Теплопроводность керамических блоков (Поротерм): коэффициент, теплопередача поризованного кирпича

Керамические блоки становятся все более распространенным строительным материалом. Одной из их важнейших характеристик, которая влияет на потребительские качества, является теплопроводность.  

Определение термина

В физике теплопроводностью называется способность тела (в нашем случае, поризованного блока) проводить тепло от более нагретых частей к менее нагретым. Количественно она выражается в величине, называемой коэффициентом теплопроводности и обозначается как Вт/(м*С). Еще одни вариант международного обозначения – греческая буква λ (лямбда).

Проще говоря, теплопроводность керамического блока показывает, сколько тепла (в градусах) уходит из здания через внешнюю стену, в пересчете на единицу площади. Важно знать о том, что тем этот показатель ниже, тем меньше тепла будет уходить наружу, и тем более «теплой», при прочих равных условиях, будет стена.

Уровень теплопроводности тесно связан с другими характеристиками керамоблока (как впрочем, и любого другого строительного материала). В их числе:

• Пустотность.
• Пористость.
• Плотность.

Чем выше уровень пустотности, пористости и ниже плотность, тем теплопроводность будет ниже (что в нашем случае – хорошо), и наоборот. Получается, что оптимальная теплопроводность керамоблока достигается путем увеличения технологических пустот, а также пор (от чего и произошло название материала – поризованная керамика). Но при этом, как правило, будет снижаться плотность блока и его марка прочности. Сразу же хочется отметить, что этой прочности, в любом случае, с большим запасом будет достаточно для возведения малоэтажных (2-3 этажа) коттеджей с несущими стенами. И уж тем более ее будет достаточно для заполнения внешних стен и перегородок в многоэтажном каркасно-монолитном строительстве. Для сравнения: марка прочности газобетонных блоков в 2-3 раза ниже, чем у керамических блоков, но даже они вполне подходят для кладки несущих стен коттеджей.

Сравнение разных материалов

Сравним популярные стеновые материалы. Чтобы было понятно, приведенные ниже расчеты в таблицах основаны на СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Учитывалось, что в стенах нет дополнительной теплоизоляции (пенопласт, минеральная вата) или облицовочного кирпича.

* – сосна и ель поперек волокон; ** – ячеистый бетон плотностью 500 кг/1м3; *** – керамический блок Porotherm 38 Thermo, кладка на теплосберегающем растворе.

Теперь сравним коэффициент теплопроводности керамических блоков нескольких наиболее распространенных на российском рынке. Источники – официальные сайты производителей.

* На примере г.Москвы и Московской области. В других городах с разными климатическими условиями потребность в дополнительном утеплении может меняться. Информацию о других регионах на примере блоков Поротерм (Wienerberger) можно узнать на официальном сайте компании.

Кстати, в большинстве случаев небольшие блоки формата 2,1NF, также именуемые двойным поризованным камнем, имеют чуть худшую теплопроводность, по сравнению с более крупными «собратьями». Причем это касается всех производителей.

Коэффициент теплопроводности Поротерм и других перечисленных изготовителей примерно сопоставим. То же самое касается и теплопередачи внутренних перегородочных и доборных блоков. Кстати, о перегородках. В них уровень λ, как правило выше, чем для стеновых блоков и колеблется в пределах 0,20-0,25 Вт/(м*С). Однако это не является проблемой, поскольку они все равно используются только для внутренних работ.

Мои рекомендации по толщине стен

В таблице были рассмотрены лишь 4 производителя из числа наиболее распространенных. Есть и другие, но общая картина видна и так: мы видим, что при строительстве в климатических условиях Московского региона блоки толщиной 440мм и 510мм не требуют дополнительного утепления или использования облицовочного кирпича. В то же время, для всех блоков толщиной 250мм и части 330-миллиметровых требуется дополнительное утепление. В любом случае, ассортимент продукции, представленной на рынке – намного шире, чем в нашей таблице, поэтому в случае с каждым блоком разных производителей, все детали следует узнавать индивидуально.

При этом, теплопроводность поризованного кирпича, предназначенного для перегородок, не столь важна. Он используется для внутренних работ и не от него попросту не требуется таких же характеристик, как и для стеновых блоков.

Общие выводы

Как мы видим, теплопроводность теплой керамики – это исключительно важный параметр. Однако помимо этого, при выборе следует учитывать и другие факторы, в том числе климатические условия региона и отсутствие или наличие дополнительного утепления или отделки облицовочным кирпичом. В целом же, для средней полосы России подходят все керамоблоки. Тем не менее, если вы не хотите использовать дополнительную теплоизоляцию, то имеет смысл купить блоки толщиной 440мм или 510мм, или же некоторые разновидности 380мм блоков. Если же вас не смущает будущий монтаж дополнительной «термошубы», то вполне можно обойтись и блоками для толщины стен 250мм и 380мм, при том условии, что вы обеспечите дополнительную теплоизоляцию в виде минваты или пенопласта, и декоративной штукатурки. Плюс этого варианта в том, что вам будет достаточно более тонкого фундамента, что сократит расходы и сроки его возведения.

Теплопроводность кирпича. Коэффициент теплопроводности всех видов кирпичей

Кирпич – универсальный материал для кладки строений, который остается востребованным на протяжении многих веков. Кроме марки прочности и морозостойкости, он обладает еще одним важным показателем – теплопроводностью. Именно от этой характеристики зависит, насколько толстыми должны быть стены из выбранного вида кирпича, чтобы в доме было тепло за «умеренные деньги». Чем холоднее климат, где ведется строительство, тем лучше кирпич должен сохранять тепло.

Понятие теплопроводности

Коэффициент теплопроводности кирпича

Теплопроводность присуща всем материалам, она обозначает способность вещества проводить сквозь себя тепло, когда температура внутри помещения и снаружи отличается. Если проще, то именно от теплопроводности зависит, как быстро из вашего дома зимой будет улетучиваться тепло, а летом внутрь будет проникать зной. Когда выбирают кирпич для стройки, обязательно принимают во внимание этот показатель. Некоторые виды кирпича потребуют возведения более толстых стен, другие же и этим не ограничатся – необходима внутренняя или наружная теплоизоляция (минватой, пенополистиролом, пенопластом). Определяют коэффициент теплопроводности соотношением количества потерь тепла через стену толщиной в 1 метр, за промежуток времени в 1 час и при разности температур в 1°C – Вт/(м°C). Так, коэффициент теплопроводности кирпича равный 0,5  Вт/(м°C) означает, что при разности внутренней и наружной температур в  1°C, через 1м2 кирпичной кладки толщиной 1 м «уйдет» 0,5 Вт. Если применимо к реальным условиям, то при толщине кирпичной стены в 0,38 м (1,5 кирпича), температуре -10 °C снаружи и +20 °C  внутри, через 1 м2 стены будет «потеряно»  39,5 Вт. И это всего лишь через 1 м2 стены! Для одноэтажного дома 10*10м теплопотери через стены составят порядка 4,7 кВт за один час.

Кроме вида кирпича, на теплопроводность влияет и его структура – чем больше в кирпиче воздушных полостей, тем лучше он будет удерживать тепло. Имеются в виду и технические пустоты, как в пустотелом и естественные, как в поризованном. Это объясняется тем, что воздух обладает самой низкой теплопроводностью из возможных – всего 0,024 Вт/(м°C).

Теплопроводность кирпича по видам и типам пустотности

Высчитывая теплопроводность, опираются на вид кирпича и его пустотность. Точные данные, на основании исследований органов государственной стандартизации, представлены ниже.

Самым теплым является керамический пустотелый кирпич, особенно его достаточно новая разновидность – теплая керамика. Это кирпичные блоки, изготавливаемые из глиняной массы, которая в процессе производства насыщается воздухом. Застывая, она превращается в материал наподобие пемзы или воздушного шоколада. Чтобы дополнительно снизить теплопотери, теплая керамика выполняется с техническими пустотами (щелями). Правильно выполненная кладка, когда кладочный раствор незначительно заполняет щели для сцепления, а не забивает их, позволяет получить стену, которая будет обладать минимальной теплопроводностью. При этом марочная прочность этой разновидности керамического кирпича находится на уровне М-100, достаточной для малоэтажного строительства.

Теплопроводность кирпичной кладки и стены: коэффициент, сопротивление теплопередаче

Теплопроводность – один из важнейших показателей, характеризующих качество возводимого сооружения. И это неудивительно: ведь от этого коэффициента зависят не только затраты на отопление помещений, но и степень комфортности проживания в доме. Также в строительных расчетах часто фигурирует коэффициент теплосопротивления (сопротивление теплоотдаче), обратный теплопроводности (чем выше первый, тем ниже второй, и наоборот).

Теплопроводность сооружения зависит от показателей используемого вида кирпича, от параметров раствора, типа кладки, применяемых строительных технологий и утепляющих материалов.

Содержание статьи

Коэффициент теплопроводности кирпичей

Данный коэффициент обозначается буквой λ и выражается в W/(m*K).

Показатель λ достаточно широко варьируется, в зависимости от типа кирпичей и способа их изготовления. В основном, на данный коэффициент влияют материал кирпича (клинкерный, силикатный, керамический) и относительное содержание пустот. До 13% пустотности кирпичи считаются полнотелыми, выше – пустотелыми. По уменьшению коэффициента λ линейка строительной продукции будет выглядеть следующим образом:

1. Клинкерный кирпич λ= от 0,8 до 0,9. Этот тип стройматериалов не предназначен для строительства утеплённых стен и чаще используется для изготовления полов и мощёных дорог.
2. Силикатный кирпич полнотелого типа λ= от 0,7 до 0,8. Чуть ниже, чем у предыдущего типа, но строительство стены с его использованием требует серьёзных мер по утеплению.
3. Керамический кирпич полнотелый λ= от 0,5 до 0,8 (в зависимости от сорта).
4. Силикатный, с техническими пустотами λ= 0,66.
5. Керамический кирпич пустотелого исполнения λ= 0,57.
6. Керамический кирпич щелевого типа λ= 0,4.
7. Силикатный кирпич щелевого типа – показатель λ аналогичен керамическому щелевому (0,4).
8. Керамический поризованный λ= 0,22.
9. Тёплая керамика λ= 0,11. Имея отличные показатели теплосопротивления, тёплая керамика уступает прочим видам кирпичной продукции по прочности, и поэтому применение её ограничено.

Важно при расчёте также учитывать, что для различных климатических регионов сопротивление теплоотдаче материалов будут варьироваться, в достаточно широких пределах Информацию о соотнесении теплоотдачи с климатическими параметрами, можно почерпнуть в СНиПе 23-02-2003.

Теплопроводность кладки

Теплосопротивление кирпичей является важнейшим коэффициентом и в ряде случаев является определяющим параметром при проектировании здания и выбора кладки. Вместе с тем, сопротивление теплоотдачи сооружения зависит не только от показателя λ используемых кирпичей, но и от применяемого строительного раствора.

Наиболее частым является случай, когда теплосопротивление раствора существенно ниже, чем сопротивление кирпича.

Так, коэффициент теплоотдачи раствора на основе цемента и песка равен 0,93 W/(m*K), а цементно-шлакового раствора – 0,64.

Путем суммирования коэффициентов сопротивления теплоотдаче кирпича и раствора разработаны специальные таблицы коэффициента теплопередачи, которые можно посмотреть в ГОСТе 530-2007. Ниже приведена выдержка из таблицы:

Таблица – Теплопроводность кладки

Расчет стены

Для того, чтобы использовать коэффициент теплосопротивления кирпичной стенки на практике, необходимо воспользоваться следующей формулой:

r = (толщина кладки, м)/(теплоотдача, W/(m * K)),

где r – сопротивление теплоотдаче кирпичной стены. При расчетах также необходимо учитывать степень влажности помещения и климатический регион.

Уменьшение коэффициента теплоотдачи стены

В ряде случаев коэффициент λ оставляет желать много лучшего. К тому же нарушение технологии строительства может привести к изменению теплоотдачи в большую сторону. Если применять жидкий раствор при возведении стены из щелевого кирпича, то связующий материал проникнет в пустоты и отрицательно скажется на показателях теплосбережения (сопротивление теплопередаче уменьшится).

Что делать, чтобы увеличить сопротивление теплоотдаче?

Методы уменьшения теплопередачи стены:

1. Применение более энергосберегающих материалов (кирпичей с большей степенью пустотности).
2. При строительстве из щелевого кирпича применять густой раствор.
3. Прокладывание во внутреннем слое теплоизолирующих материалов. На рынке представлен огромный выбор теплоизоляции. Из наиболее популярных можно назвать стекло- и минераловатные материалы, пенополистирол, керамзит и другие. При применении утеплителей необходимо обеспечить пароизоляцию стены, чтобы избежать разрушения материалов.
4. Оштукатуривание поверхности.

Похожие статьи

керамического, шамотного, красного, коэффициент, индекс изоляции воздушного шума кирпичной кладки, дерева и пеноблока, видео-инструкция по монтажу своими руками, фото и цена

Кирпич в строительстве используется повсеместно, как  для масштабных сооружений, так и для частных построек. Такая популярность обоснована, ведь этот стройматериал обладает многими параметрами, среди которых прочность, долговечность и относительно неплохая шумо- и теплоизоляция. Основным конкурентом в частном строительстве тут является дерево, поэтому мы будем сравнивать теплопроводность кирпича и дерева.

Для начала разберем то, какими бывают кирпичи, каковы его разновидности и что, где и когда используется. После этого вашему вниманию будет представлен обзор деревянных стройматериалов с описанием их качеств и недостатков. Ну а в заключение мы сделаем вывод о том, какой материал лучше и как его правильно применять в строительстве.

Кирпичные изделия

Само собой большое внимание мы уделим теплопроводности, и опишем этот параметр для всех рассматриваемых тут видов строительного материала. Проводимое сравнение даст вам возможность сделать правильный выбор.

Разновидности кирпичей

Главное сделать правильный выбор

Клинкерный

Эта разновидность имеет самый высокий коэффициент теплопроводности. Именно поэтому, несмотря на прекрасные качественные показатели прочности, данный материал редко используют при возведении стен. Он чаще всего применяется для мощения дорог и создания полов в промышленных помещениях.

Коэффициент (λ) равняется значению – 08 – 09 Вт/(м*К). Это очень большой показатель, который делает бессмысленным использование клинкера для строительства утепленных конструкций. Для этих целей существуют иные строительные материалы.

Силикатный

Силикатные изделия различных размеров

Далее идет стройматериал из силиката. Существует множество разновидностей этого стройпродукта, и уровень потери тепла тут напрямую зависит от веса блока. То есть тем меньше весит силикатный брикет, чем меньше потеря тепла будет у постройки, созданной из него.

Так, полнотелый брикет, например, двойной силикатный кирпич М 150, будет существенно терять тепло (λ – 0,7 – 0,8). А вот уже щелевой силикат будет иметь коэффициент равный значению – 0,4, что практически в два раза эффективнее.

Однако силикат, будучи дешевым изделием, требует качественного дополнительного утепления.  Да и показатели прочности и долговечности у него довольно посредственные.

Керамический

Лучше брать керамику

В особую категорию выделяются керамические изделия, которые имеют множество разновидностей. Все их разбирать мы не будем, а остановимся на самых используемых.

К таковым относятся:

• Полнотелый.
• Пустотелый.
• Огнеупорный.
• Щелевой.
• Теплая керамика.

Все эти материалы применяются при кладке. Каждый из них имеет свое значение сохранения и потери тепла. Логично, что полнотелый материал имеет самый слабый показатель сохранности теплоты – 05-0,8 Вт/(м*К). Это объясняется его весом.

Далее идёт пустотелый кирпичный продукт, принимающий значение λ, равным – 0,57. А щелевой керамическое изделие, имеющее более развитую пустотную систему  – 0,4.

Теплая керамика, является самой теплосберегающей, не только среди керамических продуктов, но и среди всех кирпичных разновидностей (λ – 0,11). Однако хрупкость этого материала не позволяет его использовать во многих строительных конструкциях.

Фото теплой керамики.

Особняком стоят огнеупорные керамические стройматериалы. Например, теплопроводность шамотного кирпича принимает значение в 06-08 Вт/(м*К). Этот показатель практически идентичен показателю полнотелого кирпичного продукта.

Данное совпадение не удивительно, ведь шамот представляет собой обожженный глиняный брусок, который имеет повышенные огнеупорные качества.

Иные виды

Нужно отметить, что теплопроводность керамического кирпича наиболее низкая среди всех видов строительных материалов подобного рода. Понятное, дело, что не всякая керамика является нетеплопроводной, как уже было замечено выше, многое зависит от веса строительного брикета.

Так, самой нетеплопроводной керамикой является поризованный кирпич, и отмеченная нами ранее теплая керамика. Поризованный брусок, сделан таким образом, что помимо имеющихся щелей, в нем также присутствует особая структура, которая снижает его собственный вес. Этот фактор и дает возможность для сохранения тепла.

А может дерево

Дерево – тоже вариант.

Преимущества деревянных конструкций

Как говорилось в самом начале, мы сравним теплопроводность кирпичной кладки и деревянных конструкций. Естественно, что это нам не удастся без обзора свойств этого самого дерева. Мы сравним не только теплопроводность, но и другие не мене важные характеристики.

Итак, начнем все же с показателя сохранности тепла. Деревянные конструкции тут лучше многих кирпичных аналогов. Дерево в силу своих особенностей имеет куда меньший коэффициент  λ.

Однако обо всем по порядку. Сравнивая теплопроводность дерева и кирпича, нужно понимать, что дерево бывает разное.

Вот самые используемые породы деревьев, а также изделия из них:

• Цельный дуб.
• Хвойные породы.
• ДСП и прочие подобные плиты.

Все они имеют коэффициент теплопроводности, который значительно меньше, чем у кирпичных стройматериалов. Самый низкий показатель у древесины, которая режется вдоль волокон. Там λ равна 0,1.

Но и у древесины нарезанной  поперек волокон показатель потери тепла минимален – 0,18 – 0,23 Вт/(м*К). ДСП имеет данное значение в пределах 0,15 ВТ/(м*К).

Недостатки деревянных конструкций

…но дорогой.

Становится понятным, что древесина более подходит для строительства стен в зданиях, так как обладает лучшими свойствами нужными для сохранения тепла. Однако почему все же кирпичная кладка более распространена?

Ответ тут прост. Несмотря на то, что коэффициент теплопроводности кирпича выше, чем у деревянной конструкции, последняя имеет ряд недостатков, которые и наталкивают строителей в пользу кладки.

Вот эти недостатки:

• Цена. Качественная древесина, особенно цельная (а другая для возведения стен и не подходит) стоит довольно больших денег.
• Долговечность. Несмотря на свою стоимость, дерево недолговечно, оно подвержено таким неприятностям, как усушка, образование синевы, гнили и т. д. Что бы всего этого избежать и продлить срок службы, деревянные конструкции нужно дополнительно обрабатывать специальными веществами.
• Пожароопасность. Дерево горит. Причем горит довольно хорошо. Кирпичная кладка, а тем более шамотная во много раз пожаробезопансее, чем деревянная конструкция.
• Подверженность влиянию природных факторов. Дерево очень боится солнца, атмосферных осадков и прочего.

Понятно, что наличие таких существенных недостатков, нейтрализация которых требует больших денежных трат, отпугивает потенциального потребителя. Отличная теплопроводность деревянных конструкций не способна спасти ситуацию, и большее количество потребителей отдает предпочтение именно кирпичным конструкциям.

Из дерева строится, в основном, элитное жилье, где никто и не думает экономить. Для обычных же зданий используется старый добрый строительный кирпич.

Приступаем к делу

Так что – выбор очевиден

Чем строить

Итак, мы определились, что наилучшим вариантом для создания стен будут являться керамические стройматериалы. Эти изделия хоть и не блещат низкими теплопроводными свойствами, однако, по другим показателям намного более привлекательны по сравнению с деревом.

Понятное дело, что для создания теплого дома одним кирпичом не обойтись. Нужна будет грамотная дополнительная теплоизоляция.

Мы не будем здесь останавливаться на том, какими материалами лучше утеплять стены. Отметим лишь вскользь некоторые моменты.

Кирпичные строения – надежны и привлекательны

Коэффициент теплопроводности кирпичной стены, как уже было сказано, довольно высок (доходит до значения в 0,8, в зависимости от разновидности материала). При использовании кирпичной кладки и теплоизоляционного материала в зимнее  время могут возникнуть проблемы связанные с накапливанием влаги внутри стены. Это очень негативно влияет на ее качественные свойства и долголетие.

Для предотвращения описанной ситуации предусмотрена одна инженерная хитрость. О ней мы и поговорим далее.

Воздушный зазор

Воздушный зазор

Да, это хитрость называется воздушный зазор в кирпичной кладке. Многие знают про него, однако не все правильно его создают.

Вот инструкция по созданию воздушного зазора:

• В первом ряду кладки между кирпичными брусками оставляются зазоры, которые нельзя заполнять цементным раствором. Расстояние между этими зазорами должно составлять около 1 метра.
• По всей высоте стены, между кирпичной кладкой и утеплителем оставляется небольшое пространство, через которое и должен «ходить» воздух.

Таким образом, создается, и вентиляция, и регулируется температура в помещении.

Обратите внимание! Ни в коем случае нельзя делать стяжку или иное перекрытие на последнем ряду кладки, которое закрывало бы путь для циркуляции воздуха. Этим вы лишаете смысла всю задумку воздушного зазора.

Напоследок

И не забудьте про шумоизоляцию

Как видите, коэффициент теплопроводности кирпичной кладки, можно понизить, не прибегая к каким-либо радикальным методам. И что самое главное, вам не нужно тратить большие денежные средства или же жертвовать качественными показателями вашего жилища.

К тому же, если вы решите создавать стены из огнеупорного кирпичного материала, то вы получаете и дополнительную степень безопасности, которой не удалось бы достичь, возводя основания из дерева. Несмотря на то, что коэффициент теплопроводности шамотного кирпича довольно высок, все же это хороший выбор в пользу безопасности.

Также нельзя не отметить и индекс изоляции воздушного шума кирпичной кладки. Он так же, как и теплопроводность, не обладает сверхкачественными показателями, однако является вполне достаточным. А при дополнительной звукоизоляции вы будете себя чувствовать весьма комфортно.

При создании кладки из керамического материала, показатель индекса воздушного шума, колеблется на границе 50 Дб. Данное значение является средним с тенденцией к низкому.

Однако оно довольно комфортное. При усилении кладки звукоизоляционными материалами, можно повысить значение изоляции шума вплоть до стабильного среднего.

Вывод

Расчет кирпичной кладки

Понятно, что кладку можно производить  и своими руками. У нас на сайте вы найдете множество информации о том, как это сделать. Вы найдете информацию о  кладке, как из кирпича, так и пеноблока. Этот материал, кстати, интересен многими своими характеристика.

Говоря про теплопроводность красного кирпича, хотелось бы закончить разговор на следующем. Данный показатель очень важен для дома: не пренебрегайте им, и тогда тепло не покинет ваше жилище. Если у вас остались какие-то вопросы, то в представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.