. Созревание бетона происходит в автоклавах – камерах, где он в течение 12 часов обрабатывается подаваемым под давлением высокотемпературным паром. Это обеспечивает ускоренное твердение камня и более высокую, чем при естественной гидратации прочность.

На заметку: В процессе автоклавирования в бетоне образуется новый минерал под названием тоберморит (силикат кальция), который встречается в составе камня базальтовых пород и портландцементе. При реакции с водой он принимает участие в связывании цемента, что позволяет получить более высокую прочность.

По этой причине преимущество на стороне автоклавного газобетона, и обсуждая его характеристики, мы по умолчанию будем вести речь именно о нём.

Плюсы и минусы - информационная таблица

Представляем таблицу с перечнем положительных свойств газобетона и его недостатков:

Достоинства	Недостатки
Низкий коэффициент теплопроводности газоблока. Зависит от марки изделия по плотности, но в среднем составляет 0,14 Вт/м*С, что втрое меньше, чем у керамзитобетона и в 6 раз – чем у полнотелого кирпича.	Применяемость. Характеристики, безусловно являющиеся достоинствами материала, можно рассматривать и как недостатки. В частности, из-за относительно невысокой прочности ограничена применяемость поризованного бетона в многоэтажном строительстве. Здесь их используют только для заполнения пролётов несущих каркасов из железобетона.
Теплоемкость газобетона. Цифра характеризует количество тепла, необходимого, чтобы нагреть материал на 1 градус. При условии влажности, не превышающей 5-6%, теплоемкость газобетона d400 составляет не более 1,10 кДж/кг, в абсолютно сухом состоянии - до 0,84, как и у кирпича.	Повышенная чувствительность к влаге. Наличие открытых пор делает камень гигроскопичным, а это требует принятия мер для защиты стен от воздействия паров и насыщения водой. Этот недостаток легко нивелируется за счёт правильного структурирования стенового пирога.
Сопротивление теплопередаче газобетона d500 (среднее значение). Чем выше цифра, тем лучше слои материала сопротивляются отдаче тепла. Составляет 2,67 м²С/Вт при толщине стены 300 мм. Для примера, у кирпичной стены в два кирпича эта цифра составляет всего 1,09 м²С/Вт.	Трещиностойкость. Газобетон – материал довольно хрупкий, и сильно реагирует на перепады температуры и влажности. В результате возникающих напряжений появляются трещины, которые хоть и не ослабляют прочность кладки, но портят её внешний вид. Именно поэтому для ячеистобетонной кладки предусматривают наружное утепление – а не потому, что теплоизоляционные свойства газобетона не позволяют без него обойтись. Примечание: Однако трещины могут появляться и из-за недостаточно жёсткого основания. Поэтому фундаменты для газобетонных домов всегда нужно проектировать в монолите.
Геометрия блоков на самом высоком уровне. Погрешности в параметрах составляют не более 2 мм, что позволяет производить монтаж на тонкий слой клея. При наличии у блоков пазогребневых соединений, вертикальные клеевые швы и вовсе отсутствуют.	Морозостойкость. Чем ниже прочность бетонного камня, тем меньше циклов заморозки и оттайки он выдерживает. Газобетон D600 соответствует классу прочности В2,5, что обеспечивает только 25 циклов. Но это распространяется только на незащищённый от увлажнения материал - а в таких условиях даже и кирпич не всегда служит дольше.
Трудоёмкость и скорость возведения стен. Благодаря малому весу и крупному формату блоков, в процессе кладки не приходится пользоваться грузоподъёмными механизмами. Работа продвигается быстро, 1 м² кладки в час – это в 4 раза быстрее, чем с использованием кирпича.	Ограничения по выбору материалов для утепления и внешней отделки. Чтобы дать пару беспрепятственно проходить через кладку, не конденсируясь в её толще, коэффициент паропроницаемости каждого следующего слоя в направлении от стены к улице должен быть более высоким.
Экологичность. Больше всего поборников экологичности волнует радиоактивность материала, которая в общепринятой норме составляет 370 Бк/кг. Фон газобетона далеко не дотягивает до этой цифры и составляет чуть больше 50 Бк/кг. У того же кирпича в зависимости от вида глины он варьируется в пределах 126-840 Бк/кг.	Необходимость в специальном крепеже. Стены из пористого бетона имеют слабую устойчивость к вырывающим нагрузкам. По этой причине повесить тяжёлый предмет на обычные дюбель-гвозди невозможно. Нужны более дорогие спиральные, распорные или забивные дюбели.
Огнестойкость. Поризованный бетон имеет класс пожарной устойчивости К0 – как не представляющий опасности. Показатель REI (предел огнестойкости) составляет 4 часа при толщине стен более 20 см. Именно столько времени они выдержат воздействие открытого огня без деформации. При этом газобетон не выделяет токсичных веществ.	Слабая адгезия. Очень гладкая поверхность блоков снижает сцепляемость бетона со штукатуркой. Делать насечки бучардой, как в случае с тяжёлым бетоном, здесь нежелательно, проще всего использовать грунтовки с кварцевым наполнителем.
Затраты на фундамент. Достаточно высокие, если учесть, что кладка из ячеистого материала чувствительна к подвижкам основания, и надо обязательно заливать монолит. Но высокое сопротивление теплопередаче газобетона позволяет уменьшать толщину стен - а это реальная экономия на количестве бетона.
Затраты на кладочный материал. Несмотря на то, что клеевая смесь обходится вдвое дороже аналогичного количества обычного ЦПС, за счёт более низкого расхода (в 5-6 раз) получается немалая экономия.
Простота обработки. С газобетонными блоками легко работать, так как их можно пилить и штробировать ручным инструментом. Камню несложно придать нужную форму, что позволяет быстро изготовить доборный элемент и выкладывать стены радиусной формы.
Стоимость. Всё, конечно, относительно. Однако по цене кубометр газобетонных блоков в три раза дешевле кирпича и более чем в 5 раз – пиломатериала.

Перечень недостатков не так велик по сравнению с количеством преимуществ, да и те не столь существенны, чтобы быть помехой для постройки прочного, долговечного, а главное - тёплого жилого дома.

Сравнение теплопроводности газоблока с другими материалами

Коэффициент теплопроводности газобетонных блоков, как и любого другого материала, характеризует его возможность проводить тепло. Численно он выражается плотностью теплового потока при определённом температурном градиенте. Способность удерживать тепло зависит от влияния таких факторов, как:

степень паропроницаемости;
плотность материала;
способность усваивать тепло;
коэффициент водопоглощения.

Последнее особенно хорошо видно в представленной ниже таблице:

Марка газобетона по плотности	Теплопроводность газоблока в сухом состоянии (Вт/м*С)	Коэффициент теплопроводности газобетона при влажности до 6% (ВТ/м*С)	Теплоемкость газобетона (Вт/м²*С) за 24 часа	Паропроницаемость (мг/м ч Па)
d400	0,09	0,14	3,12	0,23
d500	0,11	0,16	3,12	0,20
d600	0,12	0,18	3,91	0,17
D700	0,14	0,19	3,91	0,16

Как видите, чем более плотная у бетонного камня структура, тем меньше он пропускает пара и больше тепла. Поэтому, выбирая материал для строительства дома, не стоит стремиться покупать блоки с запасом прочности без необходимости.

Чем обусловлена теплопроводность

Теплопроводность газобетонного блока во многом обусловлена структурой материала, который более чем на 80% состоит из заполненных воздухом пор. Воздух является лучшим утеплителем, благодаря его присутствию меняется характеристика бетонного камня. Влажность воздуха тоже оказывает влияние на показатели теплопроводности – они будут тем ниже, чем суше климат.

Примечание: При стабильно высокой влажности всё преимущество пористого материала может быть сведено к нулю, и его способность пропускать тепло станет такой же, как у кирпича. Поэтому в районах с климатически обусловленной высокой влажностью внешние ограждающие конструкции увеличивают в толщине.

Очень важно предварительно сделать теплотехнический расчет стены из газобетона – чтобы в итоге проживание в доме не оказалось некомфортным. При этом обязательно учитывают параметры применяемых для кладки блоков, округляя итоги в большую сторону до ближайшего показателя толщины.
Теплопроводность готовой стены может отличаться от теплопроводности газобетона d400, если, к примеру, блоки смонтировали не на клею, и на растворе. Затвердевшая пескоцементная стяжка имеет коэффициент теплопроводности 0,76 Вт/м*С – и это при расчётном коэффициенте газобетона этой марки 0,12 Вт/м*С!
Разница очевидна, и не надо быть великим специалистом, чтобы понять, что тепло будет уходить если не через блоки, то через их стыки. Вывод напрашивается сам: чем тоньше слой, тем лучше. А это возможно только при использовании тонкослойных клеёв.

Это же касается и армирующего пояса из тяжёлого бетона. Чтобы он не оказался одним большим мостом холода, монтировать его лучше по несъёмной опалубке. Её роль исполняют газобетонные U-блоки, внутрь которых укладывается арматура и производится уже заливка обычного бетона.

Коэффициент теплопроводности газобетона: всё познаётся в сравнении

Низкая теплопроводность газобетонных блоков даёт возможность получить экономию не только за счёт уменьшенной толщины стен и ширины фундамента, но и снизить расходы на эксплуатацию дома. Ведь для поддержания комфортной температуры в помещениях будет тратиться гораздо меньше электричества или газа.

Как этого добиться, мы расскажем чуть позже, а пока предлагаем оценить теплопроводность газоблока в сравнении с другими материалами:

Как видите, теплопроводность газобетона в сравнении с группой популярных теплоэффективных материалов стен соответствует показателю древесины. Из кладочных материалов конкурировать с ним могут только пенобетон и полистиролбетон.

Виды теплоизоляции стен из газобетона

Если теплопроводность газобетона в большинстве случаев обеспечивает комфорт проживания в доме, зачем тогда утеплять стены? Выше уже было сказано, что поризованный материал необходимо защитить от перепадов температур и влажности. Но это лишь один аспект, второй заключается в стремлении снизить расходы на отопление помещений.

Для дачного дома, который в зимнее время практически не эксплуатируется, толщины стен в 200 мм более чем достаточно. Что касается жилья постоянного проживания, то имеет смысл сделать стены более толстыми. Теплопроводность газоблока 30 см будет при аналогичной плотности такой же, но уменьшится количество теплопотерь.

По этой причине, особенно в холодных регионах, для возведения стен берут более толстые блоки. Теплопотери дома из газобетона 375 мм снижаются ещё на треть, и стены получаются гораздо теплее тех нормативов, что применяются в официальном строительстве. При плотности 400 кг/м³ теплопроводность такой кладки составит 0,08 Вт/м*С, а сопротивление передаче тепла установится на уровне 3,26 м²*С/Вт.

Примечание: Чтобы получить точные цифры, необходимо произвести теплотехнический расчет газобетонной стены, с учётом среднезимних температур, характерных для данной местности. Приобретая типовой, или заказывая индивидуальный проект для будущего дома, заказчик вместе с рабочей документацией получает и такой расчёт.

Однако в частном строительстве многие предпочитают обходиться без проектирования. Для самостоятельного расчёта можно использовать онлайн калькулятор теплопотерь дома из газобетона.

Вот когда газобетонные стены однозначно нуждаются в утеплении:

При плотности блоков d500 и выше.
При толщине стены менее 30 см.
Когда газоблоками производится заполнение пролётов железобетонного каркаса.
Когда кладка производится не на клей, а на раствор.
При использовании неавтоклавных изделий более низкого качества.

В таком случае, автоматически возникает вопрос: чем утеплять?

Пенопластом (пенополистиролом)

В силу ячеистой структуры газобетон называют дышащим материалом, в среднем, его коэффициент паропроницаемости составляет 0,20 мг/м*ч*Па (это в 3,5 раза выше, чем у дерева поперёк волокон).

Чтобы пар не задерживался в толще бетона и не конденсировался в нём, утеплитель должен иметь ещё больший показатель паропроницаемости. У пенопласта, даже невысокой плотности, этот коэффициент намного ниже – порядка 0,023 мг/м*ч*Па, то есть пар он практически не пропускает.
Если утеплить ячеистобетонные стены пенопластом снаружи, сырость и грибок вам будут обеспечены. Уж если и использовать пенопласт в качестве утеплителя, то только изнутри. Там он будет препятствовать попаданию пара в стены, но для этого нужно, чтобы все стыки между плитами были хорошо герметизированы, и использовалась пароизоляционная плёнка.
Толщина утеплителя для блоков D400 толщиной 300 мм должна быть не менее 100 мм. Но если при этом стены не будут утеплены снаружи, влажность кладки с нормативных 6% увеличится до 12%.

Это значит, что в итоге теплопроводность газоблока окажется выше расчётной, ухудшив теплоэффективность стен в целом.

Газобетон марки D400 на сегодняшний день является самым теплым стеновым материалом, который можно купить в России. Материал набирает популярность преимущественно в сфере частного домостроения - его прочности достаточно для строительства несущих стен трехэтажного коттеджа. Газоблок этой марки имеет свои особенности, которые нужно учесть, перед тем как выбрать именно его для возведения дома.

Плотность и теплопроводность газобетона D400

Марка газобетонных блоков D400 обозначает, что материал имеет плотность 400 кг/м³ по ГОСТ 21520-89. Низкая плотность обусловлена высокой пористостью. Поры заполнены воздухом, который является отличным теплоизолятором. Теплоизоляция газоблока этой марки в 1.3 раза выше, чем у дерева.

Назначение автоклавного бетона Д400 - возведение несущих стен и межкомнатных перегородок. Материал обладает высокой прочностью и подходит для строительства двух-, трехэтажных домов на любом типе фундамента. Толщина стен при кладке блока Д400 составляет от 20 до 50 см в зависимости от региона применения. Толщина выбирается с учетом сопротивления теплопередачи. В сравнении с другими марками газоблока этот параметр на 10-20% выше:

Марка	Сопротивление теплопередачи (м*C/Вт) при толщине стены:
Марка	20 см	30 см	50 см
D400	1.7	2.6	4.3
D500	1.4	2.0	3.4
D600	1.1	1.6	2.7

В соответствии со СНиП II-3-79* сопротивление теплопередачи для Москвы и Московской области составляет 3,16 м*C/Вт. Следовательно, толщина стен из газоблока Д400 для этого региона составит 30 см.

Размеры и несущая способность блоков D400

Газоблоки выпускаются в следующих размерах (мм):

600х200х100;
600х200х500;
600х250х100;
600х250х500;
625х200х200;
625х200х500;
625х250х200;
625х250х500;
600х400х100;
600х400х150;

Блоки всех габаритов обладают высокой несущей способностью, которая зависит от толщины стены. Например, при толщине кладки 20 см 1 погонный метр стены может нести нагрузку 8.3 тс, при толщине 30 см - 19.3 тс, при 50 см - 36.3 тс.

Паропроницаемость газобетона D400

Газоблок плотностью 400 кг/м. куб обладает высокой паропроницаемостью - 0,2-0,23 мг/м*ч*Па. Это одновременно является и достоинством и недостатком стройматериала. Достоинство заключается в том, что стена из газобетонных блоков «дышит». В доме поддерживается здоровый микроклимат, отлично сохраняется тепло. Однако насладиться этим возможно только при наличии внешней облицовки, которая эффективно защищает газобетон от поглощения влаги из окружающей среды. В этом и заключается недостаток высокой паропроницаемости.

При отсутствии облицовки материал активно поглощает влагу, что приводит к его влагонасыщению. В результате блоки становятся сырыми, в них заводится плесень, ухудшается теплопроводность. Решить проблему поможет облицовка дома керамической кирпичом или отделка теплоизоляционной штукатуркой для фасадных работ.

Также нужно отметить, что при высокой пористости и паропроницаемости материал отличается низкой воздухопроницаемостью. Это значит, что газоблочный дом не будет продуваться даже при очень сильном ветре. Еще одна особенность - теплоинерционность. Во время жары газобетон нагревается очень медленно, а не раскаляется сразу после восхода солнца, как другие виды камня. Летом в доме из газобетонных блоков будет прохладно.

Состав и технические характеристики

При производстве газоблока Д400 используется минеральное сырье: цемент, известь, кварцевый песок. В качестве газообразователя в состав вводится алюминиевая пудра. Способ производства – формовка или резка застывшей массы на блоки. Газоблок обязательно подвергается обработке в автоклаве при температуре +200 С. Материал является экологически безопасным и негорючим (класс НГ). Технические характеристики* газобетонного блока D400:

Химическая реакция при смешивании извести и алюминиевой пудры в цементном растворе происходит с выделением водорода. В процессе автоклавной сушки получают газобетон с равномерно распределенными открытыми ячейками неодинаковой формы. Пористая структура материала определяет его основные физические характеристики: небольшой вес при крупных размерах, паропроницаемость, изоляционные свойства. Низкая теплопроводность газобетона зависит от его плотности. Чем больше воздушных пор в объеме, тем медленнее предается тепловая энергия и дольше сохраняется комфортная атмосфера внутри помещения.

Теплотехнические свойства газоблоков

Ограждающие конструкции являются источником теплопотерь во время отопительного сезона. Поэтому при строительстве и теплоизоляции частных коттеджей используют пористые материалы. Газобетон в зависимости от плотности, которую измеряют в кг/м3, производят различных марок:

D300–D400 применяют в качестве теплоизоляции;
D500–D900 используют, как утеплитель и при одноэтажном строительстве;
D1000–D1200 применяют в несущих конструкциях высотных зданий.

Марка D600 указывает, что в кубометре пористого бетона содержится 600 кг твердых компонентов, которые занимают примерно треть объема. Воздух в ячейках нагревается намного медленнее и является естественным препятствием для передачи тепла. Значит, чем меньше плотность монолита, тем лучше его изоляционные свойства. Теплопроводность газоблока в сравнении с другими материалами отличается низкими значениями:

Наименование	Коэффициент теплопроводности, Вт/м °C
	Плотность, кг/м3
	D300	D400	D500	D600
Газобетон при влажности 0%	0,072	0,096	0,112	0,141
5%	0,088	0,117	0,147	0,183
Пенобетон при влажности 0%	0,081	0,102	0,131	0,151
5%	0,112	0,131	0,161	0,211
Дерево поперек волокон при влажности 0%	0,084	0,116	0,146	0,151
5%	0,147	0,181	0,183	0,218

Пеноблоки имеют сходную структуру с газобетоном, но отличаются замкнутыми ячейками и высокой плотностью. Вспененный бетон застывает в формах и имеет неточную геометрию по сравнению с другими стройматериалами. Поэтому как теплоизоляцию чаще используют газосиликатные блоки.

Дерево считается самым экологичным материалом для строительства комфортного, «дышащего» жилища с наиболее благоприятными условиями микроклимата. Но теплопроводность стен такого дома выше газобетонных. Ячеистые блоки обладают паропроницаемостью, огнеупорностью, биостойкостью и при надежной гидроизоляции с успехом заменяют древесину. Тщательнее всего необходимо оградить фундамент и цоколь, чтобы пористая структура не натягивала влагу из грунта. Для этого использую битум и рубероид.

Теплопроводность кирпича и газоблока

Традиционный строительный материал для возведения частных домов – кирпич отличается прочностью, морозостойкостью и долговечностью. Такие показатели возможны при высокой плотности искусственного камня. По сравнению с газоблоком кирпичные стены делают многослойными. Применение «сэндвич» технологии позволяет прокладывать теплоизоляцию между наружной и внутренней кладкой.

Теплоизолирующие свойства ограждений зависят от их толщины. Чем массивнее стены, тем медленнее будет охлаждаться внутреннее пространство дома. При проектировании толщины ограждения следует учитывать мостики холода – слой цементного раствора между элементами кладки. Блоки монтируют с помощью пазовых замков и специального клея. Такой способ позволяет сократить до минимума тепловые потери. Чтобы сэкономить средства на закупке стройматериалов, необходимо знать характеристики сборных конструкций стандартной толщины:

Наименование	Толщина наружной стены
	12 см	20 см	24 см	30 см	40 см
	Теплопроводность, Вт/м °C
Кирпич белый	7,51	4,52	3,75	3,12	2,25
красный	6,75	4,05	3,37	2,71	2,02
Газоблок D600	1,16	0,72	0,58	0,46	0,35
D500	1,01	0,61	0,52	0,42	0,31
D400	0,82	0,51	0,41	0,32	0,25

Благодаря низкой теплопроводности в южных районах частные коттеджи строят из газобетона D400 толщиной 20 см, в средней полосе используют пористые элементы D400 с шириной 30 см или D500 – 40 см. В условиях севера возводят многослойные стены из конструкционных и изоляционных блоков. Благодаря хорошим теплотехническим характеристикам газобетоном утепляют дома из кирпича, железобетона, пеноблоков.

Дополнительное утепление стен из газобетона не требуется при устройстве навесного вентилируемого фасада. Обрешетку блоков выполняют при помощи дерева или металлического профиля. Такая конструкция не дает атмосферным осадкам проникать под облицовку, но пропускает воздух и позволяет влаге испаряться с поверхности. В качестве отделочных плит используют виниловый или бетонный сайдинг.

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

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

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

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

Надо ли утеплять газобетон толщиной 400 мм

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Попытаемся решить эту задачку.

Характеристики газобетона D500

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

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

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

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

Важно: Цементный раствор повышает удельную теплопроводность газоблоков на треть.

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

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

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

Материалы для утепления: достоинства и недостатки каждого вида

Преимущества и недостатки утепляющих материалов будем оценивать по следующим критериям:

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

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

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

Минвата

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

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

Все перечисленное – плюсы.

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

Базальтовая вата

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

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

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

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

Теплая штукатурка

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

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

Минус: нецелесообразно накладывать слой более 20 мм толщиной.

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

Пенополистирол

Полимерные пористые или ячеистые плиты – достаточно жесткие, твердые.

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

Пенополиуретан

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

Как правильно выбрать материал для утепления газоблока

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

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

Цены материалов

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

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

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

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

Читайте также: