Теплопроводность дерева и газобетона сравнить: Сравнение газобетона с кирпичом и деревом

Содержание

Сравнение технических характеристик дерева и газобетона

Опубликовано 22.06.2020

На сегодняшний день одними из самых популярных материалов для строительства домов для постоянного проживания являются – газоблок и дерево (каркасные дома, из бруса, из оцилиндрованного бревна). Давайте сравним их по основным критериям, на которые обычно люди опираются при выборе и покупке строительных материалов.

 

Читайте в статье

Экологичность

Экологичность и безопасность материала для дома, в котором будут жить люди, очень важна. Чтобы построить экологичный безопасный дом, необходимы экологичные строительные материалы.

Экологичность искусственных материалов оценивается таким показателем как естественная радиоактивность вещества. Как известно, самая низкая активность радионуклидов наблюдается у песка и извести.

Так как газобетон состоит в основном из песка и извести, он обладает самой низкой радиоактивностью.

Таблица №1: Радиоактивность основных строительных материалов

Строительный материал Удельная активность Аэфф, Бк/кг
Гранит 306,8
Щебень гранитный 243
Глинистое сырье 159
Гравий 153
Песок 125
Щебень 140
Шлак доменный 116
Керамзит 169
Портландцемент 107
Песок кварцевый намывной 22
Известь 18

Источник: «Экологическая безопасность строительных материалов и изделий». Е.В. Гулимова, Т.А. Младова, Н.В. Муллер. Комсомольск-на-Амуре, 2014

С другой стороны, экологичность обычно характеризуют неким набором свойств, совокупность которых была определена сообществом специалистов и сформулирована в виде требований международного стандарта EcoMaterial 1.0/2009 «Система сертификации экологически безопасных материалов». Если свойства строительного материала соответствуют требованиям стандарта, то материал может получить право называться экологичным и на него можно наносить знак стандарта EcoMaterial.

Газобетонные блоки многих производителей имеют такой знак, это значит, что они полностью соответствуют всем экологическим нормам и безопасны для использования в качестве строительного материала. К тому же, при их производстве используются природные натуральные компоненты: известь, гипс, цемент и вода.

 

Вопросов к экологичности дерева, наверное, ни у кого не возникает. Это природный материал. Однако, дальше мы увидим, что для того, чтобы быть долговечным, дереву нужна помощь химической промышленности.

Тепло стен

В основном от тепла стен зависит то, будет ваш дом теплый или холодный. Теплопроводность – это способность материальных тел проводить энергию от более нагретой части тела к менее нагретой. Чем меньше этот показатель, тем меньше стена отдает домашнее тепло на улицу. А стены дома – это одно из основных мест, где происходят теплопотери. Поэтому важно учитывать коэффициент теплопроводности при выборе строительных материалов.

Показатели тепла стен газоблока и дерева похожи, поэтому они хорошо подходят для строительства теплого дома.

      Показатель Газобетонный 
блок
Брус сосна (gлотность 540 и ниже кг/м3)
Теплопроводность в сухом состоянии, Вт/ (м · °С) 0,11 0,15 (при показателе влажности около 10%)
Минимально допустимая толщина стен без утепления
(для Юга Тюменской области), Rmin=2,25
400 мм. блок

(R= 3.00)

утепление не нужно

300 мм брус

(R=2.3)

утепление не нужно

Паропроницаемость

Паропроницаемость – это способность материала пропускать или задерживать пар в результате разности парциального давления водяного пара при одинаковом атмосферном давлении и температуре по обеим сторонам материала.

Волокнистая структура дерева обеспечивает ему паропроницаемость. То есть дерево «дышит».

ФОТО: porevit.ru

Газобетон же имеет пористую структуру, которая получается в процессе его производства. При этом поры закрытые, а внутри них содержится воздух.

При этом газоблок также, как и дерево имеет свойство вбирать в себя влагу, при ее излишках в помещении и отдавать при сухости в помещении. То есть как бы «дышит». Это способствует созданию благоприятного микроклимата в доме.

Преимущества газоблока

Не горит и не гниет

К сожалению, пожары, это не редкость. И часто загораются деревянные дома, которые люди строили долгое время, или даже вообще еще не успели построить и пожить в них.

Одно из самых главных преимуществ газоблока перед деревом – это то, что он не горит и не гниет. Например, испытания с газовой горелкой. После 5 минут открытого огня, газобетон не изменил своих внешних данных и не нагрелся с обратной стороны!

Также этот факт можно подтвердить протоколом испытаний огнестойкости. Его можно запросить на заводе, где вы собираетесь покупать блоки.

Отсутствие химических компонентов для обработки

Чтобы продлить срок службы каких-то материалов, в том числе и строительных, мы часто вынуждены защищать их дополнительно, обрабатывая их огнезащитными, антигрибковыми и другими средствами, содержащими в себе как безопасные, так и вредные вещества. Которые, разумеется, так или иначе влияют на наше здоровье и самочувствие.

Особенно в этой обработке нуждается дерево, которое пропитывают внутри дома и снаружи, да и не на один слой. Ведь без обработки деревянный дом намного сильнее подвержен таким процессам, как гниение и образование плесени. И вряд ли можно сказать, что после этой «химии» дерево по-прежнему остается таким же экологичным и безопасным. Скорее наоборот.

Газобетон в отличие от дерева не нуждается в обязательной обработке разными химическими составами. Дома из газоблока, могут длительное время стоять без наружной отделки. На период зимовки его также не обязательно обрабатывать гидрофобизаторами и др., достаточно защитить блок от постоянного воздействия снега и воды.

Таким образом, газобетон является более экологичным материалом, дома из которого безопасны и комфортны для проживания.

Отсутствие мостиков холода

Мостики холода – это участки в конструктиве дома, через которые происходит утечка тепла. Самые большие теплопотери чаще всего происходят через стены, которые построенные либо из холодных материалов, либо с нарушением технологий (например, неправильно выбрана толщина материала для того региона, в котором находится объект строительства).

Поэтому важно минимизировать мостики холода и продумать эти способы еще на этапе проектирования и строительства «коробки» дома.

Что означает цвет на экране тепловизора?

Рассмотрим фотографии с тепловизионной съемки дома из дерева и из газоблока.

Если съемка ведется с улицы:

  • Красный – самые горячие места, т.е. через которые происходят наибольшие теплопотери (например, окна).
  • Зеленый – средняя температура между самым холодным и самым горячим местом на экране тепловизора.
  • Синий – самые холодные места, т.е. там минимальные теплопотери.

Деревянные дома не слишком хорошо сохраняют тепло по причине утечки через щели в стенах и углах). Можно и нужно их законопатить, но сделать это наглухо — практически нереально: дерево дышит, меняет размер и объем под воздействием температуры.

Домик для летнего проживания с баней из газобетонных блоков:

ФОТО: porevit.ru

И еще один дом из газобетона без наружной отделки:

ФОТО: porevit.ru

Мы видим на экране тепловизора зеленый равномерный цвет стен, который говорит о том, что кладка выполнена качественно, толщина стен выбрана верно, и поэтому через стены не происходит утечек тепла.

Как избежать мостиков холода?

В деревянных домах минимизировать количество мостиков холода можно за счет укладки в горизонтальные швы пакли. При этом не допускаются слишком плотные соединения бруса между собой, так как древесина набухает от влаги, что может привести к разрывам при отсутствии необходимого компенсационного зазора.

При строительстве дома из газоблока можно выполнить кладку в два слоя, например, блок 300 мм шириной и 100. При этом способе происходит смещение вертикального шва, назовем его шахматная кладка.

ФОТО: porevit.ru

Также кладка блоков на пено-клей, толщиной менее 1 мм, что позволяет сделать стену практически монолитной, то есть однородной.

ФОТО: porevit.ru

Свойство Газоблок Дерево
Экологичность
Паропроницаемость
Не подверженность горению
Тепло стен, отсутствие мостиков холода
Отсутствие химии для обработки и защиты поверхности

Мы сравнили с вами два популярных материала для строительства дома: газобетонный блок и дерево. Также подробно рассказали о том, в каких свойствах они похожи, например, оба одинаково экологичны и безопасны, обладают хорошей паропроницаемостью. Существенная разница этих материалов состоит в том, что дерево горит, а также подвержено гниению и дополнительной защите в виде пропиток и составов, а газобетон нет. Также из газобетона при соблюдении строительных норм толщины стен и правильной кладке можно построить действительно теплый дом, без мостиков холода.

Итак, мы увидели неоспоримые преимущества газобетона перед деревом, которые делают его отличным материалом для строительства дома.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Теплопроводность газобетона: характеристики и сравнение по маркам | АлтайСтройМаш

В условиях постоянного роста количества населения все больше внимания уделяется совершенствованию технологий строительства. Газобетонные блоки отличаются внушительными габаритами, легким монтажом и улучшенными техническими характеристиками. Например, теплопроводность газоблока значительно ниже, чем у кирпича. Это делает материал экономичным при покупке и возведении зданий любого типа за счет сокращения количества сырья при сохранении должного уровня теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности газобетона по марке

Каждая марка газобетонных блоков служит определенной цели в работах по возведению зданий:

  • D400 применяется для строительства временных малогабаритных построек жилого типа. Сырье требует дополнительной отделки или облицовки. Цифра «400» говорит о том, что в 1 куб.м. газобетона содержится 400 кг твердого материала; остальное пространство занимают пузырьки воздуха.
  • D500 подходит для построек бытового и сельскохозяйственного назначения. Блоки немного прочнее, чем марка D400, однако еще не способны выдерживать нагрузку тяжелой кровли. 
  • Блоки D600 и выше применяются при малоэтажном строительстве, обычно при возведении частных одноуровневых домов.  

Пористая структура газобетонных блоков препятствует выдуванию тепла из внутренней части здания. Это позволяет экономить на теплоизоляционных материалах при дальнейших отделочных работах.

Таблица теплопроводности газобетона

Коэффициент теплопроводности измеряется в Вт/м*°С. Приведенные характеристики отражают низкий уровень выдувания тепла. Показатель достигается ввиду того фактора, что пузырьки воздуха, находящиеся внутри блока, медленно меняют свою температуру. 

Теплопроводность газобетона: сравнение с деревом и кирпичом

  • Средневзвешенные показатели теплопроводности для газоблоков составляют 0,08-0,14 Вт/м*°С. 
  • Для декоративного керамического кирпича, который используется при внешней облицовке стен здания, уровень теплоотдачи указывается в диапазоне от 0,36 до 0,42 Вт/м*°С. 
  • Стены из обычного глиняного кирпича, уложенного в один ряд, соответствуют показателю 0,56 Вт/м*°С.  
  • Самый дорогой силикатный кирпич также служит декоративным целям и не сохраняет тепло в здании из-за показателя в 0,71 Вт/м*°С. 
  • Теплопроводность древесины зависит от сорта дерева и влажности окружающей среды. Ее характеристики находятся в диапазоне от 0,09 до 0,218 Вт/м*°С. 

При просмотре нашего каталога товаров вы найдете объекты строительного машиностроения для производства блоков из газобетона. Материал для возведения и облицовки стен обладает хорошими перспективами и будет распространяться на новые сферы промышленности. 

Анализ теплотехнических свойств домов из разных материалов: какой дом теплее

Постоянный рост затрат на отопление жилья заставляет задуматься о выборе технологии строительства с максимальными показателями по энергоэффективности. Строительство энергосберегающих домов является сегодня не прихотью, а острой необходимостью, закрепленной законодательно в федеральном законе РФ за № 261-ФЗ «Об энергосбережении».

Эффективность стеновой конструкции жилого дома напрямую зависит от показателей по теплопотерям, которые происходят через разные элементы ограждающих конструкций дома. Основное тепло теряется именно через наружные стены. Вот почему их теплопроводность серьезно влияет на микроклимат внутри помещений. Нет смысла говорить об эффективных стеновых конструкциях без учета показателей теплопроводности. Стена может быть толстая, прочная и дорогая, но вовсе не энергоэффективная.

Возникает закономерный вопрос, какой дом теплее, а точнее, какой из популярных в нашей стране материалов лучше сохраняет тепло? Простое сравнение коэффициентов теплопередачи в данном случае является не совсем корректным. Прежде всего, следует оценивать способность сохранять тепло внешней ограждающей конструкцией, как единой системы.

Рассмотрим загородные дома, построенные по различным технологиям, с различными типами стен, и посмотрим какой дом имеет наименьшие потери тепла.

В малоэтажном жилищном строительстве наибольшее распространение получили следующие виды домов:

  • каменные
  • деревянные
  • каркасные

Каждый из названных вариантов имеет несколько подвидов, параметры которых существенно различаются. Для получения объективного ответа на вопрос, какой дом самый теплый, сравнивать будем только лучшие образцы по одному из числа представленных в списке.

Характеристики теплопроводности

популярных строительных материалов

Дома из кирпича

Кирпичный дом представляет собой надежное, долговечное жилище и пользуется популярностью у наших сограждан. Его прочность и стойкость к неблагоприятным факторам среды обуславливается большой плотностью материала.

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

Минусы кирпичных построек:

  • Высокая теплопередача и потребность в дополнительной теплоизоляции. Без теплоизоляционного слоя толщина кирпичной стены, способной удерживать тепло, должна быть не менее 1,5 м.
  • Невозможность периодического (сезонного) использования здания. Кирпичные стены хорошо впитывают тепло и влагу. В холодный сезон полный прогрев дома займет не менее трех суток, а на полное устранение излишней влаги уйдет не менее месяца.
  • Толстый цементно-песчаный шов, скрепляющий кирпичную кладку, имеет в три раза больший коэффициент теплопроводности по сравнению с кирпичом. Соответственно теплопотери через кладочные швы еще более значительны, чем через сам кирпич.

Технология теплого дома из кирпича требует дополнительного утепления с внешней стороны стены плитами утеплителя.

Дома из дерева

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

Однако, для того, чтобы деревянный дом был теплым, толщина наружных стен из сплошной древесины должна составлять более 40 см, из клееного бруса 35-40 см, а из оцилиндрованного бревна более 50 см. Стоимость строительства такого жилья очень высока. Остается, либо игнорировать современные требования и строить дом, например, из бруса толщиной минимум 20-22 см или из бревен диаметром 24-28 см (при этом понимать, что расходы на отопление будут достаточно высокими, особенно если в доме нет магистрального газа), либо стены деревянного дома все же придется дополнительно утеплять.

Людям, которые на первое место ставят комфорт и целесообразность, лучше подумать об утеплении деревянного дома. Тогда дерево создаст в доме оптимальный микроклимат, а утепление обеспечит экономию на отоплении. По сравнению с кирпичом теплопотери деревянного дома значительно меньше. Но все же, для того, чтобы теплый дом из дерева был еще и экономичным, ему требуется дополнительная теплоизоляция.

Дома из каркаса

По своим характеристикам каркасная технология строительства выглядит намного лучше кирпичного или деревянного дома и не требует дополнительного утепления. Если в зоне климата, где планируется строительство загородного дома, зимой бывают низкие температуры, то каркасная технология является самым идеальным вариантом.

Технология каркасного домостроения подразумевает слой термоизоляции внутри стен, который позволяет оградить помещения от наружного холода. Большим плюсом постройки каркасного дома, в сравнении с деревянным или кирпичным, является высокая энергоэффективность при очень небольшой толщине стен.

Данная технология позволяет возводить абсолютно разные по своему функциональному назначению объекты:

  • Каркасные дома для сезонного проживания.
    Например, каркасно-щитовые, дома из СИП-панелей и прочие «эконом» варианты, используемые, в основном,
    как летние дачи.

  • Теплые каркасные дома для постоянного проживания.
    Например, здания на монолитном фундаменте, с утеплением стен не менее 200 мм, с внутренними инженерными коммуникациями.

В каркасно-щитовых домах и домах из СИП-панелей для поддержания тепла требуется постоянно работающий обогреватель, поскольку тепло в таком доме не задерживается надолго. Хотя прогревается данное строение довольно быстро, всего за несколько часов. Такие дома больше подходят для временного проживания.

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

Особенно высокими параметрами энергоэффективности обладают здания, построенные по технологии 3D каркас, стены которого имеют три смещенные между собой слоя утепления общей толщиной 250 мм, которые перекрывают деревянные элементы каркаса, ликвидируя в стенах «мостики холода». Кроме того, внешним слоем утеплителя закрыты цокольное и межэтажное перекрытия, поэтому в доме даже в лютые морозы всегда теплые полы.

Оценка теплоизоляционных свойств

внешних ограждающих конструкций

Чтобы понять, какой загородный дом является самым теплым среди всех, сравним коэффициенты теплопроводности материалов разных стеновых конструкций.

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

Теплопроводность каменного дома

Рассмотрим коэффициенты теплопроводности материалов каменных домов:

  • Железобетон — 1,5 Вт/(м∙К)
  • Силикатный кирпич – 0,70 Вт/(м∙К)
  • Керамический сплошной — 0,56 Вт/(м∙К)
  • Керамический пустотелый – 0,47 Вт/(м∙К)

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

Чтобы удерживать тепло внутри дома у кирпича просто не хватает теплопроводности, поэтому кирпичные стены всегда дополнительно утепляют. Для теплоизоляции обычно применяются материалы типа пенополистирола. Сверху утеплителя внешние стены дома обкладывают декоративным кирпичом или другим облицовочным материалом.

Теплопроводность деревянного дома

Если сравнивать деревянный или кирпичный дом, какой из них лучше сохраняет тепло? Ответ будет явно в пользу древесины.

Дерево, по сравнению с кирпичом или бетоном, в разы теплее. Влияние на теплопроводность оказывает плотность материала. У пористого материала всегда более низкий коэффициент теплопередачи, соответственно стены такой постройки более теплые. Древесина имеет хорошие показатели теплопроводности — 0,18 Вт/(м∙К). Это минимум в три раза ниже, чем у кирпича, и примерно на 30% меньше, чем у газосиликатных и пенобетонных блоков. Разница очевидна.

Каркасные дома из бруса и бревна имеют определенные преимущества за счет лучших характеристик материала. Однако основным недостатком деревянной конструкции является высокая ветропроницаемость и низкая герметичность. Крайне сложно обеспечить высокую точность сопряжения деревянных элементов, особенно в углах дома. Джутовые или полимерные уплотнители лишь частично решают данную проблему. Следствием этого является наличие большого количества «мостиков холода» по всей площади стеновой конструкции. Наибольшие потери тепла в деревянном доме сосредоточены именно в местах сквозных промерзаний, ликвидировать которые возможно только с помощью дополнительного утепления стен.

Теплопроводность каркасного дома

По ряду своих характеристик обычные канадские каркасные дома с толщиной стен 150 мм выглядят более привлекательно, чем каменные или деревянные. Это связано с тем, что каркасный дом обладает наименьшим среди прочих технологий и стройматериалов коэффициентом теплопроводности — 0,038 Вт/(м∙К). Получается, что его теплопроводность в 5 раз меньше, чем у дома из цельной древесины. Если сравнивать теплопроводность каркасного дома с кирпичным, то разница составляет почти 15 раз.

Среди перечисленных наилучшие показатели демонстрируют дома по технологии 3D каркас. Внешняя стена, возведенная по этой технологии, имеет коэффициент теплопроводности 0,0022 Вт/(м∙К). Данный показатель в 40 раз меньше, чем у профилированного бруса и более чем в 200 раз ниже, чем у кирпича. Такие высокие показатели энергоэффективности достигаются за счет структуры тройного каркаса и трех перекрестных слоев базальтового утеплителя.

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

Заключение

В последние годы в сегменте малоэтажного жилищного строительства происходят значительные изменения. Экономические условия вынуждают население отказываться от традиционных материалов в пользу более прогрессивных технологий.

Наружная стена состоит из отдельных элементов, совокупность и взаимодействие которых определяет способность жилого здания сохранять тепло. В этом отношении самые худшие характеристики у традиционной кирпичной кладки. Высокая теплопроводность даже у лучших образцов кирпича, практически исключает возможность его использования без дополнительного утепления. Воздушный зазор в двухрядной стене и использование пустотелого керамического кирпича лишь незначительно снижают теплопотери. Подобные строительные конструкции однозначно нуждаются в дополнительном утеплении.

Сравнивать какой дом лучше каркасный или кирпичный по теплотехническим характеристикам даже некорректно. Преимущество первого выглядит просто подавляющим. При прочих равных условиях системы отопления, для того, чтобы прогреть кирпичные стены, бывает необходимо несколько суток. Каркасный дом, возведенный, например, с использованием технологии 3D каркас, полностью протапливается в течение двух часов и в дальнейшем хорошо сохраняет тепло.

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

Простое сравнение показателей теплопроводности кирпича и 3D каркас явно в пользу последнего. Ответ на вопрос, из чего строить самый теплый дом, очевиден и однозначен. Решая данный вопрос, правильнее говорить все же о деревянном каркасном доме по технологии 3D каркас, в котором применение многослойной структуры позволяет устранить все недостатки других технологий загородного домостроения.

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

НУЖЕН ТЕПЛЫЙ ДОМ ДЛЯ КРУГЛОГОДИЧНОГО ПРОЖИВАНИЯ?

ЗВОНИТЕ НАМ ПО ТЕЛЕФОНУ +7(495) 363-06-08
ИЛИ ЗАДАЙТЕ СВОЙ ВОПРОС В ФОРМЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

Что такое газобетон: сравнение с другими материалами

С каждым годом на строительном рынке газобетон завоевывает все большую популярность, заметно вытесняя таких фаворитов как кирпич и дерево. Происходит это в виду его уникальных характеристик и относительно невысокой стоимости. Но материал сравнительно молодой и у народа возникает масса вопросов, например вреден ли газобетон и так ли он хорош, как о нем рассказывают?

В данной статье мы решили привести не только общеизвестные положительные характеристики материала, которые вам поведает любой менеджер по продажам, но и ряд альтернативных мнений связных с данной темой.

Фото блоков из газобетона.

Что собой представляет материал

Газобетон — это один из самых ярких представителей ячеистой группы бетонов. Создан он был примерно 100 лет назад. Но в промышленных масштабах производится порядка 30 – 40лет.

Армирование пористых блоков.

Материал имеет пористую структуру, получаемую в результате взаимодействия окислителя, представленного известью и пенообразователя, в роли которого выступает алюминиевая пудра. Кроме того, в его составе присутствует портландцемент и песок. На стадии производства раствор замешивается на воде.

Сам принцип производства отчасти напоминает приготовление дрожжевого теста, только в качестве основы берется смесь из цемента, песка, извести и воды, а дрожжи в данном случае заменяет алюминиевая пудра. Свойства газобетона варьируются процентным соотношением составляющих и присутствием наполнителей усиливающих те или иные характеристики.

Структура ячеистых материалов.

Основные достоинства материала

Так как в качестве крупного наполнителя здесь выступает воздух, материал получается легким. Естественно, чем выше плотность, тем тяжелее и крепче будет блок. Плотность варьируется согласно ГОСТ 25485-89 от 300, до 1200 кг/м³.

На основе этого норматива блоки разделяются на 3 вида.

  • Материал, предназначенный сугубо для теплоизоляции зданий, имеет плотность 300 – 500 кг/м³.
  • Теплоизоляционно-конструкционные блоки могут иметь плотность 500 – 900 кг/м³. Это самый популярный материал для частного строительства.
  • Блоки, имеющие плотность 1000 – 1200кг/м³ считаются конструкционными и предназначены для возведения несущих конструкций.
  • Важно: марки Д500 или Д600, согласно лабораторным данным, при толщине стены в 300 – 400 мм, обеспечивают теплоизоляцию сравнимую с кирпичной кладкой имеющей толщину 640 мм.

    Принцип кладки.

    Габариты блоков в 5 – 7 раз превышают размеры кирпича, поэтому скорость возведения зданий увеличивается многократно.

    Также большую роль играет малый вес материала, для подъема блоков не требуется привлечение спецтехники.

    • Кладка данного материала ведется с применением специальных клеящих составов, которые наносятся толщиной 3 – 5 мм и не влияют на теплоизоляцию.
    • Наряду с достаточно высокими характеристиками прочности, газобетон очень легко обрабатывается. Он легко режется на сегменты требуемой конфигурации обычной ножовкой, в нем также легко обустроить технологические штробы или отверстия.

    Совет: материал конечно можно резать ножовкой по дереву, но она быстро сядет. Для этого существует специальная ножовка с победитовыми напайками, рассчитанная на резку 25м³ газоблоков.
    Для сверления отверстий используется безударная дрель.

    Нанесение клея кельмой.

    • Материал имеет уникально низкую теплопроводность. Для наиболее распространенной марки Д500 она составляет 0,12 Вт/мºС в лабораторных условиях, а при повышении влажности до 12% она возрастает всего до 0,14 Вт/мºС. Благодаря этому в условиях Москвы достаточно максимальной толщины кладки в 500 мм.
    • Экологичность газобетона у специалистов не вызывает сомнений. Он состоит из природных материалов и не выделяет никаких вредных испарений. Радиационный фон, при этом, находится в пределах допустимой нормы.
    • Звукоизолирующие характеристики материала, за счет пористой структуры, многократно превышают характеристики кирпичной кладки при аналогичных параметрах. С учетом облицовочного материала они могут достигать 50 дб.
    • Газобетон состоит из негорючих материалов, в результате он относится к полностью пожаробезопасным, более того он может выдерживать прямое воздействие открытым огнем до 7ч.
    • Высокая паропроницаемость достигается за счет наличия открытых, сообщающихся пор. Микроклимат в таком помещении будет аналогичным деревянным домам.
    • За счет наличия пазогребневой насечки на блоках и четких геометрических форм инструкция по монтажу достаточно проста и доступна для освоения и укладки своими руками.

    Сравнительные характеристики теплопроводности.

    Производство газобетона

    Газобетон может выпускаться по 2 технологиям, с применением автоклава и безавтоклавным способом. У каждой технологии есть свои достоинства, но более качественными считаются блоки прошедшие автоклавную обработку.

    Безавтоклавное производство имеет значительно более низкую себестоимость. Для его организации требуется намного меньше капиталовложений. Прочность бетонных изделий достигается за счет введения разного рода отвердителей и вяжущих компонентов. Сейчас широко применяется внутреннее армирование состава в результате добавления синтетических или природных волокон.

    Автоклав для обработки ячеистых блоков.

    Но, несмотря на ощутимые достижения в данном направлении характеристики блоков, значительно уступают материалу, обработанному автоклавным способом. Так если автоклавный газобетон усаживается до 0,3 мм/м, то усадка без автоклавного материала может доходить до 2 – 3 мм/м. Плюс цемента расходуется больше.

    При автоклавном производстве основные компоненты раствора остаются практически теми же, но блоки набирают проектную прочность не на открытом воздухе в естественных условиях, а в автоклавах в течение 12 – 14 часов. Температура внутри агрегата может доходить до 200ºС, при давлении в 10 – 12 бар. Цена таких блоков выше, но и характеристики качества значительно лучше.

    Станок для резки материала.

    Тонкости строительства или о чем молчат производители

    Производители утверждают, что прочности марок Д500 и Д600 вполне достаточно для возведения зданий. Но не каждый вам скажет, что при этом здание не может быть выше 12 – 14м, то есть не более 3 этажей.

    Но при этом есть еще один нюанс. Межэтажные плиты перекрытия делаются из тяжелых бетонов и имеют большой вес. В результате они не могут укладываться непосредственно на стену из газобетона, требуется обустройство армирующего пояса из монолитного бетона или кирпича. А это дополнительные мостики холода.

    Теоретически дом с большей этажностью можно построить, но для этого понадобятся конструкционные блоки с повышенной прочностью и большей теплопроводностью. Цена у них выше, поэтому такое строительство не рентабельно.

    Теплофизические характеристики ячеистых материалов.

    Кроме того газобетон материал хрупкий и не выдерживает нагрузки на изгиб. В результате даже незначительная усадка фундамента может привести к трещинам конструкции в целом. Дома из газобетона нуждаются в прочном ленточном фундаменте, иначе их нет смысла строить.

    Для закрепления теплоизоляции или иных необходимых дополнений потребуются специальные дюбеля, предназначенные для ячеистых материалов. По сравнению с аналогичной продукцией для кирпичной кладки цена такой фурнитуры будет в несколько раз выше, что может нивелировать низкую стоимость блоков.

    Крепление для пористых материалов.

    Расчеты теплопроводности материала, как правило, представляются для идеальных лабораторных условий. Для реальных вычислений по регионам, существует СНиП 23-01-99 согласно которым, для той же Московской области толщина кладки должна составлять уже 535 – 650 мм, в некоторых регионах может доходить до1м.

    Набор специализированного инструмента.

    Важно: заявленная высокая морозостойкость, равно как теплопроводность и паропроницаемость, будет действительной только при условии обустройства качественной облицовки, как изнутри, так и снаружи.
    Причем отделка должна быть паропроницаемая, пенопласт здесь не подойдет.

    Что же касается долговечности, то как упоминалось ранее, данный материал появился в массовом строительстве не более 40 лет назад, тогда как кирпичные дома уже стоят веками. Поэтому данное утверждение основано на чисто теоретических расчетах.

    Газобетон в сравнении с другими материалами

    Ближайшим родственником газоблока считается пенобетон, поэтому чаще всего интересуются, что лучше пено или газобетон. Ответить однозначно здесь нельзя. Газоблок производится преимущественно промышленным, автоклавным способом, поэтому имеет фиксированные размеры и характеристики.

    В то время как пенобетон больше делается в полукустарных мини-цехах. В результате, как характеристики, так и геометрические размеры могут быть неточными. Кроме того прочность газобетона как минимум в 3 раза выше.

    Пенобетон.

    На видео в этой статье дана сравнительная характеристика пористых материалов.

    Но цена пеноблоков более доступна. Для их укладки чаще всего используется цементно-песчаный раствор, что также удешевляет смету. Плюс пеноблоки имеют закрытую структуру пор, благодаря чему не боятся повышенной влажности.

    Суммируя все вышеизложенное можно сказать, что для строительства коттеджа более предпочтительно использовать газобетон, а для возведения хозяйственных построек можно смело брать более дешевый и доступный пеноблок.

    Бревенчатый дом на легком столбчатом фундаменте.

    С вопросом, что лучше газобетон или дерево, ответ также неоднозначен. Прежде всего, следует уяснить о каком дереве идет речь. Если это клееный брус или оцилиндрованное бревно, обработанные защитным составом, то лучше отдать предпочтение дереву.

    Но у обычного профилированного бруса, большинство характеристик гораздо ниже, нежели у газоблоков и по совокупности данных, в этом случае лучше отдать предпочтение дому из газоблоков.

    Сравнивая газобетон с конкурентами нельзя не вспомнить о ракушечнике. Отвечая на вопрос что лучше газобетон или ракушняк, мы бы сказали, что основным составляющим здесь является цена. Дело в том, что структура и характеристики обоих материалов сходны.

    Блоки ракушечника.

    Из ракушечника строят уже несколько тысяч лет, а газоблоки появились недавно, плюс ракушечник на 100% экологичный материал, он обогащает воздух йодом и оздоравливает атмосферу. Если вы живете недалеко от моря, то оптимальным будет ракушечник. Но для большей территории нашей родины транспортные расходы могут оказаться астрономическими.

    На видео в этой статье показаны некоторые моменты работы с ракушечником.

    Мифы о вредности газоблоков

    Слыша утверждения типа, не стройте из газобетона, стоит поинтересоваться у таких «специалистов» чем вреден газобетон. Наверняка вы услышите убедительный рассказ о том, что в нем присутствует известь, а она негативно влияет на здоровье.

    Но в таком случае, почему в садоводстве так широко применяется та же известь? Плюс во многих районах нашей родины сотни лет люди белили дома известью.

    Ассортимент газоблоков.

    Могут также указать на наличие в составе алюминиевой пудры. Но посуда из пищевого алюминия используется десятки лет и никто не сомневается в ее экологической чистоте. Более того, в данном случае мы имеем дело с оксидом алюминия, который считается абсолютно безопасным.

    Хорошо еще, что в чистоте цемента и песка никто не сомневается. В результате получается, что вред газобетона, мягко говоря, преувеличен.

    На видео в этой статье можно увидеть приемы работы с газоблоками.

    Вывод

    Газобетон является качественным строительным материалом, он конечно не идеален, но идеальных материалов в природе не существует. Если проанализировать все выше изложенное, то можно заметить, что при четком соблюдении технологии из данного материала можно выстроить добротный дом.

    Дом из газоблоков.

    Что лучше для стен бани, Газобетон или Дерево?

    Широкий ассортимент стройматериалов поневоле заставляет частных застройщиков делать выбор, из чего построить баню на участке – из газобетона или дерева? Рассмотрим только эти два самых востребованных материала в силу их маленькой теплопроводности и дешевизны.

    Газобетон как строительный материал для бани

    Легкий и теплый газобетон имеет один неприятный недостаток – он активно поглощает и плохо отдает влагу, что для бани является критическим показателем. Водопоглощение газобетона достигает 35% от массы материала.

    Первый ряд газоблоков бани

    На практике результаты этого свойства выявляются в том, что зимой замерзшая капиллярная вода в газобетонных блоках может разрывать их при расширении. Летом наличие влаги в стенах бани занижает термоизоляционные свойства газобетона. Проблема решаема проведением гидро- и пароизоляции банных помещений, защитой газобетонных стен слоем штукатурки или другими плохо пропускающими влагу отделочными материалами. Еще один вариант — вентилируемый фасад.

    Преимущества газобетона

    1. Возведение стен из газобетонных блоков – процесс очень быстрый, так как прямоугольные блоки имеют специальную направляющую фаску и ребро для стыковки и соблюдения общей геометрии стены.
    2. Размер стандартного газоблока – 600 х 200 х 300 мм, что значительно ускоряет строительство.
    3. Фундамент для бани из газобетона делается мелкозаглубленный и облегчённый, что удешевляет строительную смету.
    4. Легкая механическая обработка газобетона позволяет выбирать сложную геометрию объекта.
    5. Газобетон – негорючий ячеистый стройматериал.
    6. Сравнение стоимости газобетона и дерева будет в пользу первого материала – газобетон в несколько раз дешевле бревен, бруса и других производных дерева.

    Долговечность газобетона на практике доказана только примерами европейского строительства – на территории России газобетон начал использоваться около 30 лет назад, и судить о сроках эксплуатации еще рано. Исследователи характеристик газобетона утверждают, что минимальный срок службы составит 60 лет.

    Недостатки газобетона

    1. Дешевизна газобетона уменьшается за счет использования бетонных и штукатурных растворов, армирования кладки и пароизоляции стен.
    2. Прочность газобетонных блоков на изгиб в несколько раз меньше сопротивления сжатию, что может проявляться в возникновении трещин в стенах, если кладка не будет распределена равномерно.
    3. Сложность обустройства вентилируемого фасада или обшивки сайдингом: газобетон является хрупким материалом, и при креплении обрешетки сверлением нужно быть осторожным.

    Поэтому газобетон, хотя он и похож по своим свойствам на дерево, лучше для строительства бани не использовать. Другие хоз постройки из газобетона не подвергаются такой постоянной и сильной водной нагрузке, но парилка или предбанник будут постоянно влажными, что значительно снижает и срок эксплуатации бани, и надежность всей постройки.

    Дерево для бани

    При общих требованиях к бане дерево — экономически приемлемый вариант, так как имеет очень низкую теплопроводность, а способность древесины пропускать воздух и влагу в обе стороны была замечена издавна. При соблюдении правил строительства и правильном уходе за срубом из хвойных пород дерево простоит 50–70 лет. Но главные эксплуатационные характеристики древесины зависят от породы и методов ее обработки.

    баня из бревна

    Преимущества дерева при строительстве бани

    1. Дерево лучше других стройматериалов сохраняет тепло, благодаря чему баня прогревается быстрее, а энергозатрат на обогрев помещений будет в несколько раз меньше.
    2. Дерево хорошо впитывает избыточную влагу, и также хорошо ее отдает. Для бань из других стройматериалов необходима дополнительная вентиляция, чтобы пар не конденсировался на стенах и под декоративной обшивкой.
    3. Традиционная высокая экологичность материала нравится застройщикам.
    4. Более высокая распространенность дерева в регионах России делает этот материал популярным в малоэтажном строительстве.
    5. Баня из твердых пород дерева легко прослужит сто лет, что подтверждается временем и практикой.
    6. Если использовать не оцилиндрованное бревно или строганый брус, а брус профилированный или клееный, то срок эксплуатации бани повышается, но увеличивается и стоимость строительства.

    Недостатки деревянной бани

    1. Необходимость использования антисептиков для защиты от древоточцев и грызунов.
    2. Обязательная герметизация (утепление) всех стыков между бревнами или брусом. Причем конопатить стыки придется не один раз – со временем деревянный остов дает усадку, и щели появляются снова.
    3. Баня из дерева, да еще с печкой внутри – источник повышенной пожароопасности.

     Загрузка …

    Статьи по теме:

    Важно знать

    Видео №1. Отзыв из КП «Излучина» от Жернакова Николая Ивановича

    Коттеджный поселок. Материал поставляли «Коттедж», «Теплон», и «Грас». Объем около 3400м3

    Видеоотзыв из г. Самара, п. Сухая Самарка от Гранкина Сергея

    Жилой дом, материал марки «ГРАС», 62 м3

    Видеоотзыв из КП «Удача», от Миняева Рената

    Материал марки «Коттедж», объем 85 м3

    Видеоотзыв из с.

    Парфеновка, Самарская обл. от Асламовых Евгения и Светланы

    Жилой дом, материал марки «КОТТЕДЖ» 42м3

    Видеоотзыв из Сам.обл. поселка Просвет от Мартыновой Натальи

    Объект: жилой дом, материал марки «Коттедж» 60м3

    Гусев Владимир о газобетоне и о компании «Газобетон63.ру» из г. Сызрань

    Жилой дом, материал марки «ТЕПЛОН» и частично «КОТТЕДЖ». Объем 150м3

    Отзыв из г. Самара, 7 Просека, от Эпельмана Виктора

    Материал марки «Грас», объем 60 м3

    Отзыв из г. Сызрань от Костина Вячеслава

    Материал марки «Коттедж», объем 58м3

    Отзыв из г. Сызрань, от Токаревой Марии

    Материал марки «Коттедж» , объем 115 м3

    Отзыв из п. Домашка от Крыслова Вячеслава

    Материал марки «Коттедж», объем 24 м3

    Отзыв из п. Мез.Завод от Савина Максима (гл. инженер, гостиница «Моя»)

    Материал марки «Теплон» 122 м3

    Отзыв из п. Мех.Завод от Яценко Вадима

    Материал марки «Коттедж», объем 80 м3

    Отзыв из п. Новосемейкино, от Воропаева Эдуарда

    Жилой дом, материал марки: КОТТЕДЖ, объем: 110 м3

    Отзыв из п. Управленческий, г. Самара, от Молоканова Алексея

    Материал марки «Коттедж», объем 78 м3

    Отзыв из п. Утевка, Нефтегорский р-н от Щекаева Юрия (прораба)

    20-ти квартирный двухэтажный жилой дом, материал марки «Теплон»

    Отзыв из п.

    Черновский, от Первушкина Алексея

    Материал марки «Коттедж», 20 м3

    Отзыв из поселка Волгарь, от Маглели В.Н.

    Жилой дом, материал марки: ГРАС, объем: 420 м3.

    Отзыв из с. Утевка, Нефтегорский район, от Золоторева Сергея Александровича, Руководитель «ВостокСтрой»

    Многоквартирный жилой дом, объем 300 м3, материал марки «Теплон»

    Отзыв из Самары, от Игоря Кордюкова, Самара, ул. Промышленности

    Жилой дом, материал марки: КОТТЕДЖ, объем: 63 м3

    Отзыв от Крыслова Вячеслава из Сам. обл. села Домашка

    Объект: жилой дом, материал марки «Коттедж» 24м3

    Отзыв от Миняева Рената из КП «Удача, Сам. обл.

    Жилой дом, материал марки «Коттедж» 85м3

    Отзыв от Эпельмана Виктора.

    г. Самара, ул. 7 просека

    Жилой дом, материал марки «ГРАС»- 60м3

    Характеристика теплового поведения зданий и его влияние на городской остров тепла в тропических районах

  • Радивоевич, А., Недич, М.: Экологическая оценка строительных материалов: пример двух жилых зданий в Белграде. Факта унив. Сер.: Архит. Гражданский англ. 6 (1), 97–111 (2008). https://doi.org/10.2298/FUACE0801097R

    Артикул

    Google ученый

  • Суреш С.П. (2014) Воздействие строительных материалов и технологий на окружающую среду, Диссертация 2014, Национальный институт управления строительством и исследований.https://doi.org/10.13140/RG.2.1.2581.0001

  • bt Asmawi, MZ: Связь между строительством и окружающей средой: перспективы системы городского планирования, отчет о строительстве EDW A10-611, Департамент городского и регионального планирования Международного исламского университета Малайзии (2010)

  • Аль-Хафиз, Б.: Вклад в изучение влияния строительных материалов на Городской остров тепла и энергопотребление зданий. Инженерия окружающей среды. Энса Нант, (2017). Английский

  • Карут, Л.: Снижение воздействия строительных материалов на окружающую среду: анализ воплощенной энергии высокоэффективного здания, Диссертация, Университет Висконсин-Милуоки (2017)

  • Гауена, Б., Бородинец, А., Земитис, Дж., Прозументс, А.: Влияние тепловой массы оболочки здания на расчетную температуру отопления. В: Серия конференций IOP: Материаловедение 96 , 012031 (1–10) (2015). https://doi.org/10.1088/1757-899X/96/1/012031

    Артикул

    Google ученый

  • Броунен, Д., Кок, Н., Куигли, Дж. М.: Использование и сохранение энергии в жилых домах: экономика и демография. Евро. Экон. 56 , 931–945 (2012)

    Статья

    Google ученый

  • Лонги, С.: Расходы на энергию в жилых помещениях и актуальность изменений в домашних условиях. Энергия Экон. 49 , 440–450 (2015)

    Статья

    Google ученый

  • Филиппини, М., Пачаури, С.: Эластичность спроса на электроэнергию в городских индийских домохозяйствах. Энергетическая политика 32 , 429–436 (2004)

    Статья

    Google ученый

  • Бесаньи, Г., Боргарелло, М.: Факторы, определяющие расходы на энергию в жилых домах в Италии. Энергетика 165 , 369–386 (2018)

    Статья

    Google ученый

  • Гэлвин, Р., Бланк, М.С.: Экономическая жизнеспособность политики тепловой модернизации: уроки 10 летнего опыта в Германии. Энергетическая политика 54 , 343–351 (2013)

    Статья

    Google ученый

  • Михельсен, К., Müller-Michelsen, S.: Energieeffizienz im Altbau: Werden die Sanierungspotenziale überschätzt? Ergebnisse auf Grundlage des ista-IWH-Energieeffizienzindex, Wirtschaft im Wandel, ISSN 2194-2129, Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung Halle (IWH), Halle (Saale), 16 (9), стр. 447–455. (2010)

  • Ховард, Л.: Климат Лондона: данные метеорологических наблюдений, сделанных в разных местах в окрестностях мегаполиса. В: Два Тома, Том 1.Издательство: Philips W, продается также J. и A. Arch. (1818)

  • Вонорахарджо, С.: Новые концепции районного планирования, основанные на исследовании теплового острова. Procedia Soc. Поведение науч. 36 , 235–242 (2012). https://дои.org/10.1016/j.sbspro.2012.03.026

    Артикул

    Google ученый

  • Андони, Х., Вонорахарджо, С.: Обзор технологий смягчения последствий для контроля эффекта городского острова тепла в жилых и населенных пунктах. В: Серия конференций IOP: Науки об окружающей среде Земли 152 , 012027 (1–10) (2018). https://doi.org/10.1088/1755-1315/152/1/012027

    Артикул

    Google ученый

  • Ян, X., Чжао, Л.: Суточная тепловая характеристика тротуаров, растительности и водоема в жарком и влажном городе. Здания 6 (1), 2 (2016). https://doi.org/10.3390/buildings6010002

    MathSciNet
    Статья

    Google ученый

  • Аль-Моханнади, М.С.: Моторизованный транспорт и эффект UHI в Дохе: влияние дорожного движения на эффект острова тепла, диссертация Катарский университет (2017)

  • Тан, Дж., Чжэн, Ю., Тан С., Го С., Ли Л., Сонг Г., Чжэнь С., Юань Д., Калькштейн А., Ли Ф., Чен Х.: Городской остров тепла и его влияние на волны тепла и здоровье людей в Шанхае. Междунар. Дж. Биометеорол. 54 , 75–84 (2009). https://doi.org/10.1007/s00484-009-0256-x

    Артикул

    Google ученый

  • Ян, Дж., Сантамурис, М.: Городской остров тепла и технологии смягчения последствий в азиатских и австралийских городах: воздействие и смягчение последствий.Городская наука. 2 (3), 74 (2018). https://doi. org/10.3390/urbansci2030074

    Артикул

    Google ученый

  • Афлаки, А., Мирнежад, М., Гаффарианхосейни, А., Омрани, Х., Ван, З., Акбари, Х.: Стратегии смягчения последствий городских островов тепла: современный обзор Куала-Лумпур, Сингапур и Гонконг. Города 62 , 131–145 (2017). https://doi.org/10.1016/j.cities.2016.09.003

    Артикул

    Google ученый

  • Нуруззаман, М.: Городской остров тепла: причины, последствия и меры по смягчению последствий: обзор. Междунар. Дж. Окружающая среда. Монит. Анальный. 3 (2), 67–73 (2015). https://doi.org/10.11648/j.ijema.20150302.15

    Артикул

    Google ученый

  • Араби, Р., Шахидан, М.Ф., Камаль, М.С.М., Джаафар, М.Ф.З.Б., Рахшандехру, М.: Смягчение последствий городского теплового острова с помощью зеленых крыш. Курс. Окружающий мир. 10 (1), 918–927 (2017). https://doi.org/10.12944/CWE.10.Специальный выпуск 1.111

    Артикул

    Google ученый

  • Акбари, Х., Карталис, К., Колокоца, Д., Мусцио, А., Писелло, А.Л., Росси, Ф., Сантамоурис, М., Синнеф, А., Вонг, Н.Х., Зинзи, М. .: Местное изменение климата и методы смягчения последствий городского острова тепла: современное состояние. Дж. Гражданский. англ. Управление 22 (1), 1–16 (2016). https://doi.org/10.3846/13923730.2015.1111934

    Артикул

    Google ученый

  • Морини, Э., Кастеллани, Б., Прешутти, А., Андерини, Э., Филиппони, М., Николини, А., Росси, Ф.: Экспериментальный анализ влияния геометрии и фасадных материалов на эквивалентное альбедо городского района. Устойчивое развитие 9 , 1245 (2017). https://doi.org/10.3390/su

    45

    Артикул

    Google ученый

  • Синнефа А., Сантамурис, М.: Покрытия холодных цветов борются с эффектом городского теплового острова. Отдел новостей SPIE (2007 г.). https://doi.org/10.1117/2.1200706.0777

    Артикул

    Google ученый

  • Роман, К.К., О’Брайен, Т., Алви, Дж.Б., Ву, О.: Моделирование эффектов прохладной крыши и крыши на основе PCM (материалы с фазовым переходом) для смягчения UHI (городского теплового острова) в видных районах США. города. Энергия 96 , 103–117 (2016). https://doi.org/10.1016/j.энергия.2015.11.082

    Артикул

    Google ученый

  • Кандья, А., Мохан, М.: Смягчение эффекта городского теплового острова за счет модификации ограждающих конструкций. Энергетическая сборка. 164 , 266–277 (2018). https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.01.014

    Артикул

    Google ученый

  • Дерни, Д., Гаспари, Дж.: Наружная облицовка ограждающих конструкций: влияние на энергетический баланс и микроклимат.Здания 5 , 715–735 (2015). https://doi.org/10.3390/buildings5020715

    Артикул

    Google ученый

  • Карлесси, Т., Сантамоурис, М., Синнефа, А., Ассимакопулос, Д., Дидаскалопулос, П., Апостолакис, К.: Разработка и испытания покрытий холодного цвета, легированных ПКМ, для смягчения теплового острова и охлаждения в городских условиях. здания. Строить. Окружающая среда. 46 , 570–576 (2011). https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2010.09.003

    Артикул

    Google ученый

  • Справочник Министерства энергетики по основам термодинамики, теплопередачи и течения жидкости Vol. 1–3. DOE-HDBK-1012/1-92 ИЮНЬ Министерство энергетики США FSC-6910 Вашингтон, округ Колумбия, 20585 (1992)

  • Йехуда, С.: Физика для архитекторов. Infinity Publishing.com, США (2003)

    Google ученый

  • Грондзик, В.Т., Квок, А.Г.: Механическое и электрическое оборудование для строительства, 12-е изд. Уайли, Индианаполис (2015)

    Google ученый

  • Беннет Д.: Устойчивая бетонная архитектура. Издательство RIBA, Лондон (2010)

    Google ученый

  • Надь, Б., Неме, С.Г., Сагри, Д.: Тепловые свойства и моделирование фибробетона. Energy Procedia 78 , 2742–2747 (2015). https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.616

    Артикул

    Google ученый

  • Чан, Дж. : Тепловые свойства бетона с различными шведскими заполнителями, Отчет о магистерской работе TVBM-5095, Лундский университет, декабрь (2013 г.)

  • Рахманян, И.: Термические и механические свойства гипсовых плит и их влияние на огнестойкость систем на основе гипсовых плит, докторская диссертация, Манчестерский университет (2011)

  • Парк, С.Х., Манцелло, С.Л., Бенц, Д.П., Мизуками, Т.: Определение тепловых свойств гипсокартона при повышенных температурах. Матерь Огня. (2009). https://doi.org/10.1002/fam.1017

    Артикул

    Google ученый

  • Вакили, К.Г., Hugi, E., Karvonen, L., Schnewlin, P., Winnefeld, F.: Термическое поведение автоклавного ячеистого бетона при воздействии огня. Цем. Бетонные композиции. 62 , 52–58 (2015)

    Статья

    Google ученый

  • Унгкун, Ю. , Ситтипунт, К., Нампракай, П., Джетипаттаранат, В., Ким, К.С., Чаринпаниткул, Т.: Анализ микроструктуры и свойств стеновых строительных материалов из автоклавного ячеистого бетона. J. Ind. Eng. хим. 13 (7), 1103–1108 (2007)

    Google ученый

  • Вольде, А.Т., МакНатт, Дж. Д., Кран, Л.: Тепловые свойства деревянных панелей для строительства зданий Древесина и для использования в зданиях. Окриджская национальная лаборатория (1988)

  • Справочник по финской фанере, ® Федерация лесной промышленности Финляндии, ISBN 952-9506-63-5

  • Госс, В.П., Миллер, Р.Г.: Тепловые свойства древесины и древесины продукты. В: ASHRAE Handbook-Fundamentals, стр. 193–203 (1989)

  • Twiga, Изоляция сегодня для лучшего завтра, U.P. Twiga Fiberglass Limited, Нью-Дели, Индия (2016)

  • Чжоу, Б., Рыбски, Д., Кропп, Дж. П.: Роль размера города и городской формы в поверхностном городском острове тепла. науч. Респ. 7 , 4791 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-04242-2

    Артикул

    Google ученый

  • Алобейди, Д., Бакарман, М.А., Обейдат, Б.: Влияние конфигурации городской формы на городской остров тепла: тематическое исследование Багдада, Ирак. Procedia англ. 145 , 820–827 (2016). https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.04.107

    Артикул

    Google ученый

  • Стоун, Б., Роджерс, М.О.: Городская форма и тепловая эффективность: как дизайн городов влияет на эффект городского острова тепла. Варенье. Строить планы. доц. 67 (2), 186–198 (2001)

    Статья

    Google ученый

  • Томас Д., Андони Х., Юризат А., Стивен С., Аксани Р.А., Сутьяхья И.М., Мардияти М., Вонорахарджо С.: Управление тепловым потоком на блочных и многослойных стенах, Международная конференция по проектированию и применению Инженерные материалы (IC-DAEM) 2018, Бандунг, Индонезия (представлено)

  • Андони, Х., Юризат, А., Стивен, С., Томас, Д., Аксани, Р.А., Сутджахья, И.М., Мардияти, М. , Wonorahardjo, S.: Исследования теплового поведения стен зданий на основе типа и состава материала, Международная конференция по проектированию и применению инженерных материалов (IC-DAEM) 2018, Бандунг, Индонезия (представлено)

  • Xie, C.: Интерактивное моделирование теплообмена для всех. физ. Учить. 50 (4), 237–240 (2012). https://doi.org/10.1119/1.3694080

    Артикул

    Google ученый

  • Вонорахарджо, С., Сутджахья, И.М.: Бангунан Гедунг Хиджау унтук Даэра Тропис. ITB Press, Бандунг (2018)

    Google ученый

  • Вонорахарджо, С., Сутьяхья, И.М., Курния, Д., Фахми, З., Путри, В.А.: Возможности накопления тепловой энергии с использованием кокосового масла для регулирования температуры воздуха.Здания 8 , 95 (2018). https://doi.org/10.3390/buildings8080095

    Артикул

    Google ученый

  • Акбари Х., Гартланд, Л., Конопаки, С.: Измеренная экономия энергии светлых крыш: результаты трех демонстрационных площадок в Калифорнии. Национальная лаборатория Лоуренса Беркли, отдел экологических энергетических технологий, Беркли, Калифорния (США) (1998)

  • Чжоу, А., Вонг, К.В., Лау, Д.: Конструкция теплоизоляционных бетонных стеновых панелей для устойчивой застроенной среды. науч. World J. 2014 , 1–12 (2014). https://doi.org/10.1155/2014/279592

    Артикул

    Google ученый

  • Дин, К.В., Ван, Г., Инь, В.И.: Применение композитных сэндвич-панелей в строительстве. заявл. мех. Матер. 291–294 , 1172–1176 (2013). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.291-294.1172

    Артикул

    Google ученый

  • Соррелл, С., Димитропулос, Дж.: Эффект отскока: микроэкономические определения, ограничения и расширения. Экол. Экон. 65 (3), 636–649 (2008). https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2007.08.013

    Артикул

    Google ученый

  • Виванко Д.Ф., Кемп Р., ван дер Воэт Э.: Как бороться с эффектом рикошета? Политический подход. Энергетическая политика. 94 , 114–125 (2016)

    Статья

    Google ученый

  • Гросманн, К., Бирвирт, А., Бартке, С., Йенсен, Т., Кабиш, С., фон Малоттки, К., Майер, И., Рюгамер, Дж.: Energetische Sanierung: Sozialräumliche Strukturen von Städten berücksichtigen (Энергетическая модернизация: учет социально-пространственных структур городов). ГЕЯ. 23 (4), 309–312 (2014)

    Статья

    Google ученый

  • Фрейре-Гонсалес, Дж.: новый способ оценки прямого и косвенного эффекта отскока и других индикаторов отскока. Энергия. 128 , 394–402 (2017)

    Статья

    Google ученый

  • Peraturan Menteri Energi Dan Danber Daya Mineral Republik Индонезия № 13 Tahun Tentang Penghematan Pemakaian Tenaga Listrik (2012)

  • Prosedur Audit Energy Pada Bagunan Gedung, Badan Standardisasi National, SNI 03-6196-2000, ICS 91.Тел. М.: Стандарт минимального дохода, Университет Лафборо (2017)

  • http://iesr.or.id/pengentasan-kemiskinan-energi-membutuhkan-perubahan-cara-pandang-dan-reformasi-program-di-sektor-energi/. По состоянию на 1 августа 2019 г.

  • Чен, С., Ravallion, M.: Развивающиеся страны беднее, чем мы думали, но не менее успешны в борьбе с бедностью, Всемирный банк, Группа исследований в области развития, август 2008 г., WPS4703, Public Disclosure Authorized Public Disclosure Authorized

  • Surjamanto, В., Сахид.: Возможности городской среды, Тематическое исследование: Городской Кампонг в Бандунге, 3-й Международный семинар по тропическим экопоселениям, Городские лишения: вызов устойчивым городским поселениям, Министерство общественных работ, Научно-исследовательский институт населенных пунктов, Джакарта (2012)

  • Теплопроводность — обзор

    9.1 .3 Теплопроводность полимеров

    Теплопроводность – это свойство, определяющее уровни рабочих температур материала.Теплопроводность сыпучих полимеров обычно очень низкая, порядка 0,1–0,5 Вт/м·К, что связано со сложной морфологией полимерных цепей. Теплопроводность полимера сильно зависит от его морфологии. Когда преобладают аморфные домены, колебательные моды в полимере имеют тенденцию быть локализованными, что приводит к низкой теплопроводности. Поэтому естественно ожидать, что теплопроводность может быть повышена за счет улучшения выравнивания полимерных цепей с помощью механического растяжения, наноразмерного шаблонирования и электропрядения. В дополнение к разработке морфологии полимерных цепей другим распространенным методом повышения теплопроводности полимеров является смешивание полимеров с наполнителями с высокой теплопроводностью. На рис. 9.4 мы суммируем основные механизмы, влияющие на теплопроводность полимеров.

    Рис. 9.4. Физические механизмы, влияющие на теплопроводность полимеров (А) и полимерных нанокомпозитов (Б) [7]. Copyright 2019, Эльзевир.

    Низкая теплопроводность полимеров часто является одним из основных технологических барьеров для гибкой электроники на основе полимеров из-за ограниченной способности к распространению тепла.Если можно создать полимер с высокой теплопроводностью, он может найти множество применений в электронике, водоснабжении и энергетике [7]. Развитие нанотехнологий за последние два десятилетия привело к созданию разнообразных наполнителей с высокой теплопроводностью из различных типов материалов и топологических форм [7].

    Сшивание полимера также может формировать эффективные пути и сети теплопроводности путем соединения полимерных цепей прочными ковалентными связями, поэтому увеличение количества поперечных связей в полимерной сети увеличивает теплопроводность. Однако недавнее моделирование показало, что повышенную теплопроводность с поперечными связями нельзя полностью объяснить, рассматривая только ковалентные связи. В дополнение к ковалентным связям, соединяющим разные цепи, еще одним эффектом поперечных связей является сближение полимерных цепей друг с другом. В результате несвязывающая связь (vdw, кулоновская или Н-связь) становится сильнее, когда в полимере больше поперечных связей, что, в свою очередь, значительно увеличивает теплопроводность.

    Таким образом, (1) улучшение кристалличности или выравнивание цепи полимеров обычно повышает теплопроводность полимера за счет выбора соответствующих видов полимеров со специальной структурой цепи. (2) Теплопроводность первичных полимеров может быть увеличена за счет усиления межцепочечной связи, такой как Н-связи и ковалентные поперечные связи.

    Повышение собственной теплопроводности полимеров достигается только экспериментально путем улучшения выравнивания цепей и межцепочечной связи с полимерными смесями. Смешивание полимеров позволяет получить только слегка повышенную теплопроводность, которая обычно ниже 0,5 Вт/м·К, и этот метод трудно применить из-за сложных условий синтеза. Для дальнейшего повышения теплопроводности следует выбрать соответствующие виды полимеров на основе теоретических исследований перед выполнением цепи [7].

    Обзор факторов, влияющих на теплопроводность строительных изоляционных материалов

    https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102604Получить права и содержание

    Основные моменты

    Рассмотрены факторы, влияющие на теплопроводность строительных изоляционных материалов.

    Наиболее важными факторами являются температура, влажность и плотность.

    Другие факторы включают толщину, скорость воздуха, прессование и время старения.

    Представлена ​​связь основных факторов с теплопроводностью.

    Погрешность теплопроводности обычно используемых изоляционных материалов.

    Abstract

    Решение вопроса традиционного энергопотребления и поиск подходящих альтернативных источников являются жизненно важными ключами к политике устойчивого развития. В последние годы было разработано множество различных теплоизоляционных материалов для повышения энергоэффективности и уменьшения ущерба окружающей среде. Эти продукты подтвердили свою полезность в зданиях благодаря таким преимуществам, как низкая плотность, высокая термостойкость и экономичность.Эффективность теплоизоляции зависит от их теплопроводности и способности сохранять свои тепловые характеристики в течение определенного периода времени. В этом исследовании представлены факторы, влияющие на коэффициент теплопроводности трех основных групп, включая традиционные, альтернативные и новые усовершенствованные материалы. Наиболее распространенными факторами являются содержание влаги, перепад температур и объемная плотность. Другие факторы объясняются в некоторых зависимых исследованиях, таких как скорость воздушного потока, толщина, давление и старение материала. Обобщена также связь значений теплопроводности со средней температурой, влажностью и плотностью, полученная в результате экспериментальных исследований. Наконец, неопределенность в отношении значения теплопроводности некоторых распространенных изоляционных материалов также рассматривается как основа выбора или проектирования продуктов, используемых в ограждающих конструкциях.

    Ключевые слова

    Строительные изоляционные материалы

    Теплопроводность

    Влияющие факторы

    Разность температур

    Содержание влаги

    Плотность

    Рекомендуемые статьиСсылки на статьи (0) 9003Опубликовано Elsevier Ltd.

    Рекомендованные статьи

    Ссылки на статьи

    Теплопроводность сэндвич-композитов с сердцевиной из АБС-пластика при различных модификациях сердцевины :: Биоресурсы

    Бренчи, Л.М., Косеряну, К., Зеленюк, О., Джорджеску, С.В., и Фотин, А. (2018). «Теплопроводность сэндвич-композитов из древесины с сердцевиной из отходов АБС при различных модификациях сердцевины»,  BioRes. 13(1), 555-568.


    Abstract

    В этом исследовании были исследованы пять типов альтернативных многослойных композитных конструкций, предназначенных для возведения стен, с использованием различных материалов сердцевины, таких как древесная стружка, переработанные акрилонитрил-бутадиен-стирольные панели и минеральная вата.Сэндвич-конструкции были разработаны для наружных стен толщиной 175 мм. Эксперимент моделировал условия внутренней и наружной температуры в зимнее и летнее время года. Коэффициент теплопроводности, связанный с зимой, был примерно на 55% ниже, чем зарегистрированный для лета. Древесная стружка и одна панель из АБС-пластика в качестве основных компонентов позволили создать наиболее термически стабильную конструкцию. Лучшими изоляционными решениями были конструкции с сердцевиной из минеральной ваты со средним коэффициентом теплопроводности от 0.0564 Вт/мК и 0,0605 Вт/мК за весь цикл испытаний. Две панели ABS из основных конфигураций отрицательно повлияли на тепловые характеристики. Наименьшие тепловые характеристики были зарегистрированы для структуры сердцевины из чистой древесной стружки с максимальным значением коэффициента теплопроводности 0,150 Вт/м·К. Конструкции сердцевины из спрессованной древесной стружки могут конкурировать с минеральной ватой в качестве теплоизоляционного решения.


    Загрузить в формате PDF


    Полный текст статьи

    Теплопроводность древесины с АБС-отходами сердцевины Сэндвич-композиты с учетом различных модификаций сердцевины

    Луминита-Мария Бренчи, Камелия Косереану, Октавия Зеленюк, Серджиу-Валериу Георгеску* и Адриана Фотин

    В этом исследовании были исследованы пять типов альтернативных многослойных композитных конструкций, предназначенных для стен зданий, с использованием различных материалов сердцевины, таких как древесная стружка, переработанные акрилонитрил-бутадиен-стирольные панели и минеральная вата.Сэндвич-конструкции были разработаны для наружных стен толщиной 175 мм. Эксперимент моделировал условия внутренней и наружной температуры в зимнее и летнее время года. Коэффициент теплопроводности, связанный с зимой, был примерно на 55% ниже, чем зарегистрированный для лета. Древесная стружка и одна панель из АБС-пластика в качестве основных компонентов позволили создать наиболее термически стабильную конструкцию. Лучшими изоляционными решениями были конструкции с сердцевиной из минеральной ваты со средним коэффициентом теплопроводности от 0.0564 Вт/мК и 0,0605 Вт/мК за весь цикл испытаний. Две панели ABS из основных конфигураций отрицательно повлияли на тепловые характеристики. Наименьшие тепловые характеристики были зарегистрированы для структуры сердцевины из чистой древесной стружки с максимальным значением коэффициента теплопроводности 0,150 Вт/м·К. Конструкции сердцевины из спрессованной древесной стружки могут конкурировать с минеральной ватой в качестве теплоизоляционного решения.

    Ключевые слова: Каркас деревянный; Структура стены; сэндвич-композиты; Коэффициент теплопроводности

    Контактная информация: Университет Трансильвании в Брашове, факультет деревообработки, кафедра обработки древесины и дизайна изделий из дерева, бульвар Эройлор, 29, 500036 Брашов, Румыния;

    * Автор, ответственный за переписку: sergiu. [email protected]

    ВВЕДЕНИЕ

    Теплопроводность изоляционного материала является важным тепловым свойством, которое следует учитывать при оценке материалов для строительства зданий. Для материалов, используемых в качестве теплоизоляторов, рекомендуется высокое сопротивление тепловому потоку и низкий коэффициент теплопроводности. Наиболее часто используемыми строительными изоляционными материалами являются полистирол (экструдированный и вспененный), минеральная и стекловата, полиуретан и пеностекло.Возможность высоких выбросов CO 2 во время производства и их короткий жизненный цикл делают их менее востребованными в качестве строительных материалов (Su et al.  2016). Сокращение выбросов углерода является важным преимуществом деревянных зданий, поскольку только один кубический метр конструкционных пиломатериалов удерживает 0,9 тонны CO 2 из атмосферы (Asdrubali et al.  2017).

    Новое сырье, такое как целлюлозный наполнитель (Nicolajsen 2005), древесные отходы (Agoua et al. 2013), пенька (Benfratello et al. 2013; Зак и др.  2013; Латиф и др.  2014), отходы коры (Kain et al. 2013), семена оливок (Binici and Aksogan 2016), пробка (Limam et al.  2016) и поверхностные волокна пальмы (Ali and Alabdulkarem 2017). в последние годы, особенно в отношении их теплоизоляционных свойств. Эти инновационные изоляционные материалы в настоящее время изучаются в качестве альтернативы традиционным изоляторам. Некоторые современные целлюлозные изоляционные материалы изготавливаются из переработанной газеты, например, наносимый распылением продукт из целлюлозы из мягких волокон и сыпучий изоляционный материал из целлюлозы, которые имеют значения теплопроводности, равные 0.040 Вт/мК (Робертс и др. 2015 г.) и 0,050 Вт/мК (Николайсен 2005 г.) соответственно. Также были исследованы тюки соломы толщиной 50 см (Ashour et al.  2011). Эти экспериментальные образцы показывают низкую теплопроводность 0,067 Вт/мК. Панели, изготовленные из семян оливы, древесной стружки, поливинилхлоридной основы и эпоксидной смолы, с различной скоростью и плотностью около 1000 кг/м 3 , имеют коэффициент теплопроводности в диапазоне от 0,0742 Вт/мК до 0,145 Вт/мК. Низкая плотность образцов приводит к более низким коэффициентам теплопередачи (Binici and Aksogan 2016).Натуральные изоляционные материалы, изготовленные только из чистых необработанных древесных волокон, имеют низкий коэффициент теплопроводности (0,04363 Вт/мК в высушенных образцах) (Zach et al.  2013).

    Большинство исследований, посвященных изоляционным материалам (пробка, кора, рисовая солома, конопля, и т. д. .), сообщают о низкой плотности от 170 кг/м 3 до 260 кг/м 3 и низком коэффициенте теплопроводности от 0,0475 Вт/ мК и 0,0697 Вт/мК (Kain et al. 2013; Wei et al. 2015; Али и Алабдулкарем, 2017 г.). Напротив, плита с низкой плотностью 212 кг/м 3 , изготовленная из кукурузных початков, имела более высокий коэффициент теплопроводности 0,139 Вт/мК (Pinto et al.  2012).

    Многослойные конструкции все чаще и чаще используются для различных целей, имея преимущество в виде легкого веса без ущерба для уровня производительности, а их механические характеристики меняются в зависимости от теплопроводности и плотности. (Мехар и др. .2017). Стеновые системы с деревянным каркасом считаются лучшей альтернативой огнестойким и влаготермическим характеристикам стен. В этих случаях коэффициент теплопередачи колеблется от 0,204 Вт/м 2 К до 0,30 Вт/м 2 К для конструкционной древесно-бумажной каркасной стены толщиной 185 мм (Pásztory et al.  2015) и для деревянный каркас с утеплителями из конопли и каменной ваты толщиной 100 мм (Latif и др.  2014) соответственно. Аналогичный коэффициент теплопередачи около 0,200 Вт/м 2 K был получен для стеновой системы из железобетона толщиной 5 см и клееных брусьев толщиной 80 см, заполненных пенополистиролом, с воздушным зазором 3 см (Destro ). и другие.  2015). Насыпной материал из коры плотностью 250 кг/м для сыпучих материалов из коры использовался в системе деревянных каркасных стен (Kain  и др.  2013) и показал низкие значения теплопроводности в диапазоне 0,062 Вт/мК и 0,096 Вт/мК. Характеристики наполнителя из коры были не такими хорошими, как у легких изоляционных материалов, таких как полистирол или минеральная вата, из-за относительно высокой плотности рыхлой массы коры. Методы измерения тепловых параметров, как правило, основаны на датчиках и мониторах, размещенных в конструкции стены, для ежечасной регистрации температуры, содержания влаги и относительной влажности с целью оценки влияния этих параметров на теплопередачу (Kain et al. 2013; Ван и др.  2013; Латиф и др.  2014; Пастори и др.  2015). Помимо плотности, повышение температуры и содержания влаги в стеновых панелях вызывает увеличение теплопроводности под влиянием пористой структуры и различных межмолекулярных расстояний вещества в различных состояниях (Latif et al.  2014; Wei et al.  2015). ). Использование деревянных элементов в стеновых конструкциях улучшает их теплотехнические характеристики по сравнению с каменными и бетонными системами (Destro et al.  2015).

    Это исследование было направлено на создание деревянных многослойных композитных конструкций для стен с различной конструкцией сердцевины на лабораторном уровне. Коэффициент теплопроводности измерялся на пяти типах конструкций. Древесина ели ( Picea abies ) использовалась для каркаса и древесной стружки, а сердцевина составляла плиты из минеральной ваты и горячего прессования акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС). Теплопроводность автоматически измерялась на основе толщины, плотности, температурного градиента и средних температур.

    ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ

    Материалы

    Экспериментальные стены включали отходы акрилонитрил-бутадиен-стирола (АБС) в виде готовых панелей, а также древесную стружку (WS) и минеральную вату (RW) в качестве насыпи для сердцевины. Отходы, использованные для сердцевины (ABS и WS), были предоставлены мелкосерийным производством мебели на факультете деревообработки в Румынии. Для облицовки использовались ориентированно-стружечная плита (OSB) и технический гипсокартон (GB).Панели OSB имели плотность 660 кг/м 3  и коэффициент теплопроводности ( λ ) 0,125 Вт/мК, в то время как плотность ГБ составляла 650 кг/м 3  и измеренная λ  составляла 0,225 Вт/мК. мК. Полиэтиленовая фольга (П) с удельным весом 195 г/м 2 использовалась в качестве пароизоляции в многослойной конструкции.

    Смешанная ель (доля 80% в мате) и бук (доля 20% в мате) древесная стружка (WS), собранная с фрезерных станков и строгального станка, использовалась в сердцевинах сэндвич-композита.Исходная влажность стружки (до формирования конструкций) колебалась от 8,2 до 8,7 % (больше у хвойных пород). Через несколько дней конструкции были собраны и доведены до стабильных условий при относительной влажности 65% и температуре 20 ºC перед установкой и началом испытаний. WS относительно тонкие и широкие и занимают большую единицу пространства, поэтому они составляют пористую структуру стены. Насыпная плотность в свободном состоянии для WS составляла приблизительно 135 кг/м 3  (для S2), в то время как насыпная плотность в сжатом состоянии составляла 160 кг/м 3 (для коэффициента уплотнения 1.2 для конструкций S1 и S3). Длина стружки варьировалась от 12 до 38,7 мм для чешуек и от 1,2 до 12 мм для частиц при толщине от 0,2 до 0,5 мм. Доля чешуек и частиц в СВ составила 25 % и 75 % соответственно (рис. 1а). Скрученные чешуйки создают большие пустоты, которые можно было бы заполнить, смешав их с частицами от помола, чтобы улучшить теплоизоляцию WS. Тем не менее, четкую закономерность изменения теплового коэффициента в зависимости от размера частиц установить трудно из-за неоднородной структуры древесины (Олуямо и Белло, 2014).

    Рис. 1. Древесная стружка (а) и панель АБС (б), используемые для сердцевины экспериментальных стеновых конструкций

     

     

    Рис. 2. Разработанные многослойные композитные конструкции экспериментальных стен

    АБС было собрано как отходы и удалено с края операции обвязки. Отходы собирались в специальный мешок, прикрепленный к выпускному отверстию машины. Частицы АБС длиной от 2 мм до 20 мм и шириной от 0.5 мм и 3 мм и толщиной 0,2 мм сформировали мат, который подвергали горячему прессованию в течение 20 минут при температуре 130 °C и давлении 20 бар (Cosereanu and Lica 2014). Были получены панели АБС (рис. 1б) размерами 600 мм х 600 мм и плотностью 240 кг/м 3  . Затем они были рассчитаны до окончательных размеров 510 мм х 510 мм х 14 мм и использовались в качестве сердцевины экспериментальных стен.

    Экспериментальные стены

    Для измерения теплопроводности были спроектированы и построены пять экспериментальных стеновых конструкций длиной 600 мм, шириной 600 мм и толщиной 175 мм.Расчетные конструкции стен представлены на рис. 2. Стены были спроектированы как сэндвич-конструкции (табл. 1), состоящие из деревянных каркасов, стержней и двух лицевых листов. Деревянные рамы изготовлены из древесины ели ( Picea abies ) толщиной 45 мм. Каждая деревянная рама была обшита гипсокартоном (ГБ) толщиной 12,5 мм с одной стороны и панелью OSB толщиной 12 мм с другой стороны. Экспериментальные стены были спроектированы с различными составами сердцевины, как указано в таблице 1.

    Структура S5 считалась эталонным образцом из-за низкого коэффициента теплопроводности сердцевины из минеральной ваты, измеренный коэффициент теплопроводности которого равнялся 0.037 Вт/мК при плотности 30 кг/м 3 , этот материал обычно используется для изоляции.

    Таблица 1.  Компоненты проектируемых стен

    Методы

    Пять конструкций экспериментальных стен были подвергнуты измерению коэффициента теплопроводности ( λ ). Испытания проводились на оборудовании HFM436 Lambda (Netzsch, Selb, Германия) в соответствии со стандартами ISO 8301 (1991 г. ) и DIN EN 12667 (2001 г.). Этот метод испытаний основан на определении количества тепла, которое передается от горячей пластины к холодной через многослойную композитную структуру.

    Регистрируется разница температур между двумя пластинами, и автоматически рассчитывается коэффициент теплопроводности на основе закона Фурье. Перед испытанием образцов оборудование было откалибровано в зависимости от разницы температур (∆ T ) и средних температур ( T m ). В таблице 2 представлены значения, установленные для конфигурации температуры.

    Таблица 2. Настройка конфигурации температуры

    Плотность была введена в качестве входных данных в программное обеспечение оборудования.Плотность рассчитывали как отношение массы к объему испытуемой структуры. Были построены и испытаны два образца каждой конструкции, и представленные результаты являются средними значениями.

    РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

    Эксперимент моделирует температуру наружного воздуха ( T 2 ), температуру внутри помещения ( T 1 ) и разницу между ними (∆ T ). Коэффициенты теплопроводности были определены для каждого Δ T и каждой средней температуры T m .Результаты представлены в виде гистограмм на рис. 3.

    Средние значения температуры, использованные в экспериментальных измерениях, характеризовались двумя интервалами: T м -5 ºC, 0 ºC и 5 ºC для зимнего сезона и T м  15 ºC, 20 ºC, а летом 25 ºC.

    Структуры не являются однородными, поэтому они не имеют предсказуемого поведения (увеличение или уменьшение) теплового коэффициента с учетом изменения условий экспериментальной установки.Воздействие отрицательных температур на конструкции вызвало вероятное появление конденсата внутри конструкций.

    Внезапное повышение температуры (в случае Δ T  = 10 ºC) в конструкциях 3 и 5 (наиболее простые), для T m между 5 ºC и 10 ºC способствовало циркуляции влаги внутри конструкции , что привело к резкому увеличению теплового коэффициента. Внутри конструкций происходит чистая теплопроводность наряду с другими явлениями, связанными с влаго- и теплопереносом.Кроме того, имеет место перенос тепла конвекцией и капиллярностью. Эти явления приводят к увеличению значения теплового коэффициента, наблюдаемому в основном у конструкций, имеющих в качестве сердцевины рыхлую объемную древесную стружку.

    Для всех структур, как видно на рис. 4, при увеличении Δ T  (от Δ T  = 10 ºC до ΔT = 30 ºC) отрицательное поле температур T 2 (синяя область ) простирается от T m  = 5 ºC до 15 ºC. Условия, которым подвергаются конструкции, более стабильны (отрицательные температуры) в течение более длительного периода времени, между Δ T  = 20 ºC и Δ T  = 30 ºC.Возможно, это благоприятствовало условиям тепло- и влагопереноса, определяющим более медленную реакцию компонентов конструкции, что приводило к меньшему изменению коэффициента теплопроводности.

    Рис. 3.  Значения коэффициента теплопроводности при различных перепадах температур между горячей и холодной плитами оборудования (∆ T ) и при различных средних температурах  T м

    Рис. 4. Эволюция отрицательных и положительных температурных зон в зависимости от изменения Δ T

    Для каждой структуры использовался один и тот же протокол измерений.Испытание заключалось в непрерывном переходе конструкций от отрицательных к положительным значениям температуры T 2 . Конструкции подвергались последовательному охлаждению и нагреву, что повлияло на тепловое поведение активной зоны, что привело к колебательному изменению коэффициента теплопроводности λ ( т.е. S5 при Δ T  = 10 ºC и Δ T = 15 ºC) . За время испытаний конструкции не снимались с оборудования, выдержав полный цикл испытаний.

    Конструкции делятся на две категории в зависимости от основных компонентов: одна заполнена древесной стружкой (S1, S2 и S3), а другая наполнена минеральной ватой (S4 и S5). Анализируя поведение первой категории, можно заметить, что конструкция S3 (самая простая) не обеспечивает требуемого термического сопротивления для снижения конвекционных теплопотерь из-за возникающих в конструкции в летний период локальных температурных перепадов. В летнее время аккумулированное тепло было выше, чем зимой, в S3 зарегистрирован самый высокий тепловой коэффициент, равный 0.150 Вт/мК.

    Та же тенденция наблюдается в конструкциях S1 и S2, но это явление менее выражено из-за наличия слоя АБС, выступающего в качестве барьера для влаги. Как правило, структура S1 имела самый низкий коэффициент λ по сравнению с S3 и S2 в оба сезона (ниже 0,063 Вт/мК) (рис. 5), демонстрируя меньшую вариацию, связанную с T m и Δ T . С другой стороны, уменьшая пустоты за счет уплотнения стружки, устраняются конвективные петли и уменьшаются конвекционные потери тепла.

    Зазоры между чешуйками для S2 с рыхлой объемной стружкой способствуют тепловому потоку, что приводит к конвективному теплообмену и более высокому λ .

    Рис. 5. Сравнение предельных значений коэффициента теплопроводности исследуемых конструкций в условиях имитации зимнего и летнего сезонов

    Структура S5 имеет более низкую теплопроводность по сравнению с S4 (оба с наполнителем из минеральной ваты). Средние значения за весь цикл тестирования были равны 0.0564 Вт/мК для S5 и 0,0605 Вт/мК для S4 (рис. 6). Различия между этими структурами связаны со структурой ядра, S4, включая слои ASB с обеих сторон. Верхний слой (снаружи) может контролировать внутреннюю влажность до более низкого уровня в холодные периоды, а тепловой коэффициент достигает значений ниже 0,06 Вт/мК. В летнее время нижний слой АБС (изнутри) способствовал увеличению λ до значений в диапазоне от 0,090 Вт/мК (Δ T =10 ºC) до 0,071 Вт/мК (Δ T =15 ºC). и 0.059 Вт/мК (Δ T =30 ºC).

    Из проанализированных структур видно, что S5 и S1 имели лучшие характеристики по сравнению с другими структурами с самыми низкими значениями λ на протяжении всего цикла испытаний (0,0564 Вт/мК для S5 и 0,0614 Вт/мК для S1). (Рис. 6).

    Рис. 6. Средние значения коэффициента теплопроводности за весь цикл испытаний

    Плотности экспериментальных стеновых конструкций и стандартные отклонения показаны на рис.7. Наибольшая плотность (299 кг/м 90 288 3 90 289 ) отмечена у S2, сердцевина которого состоит из древесной стружки и двух панелей из отходов АБС.

    Рис. 7. Гистограмма плотности экспериментальных стеновых конструкций

    Наименьшее значение плотности (204 кг/м 3 ) было у S5 (эталон), который состоял только из сердцевины из минеральной ваты и лицевых панелей OSB/GB. Значения разброса λ при различных плотностях и пределы ∆ T показаны на левой панели рис.8. Средние значения λ и стандартные отклонения всех структур показаны на правой панели рис. 8.

    Рис. 8. Гистограмма зависимости теплопроводности от плотности конструкции для всех ∆ T  (слева) и средних значений коэффициента теплопроводности (справа)

    Влияние взаимодействия факторов на коэффициент теплопроводности выполнено с помощью статистического однофакторного дисперсионного анализа ANOVA. Различия считали статистически значимыми при p ≤ 0.05. Факторы, существенно влияющие на теплопроводность, определялись с использованием сообщаемых p-значений. После проведения статистического анализа средних значений, полученных в эксперименте, было обнаружено, что ∆ T  и плотность оказывают весьма существенное влияние на измеренную теплопроводность при доверительном уровне 95% (p ≤ 0,05), в то время как средняя температура была не является статистически значимым.

    ВЫВОДЫ

    1. Наилучшие тепловые характеристики были зарегистрированы для S5, за которым следует S4, сердечник из минеральной ваты в качестве волокнистого изоляционного слоя низкой плотности, достигающий самого низкого коэффициента теплопроводности по сравнению со структурами древесно-стружечной сердцевины.
    2. Меньшее изменение коэффициента теплопроводности в течение всего цикла испытаний было достигнуто S1. Эта структура показала лучшие тепловые характеристики по сравнению со структурами, содержащими в своей сердцевине древесную стружку (S2 и S3).
    3. Последовательные фазы охлаждения и нагрева во время цикла испытаний повлияли на тепловое поведение конструкций, воспринимаемое как колебательное изменение теплопроводности. Внутри конструкций имеет место не только чистая теплопроводность, происходили и другие явления, связанные с влаго-теплообменом.
    4. Слой АБС, нанесенный поверх гипсокартона, не улучшил изоляционные свойства конструкций S2 и S4.
    5. И плотность, и ∆ T  влияли на коэффициент теплопроводности в большей степени, чем средняя температура T м
    6. Древесная стружка, спрессованная до более низкой плотности, как экологичный и недорогой материал может представлять собой жизнеспособное решение для теплоизоляции по сравнению с минеральной ватой.

    БЛАГОДАРНОСТИ

    Авторы выражают признательность проекту структурных фондов PRO-DD (POS-CCE, O.2.2.1., ИД 123, СМИС 2637, № 11/2009) за предоставление используемой инфраструктуры.

    ССЫЛКИ

    Агуа, Э., Аллоньон-Уэссу, Э., Аджови, Э., и Тогбеджи, Б. (2013). «Теплопроводность композитов из отходов древесины и пенополистирола», Строительные материалы 41(109), 557-562. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.12.016

    Али, М.Э., и Алабдулкарем, А. (2017). «О тепловых характеристиках и микроструктуре нового изоляционного материала, полученного из поверхностных волокон финиковой пальмы», Construction and Building Materials  138(52), 276-284.DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.02.012

    Асдрубали Ф., Ферракути Б., Ломбарди Л., Гваттари К., Евангелисти Л. и Грациески Г. (2017). «Обзор структурных, теплофизических, акустических и экологических свойств деревянных материалов для применения в строительстве», Building and Environment  114 (март 2017 г.), 307–332. DOI: 10.1016/j.buildenv.2016.12.033

    Ашур, Т., Георг, Х., и Ву, В. (2011). «Характеристики стены из тюков соломы: пример исследования», Energy and Buildings 43(8), 1960–1967. DOI: 10.1016/j.enbuild.2011.04.001

    Бенфрателло С., Капитано К., Пери Г., Риццо Г., Скаччаноче Г. и Соррентино Г. (2013). «Тепловые и структурные свойства биокомпозита из конопли и извести», Construction and Building Materials 48 (ноябрь 2013 г.), 745-754. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2013.07.096

    Биничи, Х., и Аксоган, О. (2016). «Производство экологически чистых изоляционных материалов с использованием отходов оливковых семян, молотого ПВХ и древесной стружки», Journal of Building Engineering  5 (март 2016 г.) 260-266.DOI: 10.1016/j.jobe.2016.01.008

    Косеряну, К., и Лика, Д. (2014). «Древесно-пластиковые композиты из отходов, полученные в процессе производства мебели», Pro Ligno  10(2), 26-33.

    Дестро Р., Боскато Г., Маццали У., Руссо С., Перон Ф. и Романьони П. (2015). «Структурные и тепловые характеристики деревянно-бетонных сборных композитных стеновых систем», Energy Procedia  78 (ноябрь 2015 г.), 2730-2735. DOI: 10.1016/j.egypro.2015.11.614

    DIN EN 12667 (2001).«Тепловые характеристики строительных материалов и изделий. Определение термического сопротивления с помощью защищенной нагревательной плиты и методов измерения теплового потока. Изделия с высоким и средним тепловым сопротивлением», Немецкий институт стандартизации, Берлин, Германия.

    ИСО 8301. (1991). «Теплоизоляция. Определение стационарного термического сопротивления и связанных с ним свойств. Прибор для измерения теплового потока», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.

    Каин, Г., Barbu, C.M., Hinterreiter, S., Richter, K., и Petutschnigg, A. (2013). «Использование коры в качестве теплоизоляционного материала», BioResources 8(3), 3718-3731. DOI: 10.15376/biores.8.3.3718-3731

    Латиф, Э., Чупала, М. А., и Виджеесекера, округ Колумбия (2014). «Сравнительные гигротермические характеристики пеньки и каменной ваты в стеновых панелях с открытым деревянным каркасом на месте», Construction and Building Materials 73 (30 декабря 2014 г. ), 205-213. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2014.09.060

    Лимам А., Зеризер А., Кенар Д., Салли Х. и Ченак А. (2016). «Экспериментальная тепловая характеристика материалов на биологической основе (древесина сосны алеппской, пробка и их композиты) для изоляции зданий»,  Energy and Buildings  116 (15 марта 2016 г.), 89-95. DOI: 10.1016/j.enbuild.2016.01.007

    Мехар, К., Панда, С.К., и Патле, Б.К. (2017). «Напряжение, прогиб и частотный анализ градуированной многослойной плиты, армированной УНТ, в однородной и линейной тепловой среде: метод конечных элементов», Polymer Composites, Version of Record Online, 17 мая 2017 г., доступно на http://onlinelibrary.wiley.com. DOI: 10.1002/pc.24409

    Николайсен, А. (2005). «Теплопроводность целлюлозного насыпного изоляционного материала», Building and Environment 40(7), 907-914. DOI: 10.1016/j.buildenv.2004.08.025

    Олуямо С.С. и Белло О.Р. (2014). «Размеры частиц и теплоизоляционные свойства некоторых выбранных древесных материалов для применения в солнечных устройствах», IOSR Journal of Applied Physics 6(2) Ver. I, 54-58. DOI: 10.9790/4861-06215458

    Пастори, З., Хорват Т., Гласс С.В. и Зелинка С.Л. (2015). «Теплоизоляционная система из дерева и бумаги для использования в жилищном строительстве», Forest Products Journal 65(7-8), 352-357. DOI: 10.13073/FPJ-D-14-00100

    Пинто, Дж., Круз, Д., Пайва, А., Перейра, С., Таварес, П., Фернандес, Л., и Варум, Х. (2012). «Характеристика кукурузных початков как возможного сырья для строительства», Construction and Building Materials 34 (сентябрь 2012 г.), 28–33. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2012.02.014

    Робертс, Б. К., Уэббер, М. Э., и Эзекой, О. А. (2015). «Разработка многоцелевого инструмента оптимизации для выбора теплоизоляционных материалов в устойчивых конструкциях», Energy and Buildings 105(15), 358-367. DOI: 10.1016/j.enbuild.2015.07.063

    Су, X., Луо, З., Ли, Ю., и Хуанг, К. (2016). «Сравнение запасов жизненного цикла различных строительных изоляционных материалов и анализ неопределенностей», Journal of Cleaner Production  112 (Часть 1), 275–281. DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.08.113

    Ван, X., Фей, Б., и Ни, Дж. (2013). «Экспериментальная оценка гигротермических характеристик стеновой системы с деревянным каркасом в климатической зоне озера Тай в Сучжоу», BioResources 8(3), 4702-4710. DOI: 10.15376/biores.8.3.4702-4710

    Вэй, К., Лв, К., Чен, М., Чжоу, X., Дай, З. и Шен, Д. (2015). «Разработка и оценка эффективности нового теплоизоляционного материала из рисовой соломы с использованием высокочастотного горячего прессования», Energy and Buildings 87 (1 января), 116-122.DOI: 10.1016/j.enbuild.2014.11.026

    Зак, Дж., Грудова, Дж., Брожовский, Дж., Крейза, З., и Гайлиус, А. (2013). «Разработка теплоизоляционных материалов на натуральной основе для систем теплоизоляции», Procedia Engineering  57 (2013), 1288-1294. DOI: 10.1016/j.proeng.2013.04.162

    Статья отправлена: 17 августа 2017 г.; Экспертная проверка завершена: 22 октября 2107 г.; Получена исправленная версия: 17 ноября 2017 г. ; Принято: 18 ноября 2017 г.; Опубликовано: 22 ноября 2017 г.

    DOI: 10.15376/biores.13.1.555-568

    Тепловая масса

    Термическая масса — это свойство, позволяющее строительным материалам поглощать, накапливать и впоследствии выделять значительное количество тепла. Ранние цивилизации использовали свойства тепловой массы в каменных и глинобитных конструкциях, чтобы обеспечить жизнь в очень жарком и сухом климате много веков назад. Здания, построенные из бетона и кирпичной кладки, имеют такое же преимущество в энергосбережении из-за присущей им тепловой массы. Эти материалы медленно поглощают энергию и удерживают ее гораздо дольше, чем менее массивные материалы.Это задерживает и снижает передачу тепла через тепловой компонент здания, что приводит к трем важным результатам:

    1. Меньше всплесков потребности в отоплении и охлаждении, поскольку масса замедляет время отклика и смягчает колебания температуры в помещении.
    2. В климатических условиях с большими суточными колебаниями температуры термически массивное здание потребляет меньше энергии, чем аналогичное маломассивное здание, из-за меньшей теплопередачи через массивные элементы.
    3. Тепловая масса может смещать спрос на энергию в непиковые периоды времени, когда тарифы на коммунальные услуги ниже.Поскольку электростанции предназначены для выработки электроэнергии при пиковых нагрузках, смещение пиковой нагрузки может уменьшить количество требуемых электростанций.

    Тепловая масса бетона имеет следующие преимущества и характеристики:

    • Задерживает пиковые нагрузки
    • Снижает пиковые нагрузки
    • Снижает общие нагрузки во многих климатических условиях и местах
    • Лучше всего работает в коммерческих зданиях
    • 909 для жилых помещений

    • Лучше всего работает, когда масса находится на внутренней поверхности
    • Хорошо работает независимо от размещения массы

      Масса хорошо работает в коммерческих целях, задерживая пиковую летнюю нагрузку, которая обычно происходит около 15:00.м. позже, когда офисы начнут закрываться. Например, крупномасштабное отключение электроэнергии на северо-востоке США произошло в 15:00. в августе 2003 г., поскольку электростанции не могли удовлетворить потребности от эксплуатационных нагрузок и нагрузок, связанных с отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха (HVAC). Более массовое строительство зданий отложило бы этот спрос на HVAC на более позднее время и, возможно, предотвратило бы эту проблему с пиковой мощностью.

      Тепловая масса с эффектом демпфирования и запаздывания

      Стандарт ASHRAE 90.1 Энергетический стандарт для зданий, за исключением малоэтажных жилых зданий , Международный кодекс энергосбережения и большинство других энергетических кодексов признают преимущества тепловой массы и требуют меньшей изоляции для массивных стен.

      В некоторых климатических условиях здания с теплоизоляцией обладают лучшими тепловыми характеристиками, чем здания с низкой массой, независимо от уровня изоляции в здании с низкой массой. Наибольшая экономия энергии достигается, когда в течение дня внутри стены происходит значительное изменение направления теплового потока. Таким образом, масса имеет наибольшую пользу в климате с большими суточными колебаниями температуры выше и ниже точки баланса здания (от 55 до 65 градусов по Фаренгейту). В этих условиях массу можно охлаждать за счет естественной вентиляции в течение ночи, а затем давать ей поглощать тепло или «плавать» в течение более теплого дня. Когда температура наружного воздуха достигает своего пика, внутри здания остается прохладно, потому что тепло еще не проникло в массу. Хотя немногие климатические условия являются такими идеальными, тепловая масса в ограждающих конструкциях по-прежнему будет улучшать характеристики в большинстве климатических условий.Часто выгоды больше весной и осенью, когда условия наиболее близки к «идеальному» климату, описанному выше. В климате с преобладанием отопления тепловая масса может использоваться для эффективного сбора и хранения солнечного тепла или для хранения тепла, обеспечиваемого механической системой, чтобы позволить ей работать в непиковые часы.

      Тепловое сопротивление (значения R) и коэффициент теплопередачи (коэффициенты U) не учитывают влияние тепловой массы и сами по себе неадекватны для описания свойств теплопередачи строительных конструкций со значительным количеством тепловой массы. Только компьютерные программы, такие как DOE-2 и EnergyPlus , которые учитывают почасовую передачу тепла на ежегодной основе, подходят для определения потерь энергии в зданиях с массивными стенами и крышами. Тепловой поток через стену зависит от удельного веса (плотности) материалов, теплопроводности и удельной теплоемкости.

    Удельная теплоемкость и теплоемкость

    Удельная теплоемкость определяется как количество тепловой энергии (в британских тепловых единицах (БТЕ)), необходимое для повышения температуры одного фунта материала на один градус Фаренгейта.Удельная теплоемкость описывает способность материала накапливать тепловую энергию. Удельную теплоемкость бетона и кирпичной кладки обычно можно принять равной 0,2 британских тепловых единиц на фунт-градус Фаренгейта (БТЕ/фунт·°F). ( ASHRAE Handbook of Fundamentals , 2005)

    Теплоемкость (HC) – это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры массы на один градус по Фаренгейту. Теплоемкость указана на квадратный фут площади стены (Btu/ft 2 ·°F) и включает все слои стены.Для однослойной стены HC рассчитывается путем умножения плотности материала на его толщину (в футах) и на удельную теплоемкость материала. Теплоемкость многослойной стены равна сумме теплоемкостей каждого слоя.

    Значения теплоемкости, термического сопротивления и коэффициента теплопередачи для бетона и кирпичной кладки представлены в Приложении А стандарта ASHRAE 90.1-2004 . Теплопроводность представлена ​​в ASHRAE Handbook of Fundamentals. Исследования по моделированию тепловой массы выделены в разделе «Модели энергии» в меню «Инструменты». Полные отчеты также перечислены здесь в качестве ресурсов.

    Бетон: выбор в пользу устойчивого проектирования

    Вклад бетона в устойчивое развитие

    Бетон является наиболее широко используемым строительным материалом на земле. Он имеет 2000-летний опыт оказания помощи в построении Римской империи и построении современных обществ. Благодаря своей универсальности, красоте, прочности и долговечности бетон используется в большинстве типов строительства, включая дома, здания, дороги, мосты, аэропорты, метро и гидротехнические сооружения.И с сегодняшним повышенным вниманием и спросом на устойчивое строительство бетон работает лучше по сравнению с другими строительными материалами. Бетон является устойчивым строительным материалом благодаря своим многочисленным экологически чистым характеристикам. Производство бетона является ресурсосберегающим, а ингредиенты требуют минимальной обработки. Большинство материалов для бетона приобретаются и производятся на месте, что сводит к минимуму затраты на транспортировку. Бетонные строительные системы сочетают в себе изоляцию с высокой тепловой массой и низкой инфильтрацией воздуха, что делает дома и здания более энергоэффективными.Бетон имеет длительный срок службы зданий и транспортной инфраструктуры, за счет чего увеличивается период между реконструкцией, ремонтом и техническим обслуживанием и связанное с этим воздействие на окружающую среду. Бетон, используемый в качестве дорожного покрытия или внешней облицовки, помогает свести к минимуму эффект городского теплового острова, тем самым уменьшая энергию, необходимую для обогрева и охлаждения наших домов и зданий. Бетон включает в себя переработанные промышленные побочные продукты, такие как летучая зола, шлак и пары кремнезема, что помогает снизить потребление энергии, углеродный след и количество отходов.

    Ссылки

    Энергопотребление частных домов с различными наружными стенами (2001), J. Gajda, R&D Serial No. 2518, 50 страниц
    Доступно бесплатно. Типичный дом на одну семью площадью 2450 квадратных футов с текущим дизайном был смоделирован с учетом энергопотребления в 25 местах в США и Канаде. Места были выбраны для представления различных климатических условий. Программное обеспечение для моделирования энергопотребления с использованием DOE 2.Для моделирования использовалась вычислительная машина 1E.

    Справочник ASHRAE, 2014 г. — Основы   ASHRAE
    Том Справочника ASHRAE за 2014 г. охватывает основные принципы и содержит важные данные для проектирования ОВКВиР, включая общую инженерную информацию, основные материалы, расчеты нагрузки и энергии, а также проектирование воздуховодов и труб.

    Руководство по напольным покрытиям,   Ассоциация теплоизоляционных панелей
    Доступно для бесплатной загрузки.Эта публикация предназначена для того, чтобы помочь домовладельцам и проектировщикам зданий понять свой выбор. Он включает в себя информацию о том, как работают лучистые полы, как включить лучистый пол в ваш дизайн, водяной (горячая вода) и/или электрический, каталог продукции, галерею лучистых систем, руководство по ресурсам, выбор напольных покрытий для лучистых полов: дерево, декоративный бетон , плитка, камень, мрамор, ковролин, ламинат, эластичный пол.

    Стандарт 90. 1-2013 — Энергетический стандарт для зданий, кроме малоэтажных жилых зданий (2013) ASHRAE
    Этот стандарт устанавливает минимальные требования к энергоэффективному проектированию большинства зданий, кроме малоэтажных жилых домов.Он подробно предлагает минимальные энергоэффективные требования к проектированию и строительству новых зданий и их систем, новых частей зданий и их систем, а также новых систем и оборудования в существующих зданиях, а также критерии определения соответствия этим требованиям. . Это незаменимый справочник для инженеров и других специалистов, занимающихся проектированием зданий и строительных систем.

    Руководство для инженеров: экономичные системы бетонных перекрытий  (2005)
    В этом 6-страничном бюллетене представлена ​​информация о монолитных железобетонных перекрытиях.Публикация включает рекомендации по выбору различных систем перекрытий практически для любых пролетов и условий нагрузки. Акцент делается на выборе экономичной системы плит для различных ситуаций. Также включены средства проектирования для предварительной оценки толщины. Покрытые напольные системы; плоская плита, плоская плита, односторонняя балка, широкомодульная балка, двусторонняя балка и ленточная балка. Кроме того, также включена информация об откидной панели, деталях опалубки, стандартных размерах опалубки для односторонней и двусторонней балочной конструкции.

    Комфорт и тишина в бетонных домах IS305 , (2005) 
    В этом документе подчеркиваются преимущества, получаемые от сочетания массы бетона с изоляционными свойствами изоляционных форм. Вместе они обеспечивают дом, который уменьшает проникновение внешнего шума, улучшая при этом тепловые характеристики дома. PDF.

    Тепловые свойства пенобетона с различной плотностью и добавками при температуре окружающей среды

    [1]
    BCA Пенобетон: Состав и свойства. Отчет № 46. ​​042, Слау, (1994).

    [2]
    М. А. Отхуман Мидин, Тонкостенный легкий пенобетон с закрытым стальным корпусом: новый подход к изготовлению сэндвич-композита.Австралийский журнал фундаментальных и прикладных наук, 5 (2011): 1727–1733.

    [3]
    HG Kessler, Легкий ячеистый бетон, Concr. англ. Интернэшнл, 1998, стр. 56-60.

    [4]
    М.А. Отхуман Мидин, Ю.К. Ван, Структурные характеристики легкой композитной стеновой системы из пенобетона и стали при сжатии.Журнал тонкостенных конструкций, 49 (2011): 66-76.

    DOI: 10.1016/j.tws.2010.08.007

    [5]
    М. А. Отхуман Мидин, Ю.К. Ван, Механические свойства пенобетона при воздействии высоких температур. Журнал строительства и строительных материалов, 26 (2012): 638-654.

    DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2011.06.067

    [6]
    М.А. Мыдин, Ю.К. Ван, Тепловые и механические свойства легкого пенобетона (LFC) при повышенных температурах. Журнал исследований бетона, 64 (2012): 213-224.

    DOI: 10.1680/макр.10.00162

    [7]
    С. Л. Хуанг, Свойства пористой структуры материалов, Фу-Хань, Тайвань, 1980, стр. 34-43.

    [8]
    С. Солейманзаде, М.А. Отхуман Мидин, Влияние высоких температур на прочность на изгиб пенобетона, содержащего летучую золу и полипропиленовое волокно, International Journal of Engineering, 26 (2013): 365-374.

    DOI: 10.5829/idosi.ije.2013.26.02b.02

    [9]
    М. Отхуман Мидин А. «Экспериментальное исследование теплопроводности легкого пенобетона для теплоизоляции». Журнал Технологии, 63 (2013): 43-49.

    DOI: 10.11113/jt.v63.1368

    [10]
    М.А. Отхуман Мидин, Ю.К. Ван, Тепловые свойства легкого пенобетона при повышенных температурах. Журнал строительства и строительных материалов, 25 (2011): 705-716.

    DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2010.07.016

    Тепловые характеристики различных материалов

    Строительные материалы обладают собственными изоляционными свойствами, которые влияют на общие значения R для вашего дома.

    Как различные материалы влияют на потребность в изоляции?

    При выборе строительных материалов важно учитывать, что каждый отдельный тип будет иметь свои собственные тепловые характеристики, которые либо повысят, либо понизят эффективность вашей изоляции. Толщина материала, вероятно, будет играть наибольшую роль в определении его эффективности, хотя плотность и тепловая масса выбранного материала также будут иметь значение.

    Например, облицованная сплошным кирпичом стена имеет высокую теплоемкость и будет удерживать тепло летом, отдавая его далеко за полночь.Зимой та же стена, скорее всего, останется холодной и поглотит тепло вашего дома. По этой причине очень важно обеспечить правильную изоляцию стены, чтобы ваш дом имел плотную тепловую оболочку.

     

    Общие значения R для разных частей вашего дома

    Выбор того, какие материалы вы будете использовать для строительства своего дома, будет иметь решающее значение, когда дело доходит до изоляции вашего дома. Свойства тепловой массы, толщина материала и метод строительства изменят R-значения ваших стен и крыши.Существуют минимальные требования к значению R для этих частей вашего дома, указанные в Строительном кодексе Австралии (BCA) и продиктованные штатом и климатической зоной, в которой вы живете. Ваши конструкционные и облицовочные материалы, наряду с изоляцией, будут вносить свой вклад в общие значения R этих частей вашего дома.

     

    Конструкционные материалы с изоляционными свойствами

    Некоторые строительные материалы специально выбираются из-за того, что они уже включают изоляцию в свою конструкцию.К ним относятся структурные изоляционные панели (SIP), тюки соломы и блоки из ячеистого бетона (AAC). Основным преимуществом использования этих типов материалов является отсутствие необходимости в установке отдельной изоляции, что избавляет вас от затрат и хлопот, связанных с этим.

    Еще одним ключевым преимуществом является то, что для этих материалов не требуется стандартная рама корпуса, что устраняет любую возможность тепловых мостов и делает их очень эффективными и несложными с практической точки зрения. В большинстве случаев эти материалы потребуют дополнительной облицовки для защиты от непогоды, поэтому планируйте это заранее.

     

    Значения R для различных материалов стен

    Ниже приведена таблица, которая дает вам приблизительное представление о различных значениях R, присущих различным материалам стен:

    Материал стенки Общее значение R
    Обшивка 0,55
    Кирпичный шпон 0,51
    Пустотелый кирпич 0,53
    Полнотелый кирпич (толщина 230 мм) 0.44
    Полнотелый бетон (толщиной 100 мм) 0,23
    Массивный бетон (толщина 200 мм) 0,30
    Газобетон (блок 100 мм) 0,78
    Газобетон (блок 200 мм) 1,54
    Сырцовый кирпич (блок 300 мм) 0,40
    Источник: Sustainability Victoria — Типы изоляции Информационный бюллетень

    .

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    *

    *

    *