Tloušťka stěn domu z pórobetonu je velmi důležitým parametrem, který musíte být schopni správně vypočítat, se zaměřením na současné GOST, SNiP, klimatické podmínky v oblasti výstavby, použité dokončovací materiály atd. Vzhledem k tomu, že pórobeton vykazuje vynikající tepelně-úsporné vlastnosti, je optimální tloušťka pórobetonu při stejných vlastnostech obvykle několikanásobně menší ve srovnání s jinými materiály.
Pórobeton je vyroben z cementu, písku, vody a hliníkového prášku, který funguje jako generátor plynu, díky kterému se uvnitř struktury kamene tvoří vzduchové póry. Přítomnost vzduchových bublin ve vytvrzeném materiálu snižuje hustotu a hmotnost bloku a zvyšuje tepelně/zvukově izolační vlastnosti.
Při výběru pórobetonu pro stavbu je důležité najít rovnováhu mezi pevností a úsporou tepla – hutné a odolné tvárnice hůře udržují teplo, materiál s velkým množstvím pórů zaručuje vyšší míru úspory tepla, ale není dostatečně pevný pro konstrukce. Pro izolaci se tedy používají třídy s nízkou hustotou, zatímco pro konstrukci se používají třídy s vysokou hustotou.
Typicky se pórobeton neizoluje – standardní tloušťka stěn z pórobetonu třídy D400-D500 s optimální pevností a tepelnou vodivostí na úrovni 0.117-0.147 W/(m*K)) je bez izolace zcela dostačující. Pokud se dům staví ve zvláště chladných oblastech, pak je nutné provést správné výpočty a doplnit pórobeton vhodným tepelně izolačním materiálem.
Klady a zápory blokového materiálu
Jako každý jiný stavební materiál má i pórobeton určité výhody a nevýhody. Klíčovým faktorem při určování hlavních vlastností pórobetonových tvárnic je jejich speciální porézní struktura, která ovlivňuje jak proces instalace, tak provoz.
- Vysoká míra úspory tepla – díky přítomnosti vzduchu ve struktuře materiálu dokonale zadržuje teplo uvnitř budovy, aniž by vyžadoval další izolaci a umožňuje vám ušetřit na vytápění při bydlení v domě až o 30-40%.
- Vynikající zvuková izolace, která je také důležitá pro obytné budovy.
- Požární odolnost, bezpečnost a šetrnost k životnímu prostředí – pórobeton nepředstavuje pro lidi žádné nebezpečí, špatně hoří, během provozu nevylučuje toxiny atd.
- Jednoduchá, snadná a levná instalace – díky velkým rozměrům, ideální geometrii a nízké hmotnosti bloků si můžete postavit dům vlastníma rukama, aniž byste potřebovali další zaměstnance nebo speciální vybavení.
- Schopnost realizovat jakýkoli projekt – vzhledem k tomu, že pórobeton je dobře řezaný a pilovaný, tvorba dalších bloků se provádí rychle a bez námahy.
- Široký výběr dokončovacích materiálů – pro ochranu pórobetonu vně i uvnitř a také pro jeho estetický vzhled.
- Nízká hmotnost celé konstrukce, která umožňuje úsporu základů a některých prvků.
- Tepelné ztráty je možné dále snížit pokládáním tvárnic nikoliv cementovou maltou, ale speciálním lepidlem, které eliminuje možnost vzniku tepelných mostů.
Mezi nevýhody materiálu stojí za zmínku jako relativně nízká pevnost (proto jsou nízkopodlažní budovy a vnitřní příčky ve výškových budovách přednostně stavěny z pórobetonu), hygroskopičnost (schopnost absorbovat vodu je vysoká, tzn. dokončení domu z pórobetonových tvárnic vyžaduje správně zvolené materiály, jejichž rozsah je dnes poměrně velký).
Tloušťka nosné stěny
Při určování, jaká by měla být optimální tloušťka stěny domu v určitém regionu, je vhodné nejprve provést geologický průzkum, vzít v úvahu všechny klimatické faktory a prostudovat vlastnosti vybrané značky pórobetonu a dalších materiálů používaných v konstrukce. Nezapomeňte provést výpočty a vypracovat projekt.
- Požadavky a normy SNiP 23/02/2003, který poskytuje všechny potřebné údaje pro úsporu energie a udržování komfortní vnitřní teploty a také upravuje všechna pravidla pro budovu s vytápěním, trvalé bydliště.
- Odolnost vybrané značky pórobetonu teplotám, mrazu, vlhkosti atp.
- Materiály používané k ochraně pórobetonu před vlhkostí, izolaci stěn atd.
- Plánované náklady na vytápění (a propočty, zda se vyplatí investovat do dalších opatření a materiálů ve fázi výstavby, aby se později ušetřila určitá částka).
Při rozhodování o tom, jak silná by měla být pórobetonová stěna, je nejlepší provést tepelné výpočty podle stávajících pravidel, které provádějí specialisté.
Pokud za práci kvalifikovaného řemeslníka platit nechcete nebo nemůžete, můžete si zkusit vše spočítat sami.
- Minimální tloušťka jakýchkoliv obvodových konstrukcí pro rodinné domy a chaty pro sezónní bydlení je 20 centimetrů pro samonosné konstrukce z tvárnice D400. Odborníci ale radí zastavit se přece jen minimálně na 30 centimetrech.
- Pokud máte suterén nebo přízemí, kvůli vysokému zatížení je lepší vzít D500-D600 s třídou pevnosti B3.5-B5, udělejte stěny o tloušťce 40 centimetrů.
- Minimální tloušťka vnitřních příček z tvárnice D500 by měla být 10-15 centimetrů, mezibytových příček 30 centimetrů.
- Nosné stěny z autoklávovaných provzdušněných bloků musí mít tloušťku minimálně 37.5 centimetru, stěny samonosné – od 30 centimetrů.
- Objekty v teplém klimatu, jednopatrové – tloušťka stěn může být 25 centimetrů.
Tloušťka dělicí stěny
Tloušťka pórobetonové stěny uvnitř místnosti (příčky) může být menší než tloušťka nosné stěny, protože zatížení je zde menší. Výpočty zohledňují nosnost materiálu a výšku příčky. Pokud tedy výška stěny nepřesáhne 3 metry, bude stačit tloušťka 10 centimetrů. Pokud výška dosahuje 5 metrů, je lepší použít bloky o tloušťce 20 centimetrů.
Při určování indikátoru je lepší provádět přesné výpočty, ale pokud ne, můžete použít standardní hodnoty. Nosné příčky jsou stavěny z tvárnic třídy D500/D600 o tloušťce 7.2-20 centimetrů. Konvenční příčky lze postavit z bloků třídy D350/D400 pro zlepšení tepelně/zvukově izolačních vlastností.
Při délce přepážky 8 metrů nebo více a výšce 4 metry nebo více je žádoucí instalovat výztužný pás pro zvýšení pevnosti a spolehlivosti celé konstrukce.
Tloušťka stěny pro různé oblasti
Je lepší, aby odborník, který zná všechny normy a požadavky, vypočítal tloušťku vnitřních a nosných stěn, aby mohl vzít v úvahu vlastnosti a nuance. Obvykle se při výběru tloušťky řídí požadovanými ukazateli úspory tepla a pevnosti. Hlavní výpočty se týkají nosných stěn, vnitřní nenosné příčky lze ztenčit.
Obecné rady odborníků jsou následující: pro střední oblasti (Moskva a okolní města) stačí standardní tloušťka 40 centimetrů, v teplých oblastech berou jako základ 30 centimetrů, v chladných – od 50 centimetrů. Jedná se však o poměrně průměrné ukazatele, je vhodné zaměřit se na co nejpřesnější výpočty.
Je obvyklé brát jako základ následující údaje: pro střední Rusko by měl být odpor stěn proti přenosu tepla podle SNiP roven 3.2 W / m * C. Pro chladnější oblasti je ukazatel vyšší, respektive pro teplejší oblasti nižší. Požadovaná úroveň tepelné ochrany (uvedená v 3.2) je dána následujícími možnostmi: 30 centimetrů tloušťky stěny z tvárnic D300, 40 centimetrů z D400, 50 centimetrů z D500.
Celkovou tepelnou účinnost budovy ovlivňuje tloušťka stěn, izolace (nejen stěny, ale i stropy, střešní krytina, podlahy, vyztužené pásy, okna, překlady). Nedostatečně silnými zdmi ztrácí budova asi 30-40 % tepla. Pro domy s trvalým bydlištěm se za optimální považuje volba tvárnic D400/D500 a tloušťka stěny do 40-50 centimetrů. Venkovský dům lze postavit z bloků značky D400 s tloušťkou stěny 25-30 centimetrů.
Pokud plánujete izolovat stěny, mohou být tenčí. Zde je důležité v konečném důsledku získat správný indikátor tepelné ochrany na základě hodnot pórobetonu a zvolené izolace (může to být pěnový polystyren, minerální vlna atd.). Náklady na izolaci tedy rostou, ale náklady na pórobeton klesají.
Čím vyšší je hodnota tepelné ochrany materiálu, tím lépe. Indikátory jsou uvedeny v tabulce:
Toto je tabulka se součiniteli tepelné vodivosti pórobetonu různých značek (čím nižší, tím lépe, zde platí pravidlo):
Chcete-li porozumět algoritmu pro provádění výpočtů, můžete zvážit následující příklad. Pokud chcete postavit dům v Moskvě a jejím okolí, tepelný odpor by měl být R=3.28. Je použit autoklávovaný pórobeton D500 o tloušťce 30 centimetrů, použita je izolace.
- Tloušťka pórobetonové stěny (0.3 metru) se vydělí součinitelem tepelné vodivosti stupně D500 (0.14) – tepelný odpor holé stěny je R=0.3/0.14=2.14 m2*C/W.
- Musíte odečíst výsledný ukazatel od požadované hodnoty: 3.28-2.14 = 1.14. Jedná se o tepelný odpor izolace.
- Například minerální vlna má koeficient tepelné vodivosti 0.04. Pokud 0.04 vynásobíte 1.14, dostanete požadovanou tloušťku izolace: 0.04×1.14=0.0456=45 milimetrů=4.5 centimetrů. To znamená, že tloušťka izolace pro stěny 30 centimetrů by měla být asi 5 centimetrů.
Znáte-li standardní hodnoty, můžete snadno provádět výpočty pro jakoukoli značku pórobetonových bloků a typů izolace.
Požadavky GOST
Veškeré stavební práce s použitím porézního lehkého betonu musí být prováděny v přísném souladu se speciálními požadavky.
- Maximální výška stěny je určena pouze výpočtem.
- Výška a počet pater budov jsou přísně omezeny: z autoklávovaného pórobetonu lze stavět budovy do 5 pater a maximálně 20 metrů na výšku. Pokud jsou budovy devítipatrové, pak by samonosné stěny neměly být vyšší než 30 metrů. Pěnové bloky se používají ke stavbě budovy o třech podlažích s maximální výškou 10 metrů.
- Je důležité dodržovat indikátory pevnosti s ohledem na podlahy: bloky třídy B3.5 se používají pro 5podlažní budovy; bloky třídy B2 a B3 jsou vhodné pro 2-2.5 podlažní budovy.
- Pro samonosné stěny se používají pevnostní tvárnice třídy B2-2.5.
Recenze stavitelů
Při přemýšlení o tom, jak silné stavět stěny, je vhodné věnovat pozornost recenzím těch, kteří již s materiálem pracovali a mohou vyvodit určité závěry.
- Pro pokládku bloků je nejlepší použít speciální lepidlo, které se nanáší na povrch materiálu v tenké vrstvě. Je důležité zachovat optimální tloušťku švové vrstvy, protože jinak může propustit chlad a snížit tepelně izolační vlastnosti domu.
- V chladných oblastech se kromě výběru optimální tloušťky stěny musíte postarat o tepelnou izolaci (nejlépe z obou stran).
- Při provádění pevnostních výpočtů se bere v úvahu přídavná hmota vytvořená tepelně izolačními materiály.
- Sezónnost – pro venkovské domy bude stačit tloušťka stěny 20 centimetrů, která úspěšně odolá hmotnosti střešní krytiny a chrání před podzimním a jarním chladem. Pokud plánujete bydlet po celý rok, pak by tloušťka měla být alespoň 40 centimetrů.
- Všechny nosné stěny jsou vyrobeny o 10-15 centimetrů více, než je tloušťka vnitřních stěn.
- Při zvyšování výšky domu se volí tvárnice s vyšší pevností. Pro jednopodlažní budovu stačí stěna 25 centimetrů z konstrukčních a izolačních bloků, pro dvě a více podlaží se volí konstrukční bloky a tloušťka stěny 30-40 centimetrů (vysoká pravděpodobnost potřeby tepelného izolace).
- Jak dlouho trvá chladné období, jaká je průměrná denní teplota – to vše vyžaduje zohlednění při výběru tloušťky stěny a tepelné izolace. Pro sibiřské oblasti je hodnota vždy vyšší.
- Tloušťka tvárnic se snižuje úměrně s nárůstem tepelně izolační vrstvy nebo volbou účinnějšího materiálu.
Závěr
Tloušťka pórobetonu je nesmírně důležitý parametr, který je nutné stanovit podle pravidel a s přihlédnutím k co nejširšímu spektru faktorů. Nejdůležitější z nich jsou součinitel tepelné vodivosti materiálů, klimatické vlastnosti regionu, přítomnost/nepřítomnost tepelně izolační vrstvy a její vlastnosti, konstrukční vlastnosti a design budovy. Je lepší svěřit výpočty odborníkům nebo se spolehnout na uznávané normy.
Pórobeton jako stavební materiál je znám již více než století. Pro výstavbu soukromých domů se však začalo používat poměrně nedávno. Zájem o tento materiál neustále roste a hlavní otázkou je, jak vybrat pórobeton a jaké pórobetonové tvárnice se pro stavbu domu nejlépe hodí. Na tom závisí nejen pevnost budoucí stavby, ale také rychlost její výstavby a komfort bydlení v budoucnu.
Výhody domů z pórobetonu s tloušťkou stěny 300 mm
Domy z pórobetonu lze právem nazvat kamenem, protože tento materiál je umělý kámen vyrobený pomocí určité technologie. Při výrobě provzdušněných bloků se navlhčí směs cementu a křemenného písku a zavádějí se speciální plynotvorné sloučeniny. Výsledkem je, že když beton ztuhne, vytvoří se póry a samotná struktura se stane lehkou a odolnou.
Po ztuhnutí se směs rozřeže na bloky dané velikosti a suší se v přírodních podmínkách nebo v autoklávech. Pórobetonové stavby mají všechny výhody kamenných domů a díky speciálním vlastnostem materiálu prakticky nemají nevýhody. Budovy navíc získávají další výhody. Dům z pórobetonových stěn o tloušťce 300 mm tak získává následující vlastnosti:
- pevnost, která je způsobena schopností pórobetonu odolat poměrně vysokému mechanickému zatížení;
- nízká hmotnost, protože plynem plněný beton má ve srovnání s cihlami nebo těžkým betonem nízkou hustotu;
- nízká tepelná vodivost stěn, i díky nízké hustotě materiálu (tepelně izolační tvárnice mají ještě nižší tepelnou vodivost než dřevo);
- dobrá zvuková izolace, která je zajištěna velkou akustickou setrvačností stěn a vysokou tuhostí konstrukcí (tyto vlastnosti neumožňují vibrace pod vlivem zvukových vln, což brání průchodu zvuku stěnami);
- vysoká rychlost výstavby budov je možná, protože plynové bloky mají velké rozměry, které se při výrobě velmi přesně udržují a snadno se opracovávají ručními nástroji;
- Ekologická šetrnost domů je dána tím, že při výrobě tvárnic se používá pouze čistý křemičitý písek a vysoce kvalitní cement;
- mrazuvzdornost konstrukcí chráněných před přímými srážkami je poměrně vysoká;
- nízká hořlavost materiálu a vysoká požární odolnost konstrukcí z něj vyrobených jsou způsobeny použitím nehořlavých složek při výrobě plynových bloků;
- nízká cena (1 m² pórobetonové stěny je levnější než cihla)
V domech z pórobetonu je povoleno instalovat jak lehké podlahy na dřevěné nebo ocelové nosníky, tak masivní betonové monolitické podlahy. Pevnost blokových stěn je dostatečná, aby vydržela velkou váhu.
Druhy plynových bloků
Označení pórobetonových tvárnic obsahuje velké písmeno D a číslo udávající hustotu materiálu. Například D500 je označení pro pórobeton o hustotě 500 kg/m³. V závislosti na hustotě materiálu existují tři typy bloků:
- tepelná izolace,
- konstrukční a tepelná izolace,
- strukturální.
Název každého typu také označuje účel bloků, nahrazení jednoho typu jiným není povoleno. Použití bloků pro jiné účely nejen ohrožuje zhoršení vlastností budovy, ale může také vést k jejímu zničení.
Tepelná izolace
Mezi tepelně izolační materiály patří pórobeton třídy D300-D400. Kvůli své nízké hustotě takový materiál špatně propouští teplo. Velké množství pórů však snižuje pevnost materiálu.
Nenosné stěny jsou vyrobeny z tepelně izolačních pórobetonových tvárnic, které při provozu nezatěžují kromě vlastní hmotnosti. Takové stěny se pokládají při výstavbě budov, které mají prostorový rám ze železobetonových panelů nebo sloupů. Bloky jednoduše vyplňují plochy vnějších stěn a ponechávají v nich otvory pro okna a dveře.
Stěny každého patra spočívají na podlahách, maximální výška takové stěny není větší než výška podlahy. Bloky proto nepodléhají velkému zatížení.
Konstrukční a tepelně izolační
Tento typ pórobetonu, který zahrnuje výrobky značek D500-D900, se používá jako univerzální. Bloky nesou velké zatížení, ale jejich tepelná vodivost je nízká. Takové bloky lze použít k rozložení nosných stěn dvou nebo třípodlažních domů, i když jsou podlahy železobetonové, a vnitřních příček. V mírném podnebí není nutné stěny ani izolovat. Bloky tohoto typu se nejčastěji používají při výstavbě soukromých domů.
Strukturální
Hustota konstrukčního betonu se rovná nebo přesahuje 1000 kg/m³. Tento typ zahrnuje bloky třídy D1000 a vyšší. Takové materiály se používají pro stavbu nosných stěn vícepodlažních budov. Vzhledem k vysoké hustotě materiálu vyžadují vnější prvky budov postavených v chladném klimatu povinnou izolaci.
Pórobeton se používá nejen pro výrobu stěnových tvárnic. Z tohoto materiálu se vyrábějí i vyztužené překlady, trámy a desky pro prefabrikované podlahy. Ale základ z pórobetonu nepostavíte. I při vysoké hustotě je tento materiál schopen absorbovat velké množství vlhkosti, která jej časem ničí. Ze stejného důvodu je nutné provést vodorovnou hydroizolaci mezi základem a stěnami z pórobetonu.
Jakou značku pórobetonu zvolit
Při navrhování budov se výběr značky pórobetonových bloků provádí s ohledem na vlastnosti a vlastnosti materiálu. Nahrazením tepelněizolačních tvárnic za konstrukční beze změny izolace se výrazně zvýší celková tepelná vodivost konstrukcí a v budově bude v zimě chladno a v létě horko. Pokud se místo konstrukčních bloků použije tepelná izolace, nosné konstrukce prostě nemusí vydržet zatížení a zřítí se.
Nedoporučuje se ani výměna některých bloků za jiné stejného typu, ale jiné značky. Pokud taková potřeba vznikne (kvůli nedostatku požadované značky od dodavatele), výměna by měla být provedena až po vyjasnění výpočtu pevnosti a tepelné vodivosti konstrukcí.
Čím vyšší je kvalita pórobetonu, tím vyšší je cena 1 m³ materiálu. U velkých objemů vede použití značky s nadměrnou pevností často k výraznému zvýšení nákladů na konstrukci. Kromě toho je u bloků s vyšší hustotou vyžadována účinnější izolace, výběr značky „s marží“ není vždy oprávněný.
Chcete-li se rozhodnout, kterou značku plynového bloku zvolit pro stavbu domu, musíte vzít v úvahu mnoho faktorů. Pro zjednodušení tohoto úkolu jsou v tabulce uvedena doporučení pro výběr pórobetonu.
| Konstrukce a prvky budov | Třída pórobetonu | ||||||||||
| D300 | D400 | D500 | D600 | D700 | D800 | D900 | D1000 | D1100 | D1200 | ||
| Nosné stěny nízkopodlažních budov bez izolace | Budova s dřevěnými trámy | – | – | + | + | – | – | – | – | – | – |
| Budova s betonovými podlahami | – | – | + | – | – | – | – | – | – | – | |
| Izolované nosné stěny nízkopodlažních budov | Budova s dřevěnými trámy | – | – | + | + | + | – | – | – | – | – |
| Budova s betonovými podlahami | – | – | + | + | + | + | – | – | – | – | |
| Nosné stěny vícepodlažních budov | Budova s dřevěnými trámy | – | – | – | – | – | – | – | + | + | + |
| Budova s betonovými podlahami | – | – | – | – | – | – | – | – | + | + | |
| Stěny jednopatrových domů s dřevěnými podlahami | + | + | + | – | – | – | – | – | – | – | |
| Stěny rámových budov | + | + | – | – | – | – | – | – | – | – | |
| Příčky | + | + | + | – | – | – | – | – | – | – | |
| Trámy, zesílené překlady | – | – | – | + | + | + | + | + | + | + | |
| Vyztužené podlahové prvky | – | – | – | – | – | + | + | + | + | + | |
Nosnost provzdušněných bloků
Nosností pórobetonu se rozumí jeho schopnost odolávat zatížení bez destrukce. Tato vlastnost závisí na pevnosti materiálu. A síla závisí na hustotě.
Pórobeton snáší pouze tlakové zatížení. Při natažení se snadno zlomí. Proto se tento materiál používá ve stlačených konstrukcích. Pro stanovení pevnosti v tlaku se používá koncept třídy betonu. Toto označení obsahuje velké latinské písmeno B následované číslem udávajícím velikost maximálního tlakového zatížení v MPa, kterému materiál odolá. Pokud je například pro pórobeton značky D600 poskytnuta třída B2,5-B3,0, pak je zaručeno, že materiál odolá tlaku 2,5-3,0 MPa a v konvenčnějších jednotkách měření bude hodnota přibližně 25-30 kg. /cm². Jedná se o nosnost pórobetonu.
Jaká je hustota pórobetonu
Hustota pórobetonu ovlivňuje nejen jeho pevnost, ale také tepelně izolační vlastnosti. Čím je větší, tím lépe beton vede teplo a naopak. Bloky s nízkou hustotou obsahují více vzduchu zachyceného v uzavřených pórech vytvořených plynováním. A vzduch, jak víte, je nejlepší tepelný izolant.
Póry v plynovém bloku mají téměř stejnou velikost, na rozdíl od pěnového bloku, ve kterém k tvorbě pórů dochází zpěněním vzduchem. Hustota pórobetonu je v celé jeho tloušťce stejná a lze přesněji vypočítat tepelné parametry budoucí konstrukce.
Výpočet pórobetonu pro drcení
Výpočet bloků pro drcení se provádí, pokud je materiál vystaven velkému zatížení působícímu na malou plochu. Takové podmínky vznikají například při konstrukci podlah, zejména pokud jsou vyrobeny podél nosníků. Malá nosná plošina nosníku v tomto případě nese zatížení shromážděné po celé své délce.
V místech podepření může dojít ke zborcení pórobetonu, tedy k nevratné destrukci uvnitř materiálu. Výsledná napětí mohou bloky jednoduše rozdrtit, vlivem zatížení se vydrolí. K zamezení tohoto jevu je nutný výpočet, k němuž stačí určit velikost napětí vznikajících od působícího zatížení a porovnat ji s vypočteným odporem pórobetonu.
