Расчет толщины стен из пенобетона

Теплоизоляция (сопротивление теплопередаче) стен из пенобетона и варианты их строительства.

Гражданское и промышленное строительство из пенобетона стало востребовано в России после вступления в силу СНИП II 3 79. В нем были определены новые нормы по теплоизоляции стен, по которым, например, минимальная толщина кирпичной стены должна быть около 2 метров. Естественно, что строить дома с такими стенами экономически невыгодно и строители стали искать материал на замену кирпичу. Этот материал должен был обеспечивать хорошую теплоизоляцию, быть экологически чистым и долговечным. Всем этим требованиям отвечает пенобетон, и по этой причине спрос на этот материал в настоящее время непрерывно растет.

Итак, в данной статье мы рассчитаем необходимую толщину наружной стены, при её строительстве одним из 2-х наиболее популярных вариантов: кирпич-пенобетон или оштукатуренный пенобетон. Пенобетон в стене может быть различной плотности, мы рассчитаем варианты стены для плотностей 600, 800 и 1000кгкуб.м. Также, на основе примера расчета необходимой толщины стены в данной статье, Вы сможете, в будущем, рассчитывать толщину любой стены, из любых, материалов самостоятельно.

Что нужно знать для расчета:

1. Теплотехнические характеристики всех материалов, из которых будет состоять стена
У каждого строительного материала есть теплотехнические характеристики. Это теплопроводность или сопротивление теплопередаче (величина обратная теплопроводности). Эти коэффициенты, необходимые для расчета теплопотерь, показывают какая мощность теряется каждым квадратным метром наружной поверхности конструкции при ее толщине в 1м и разницей температур между наружной и внутренней поверхностью в 1 градус (kt=ватт/(m*t)). Данные для многих материалов приведены в СНИП 2-3-79.

2. ГСОП (Градусо-сутки отопительного периода, град.С в сут.)
Данный показатель можно рассчитать по формуле из СНИП 2-3-79, а можно просто взять из справочника. Например, для Москвы и Санкт-Петербурга он менее 6000.

3. Сопротивление стены теплопередаче
Оно зависит от ГСОП и берется из СНИП. В нашем случае, при ГСОП 6000, сопротивление теплопередаче у стены должно быть не менее 3,5 (град.С*кв.м./Вт).

Итак, наша стена должна иметь суммарное сопротивление теплопередаче не менее 3,5 (град.С*кв.м./Вт), т.к. каждый слой имеет свое сопротивление теплопередаче, то сопротивление всей стены, согласно СНИП 2-3-79, измеряется как сумма сопротивлений слоев.

Также нам понадобится коэффициент теплопроводности Вт/(м*град.С) всех материалов используемых для стены:

1. кирпич лицевой М-150 - 0,56
2. пенобетон плотность 600 - 0,14
3. пенобетон плотность 800 - 0,21
4. пенобетон плотность 1000 - 0,29
5. штукатурка - 0,58

Ниже следует расчет пенобетонного слоя для 2-х вариантов стен:

1-й вариант стены: облицовочный кирпич (250х120х65) + пенобетон (х мм)+ штукатурка (20мм)
Рассчитаем какая толщина пенобетона нужна.
Толщина кирпича в стене, при обычной укладке, 120мм. Разделим толщину в метрах на теплопроводность 012/0,56 и получим сопротивление теплопередаче кирпичного слоя 0,21. Толщина штукатурки 20мм, следовательно её сопротивление теплопередаче равно 0,02/0,58=0,03.
Рассчитаем толщину пенобетонного слоя:

2-й вариант стены: штукатурка (20мм)+ пенобетон (х мм)+ штукатурка(20мм)
Толщина штукатурки (суммарная) 40мм, следовательно её сопротивление теплопередаче 0,06.

Соответственно толщина пенобетонного слоя должна быть:

Мы рассчитали необходимую толщину стены для соответствия теплопроводности по СНИП 2-3-79, учитывая различные варианты укладки стен. 

Примечание:
В статье коэффициент для плотности 600 - 0.14, это коэффициент в сухом состоянии.
Коэффициент расчетный для плотности 600 - 0.22, для плотности 800 - 0.33 Тогда толщина стены равна:
плотность 600 (3.5-0.21-0.03)х0.22= 0.717 м
плотность 800 (3.5-0.21-0.03)х0.33= 1.076 м