Фаза, ноль и земля – что это такое?

Электрическая энергия, которой мы пользуемся, вырабатывается генераторами переменного тока на электростанциях. Их вращает энергия сжигаемого топлива (угля, газа) на ТЭС, падающей воды на ГЭС или ядерного распада на АЭС. До нас электричество добирается через сотни километров линий электропередач, претерпевая по дороге преобразования с одной величины напряжения в другую. От трансформаторной подстанции оно приходит в распределительные щитки подъездов и далее – в квартиру. Или по линии распределяется между частными домами поселка или деревни.

Разберемся, откуда берутся понятия «фаза», «ноль» и «земля». Выходной элемент подстанции — понижающий трансформатор, с его обмоток низкого напряжения идет питание потребителю. Обмотки соединяются в звезду внутри трансформатора, общая точка которой (нейтраль) заземляется на трансформаторной подстанции. Отдельным проводником она идет к потребителю. Идут к нему и проводники трех выводов других концов обмоток. Эти три проводника называются «фазами» (L1, L2, L3), а общий проводник – нулем (PEN).

Система с глухозаземленной нейтралью

Поскольку нулевой проводник заземлен, то такая система называется «системой с глухозаземленной нейтралью». Проводник PEN называется совмещенным нулевым проводником. До выхода в свет 7-го издания ПУЭ ноль в таком виде доходил до потребителя, что создавало неудобства при заземлении корпусов электрооборудования. Для этого их соединяли с нулем, и это называлось занулением. Но через ноль шел и рабочий ток, и его потенциал не всегда равнялся нулю, что создавало риск поражения электрическим током.

Теперь из вновь вводимых трансформаторных подстанций выходят два нулевых проводника: нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ). Функции их разделены: по рабочему протекает ток нагрузки, а защитный соединяет подлежащие заземлению токопроводящие части с контуром заземления подстанции. На отходящих от нее линиях электропередачи нулевой защитный проводник дополнительно соединяют с контуром повторного заземления опор, содержащих элементы защиты от перенапряжений. При вводе в дом его соединяют с контуром заземления.

Напряжения и токи нагрузки в системе с глухозаземленной нейтралью

Напряжение между фазами трехфазной системы называют линейным, а между фазой и рабочим нулем – фазным. Номинальные фазные напряжения равны 220 В, а линейные – 380 В. Провода или кабели, содержащие в себе все три фазы, рабочий и защитный ноль, проходят по этажным щиткам многоквартирного дома. В сельской местности они расходятся по поселку при помощи самонесущего изолированного провода (СИП). Если линия содержит четыре алюминиевых провода на изоляторах, значит, используются три фазы и PEN. Разделение на N и РЕ в таком случае выполняется для каждого дома индивидуально во вводном щитке.

К каждому потребителю в квартиру приходит одна фаза, рабочий и защитный ноль. Потребители дома распределяются по фазам равномерно, чтобы нагрузка была одинаковой. Но на практике этого не получается: невозможно предугадать, какую мощность будет потреблять каждый абонент. Так как токи нагрузки в разных фазах трансформатора не одинаковы, то происходит явление, называемое «смещением нейтрали». Между «землей» и нулевым проводником у потребителя появляется разность потенциалов. Она увеличивается, если сечения проводника недостаточно или его контакт с выводом нейтрали трансформатора ухудшается. При прекращении связи с нейтралью происходит авария: в максимально нагруженных фазах напряжение стремится к нулю. В ненагруженных фазах напряжение становится близким к 380 В, и все оборудование выходит из строя.

В случае, когда в такую ситуацию попадает проводник PEN, под напряжением оказываются все зануленные корпуса щитов и электроприборов. Прикосновение к ним опасно для жизни. Разделение функции защитного и рабочего проводника позволяет избежать поражения электрическим током в такой ситуации.

Как распознать фазные и защитные проводники

Фазные проводники несут в себе потенциал относительно земли, равный 220 В (фазному напряжению). Прикосновение к ним опасно для жизни. Но на этом основан способ их распознавания. Для этого применяется прибор, называемый однополюсным указателем напряжения или индикатором. Внутри него расположены последовательно соединенные лампочка и резистор. При прикосновении к «фазе» индикатором ток протекает через него и тело человека в землю. Лампочка светится. Сопротивление резистора и порог зажигания лампочки подобраны так, чтобы ток был за гранью чувствительности человеческого организма и им не ощущался.

Конструкция однополюсного указателя напряжения

Конструкция однополюсного указателя напряжения

1	корпус
2	разъемное соединение
3	пружина
4	индикаторная неоновая лампа
5	контакт для прикосновения
6	изолированная часть
7	резистор

Распознать фазные проводники можно по их расцветке, для них используются черный, серый, коричневый, белый или красный цвет. Сложнее всего со старыми электрощитами: в них проводники одного цвета. Но «фазу» с помощью индикатора определить можно всегда и без ошибок.

Нулевой рабочий проводник – синего (голубого) цвета, защитный маркируется желто-зелеными полосами. Напряжение на них отсутствует, но лучше без нужды их не касаться. Есть у электриков такой закон: если сейчас напряжения нет, то оно может появиться в любой момент.

Оцените качество статьи:

Как образуется ноль(нейтраль) в трансформаторе: функции и понятие

Кроме фазных контактов в трансформаторе существует ноль, выполняющий роль нейтрали и начала, служащего исходной точкой для измерения характеристик напряжения. Рассмотрим, откуда берётся ноль в трансформаторе и его функции.

Понятие нуля в трансформаторе

Вырабатываемая на электростанциях электроэнергия изначально подаётся на ближайшие распределительные подстанции по высоковольтным линиям. Для снижения величины напряжения до используемой в технике 380 В задействуются понижающие трансформаторы.

Для этого применяются трёхфазные трансформаторы, в которых ток направляется на первичные катушки, каждая из которых включает 3 фазные обмотки. Таким образом преобразователь состоит из 6 обмоток на входе и 12 – на выводе.

Фазные контакты в трёхфазном трансформаторе могут соединяться по схеме:

• звёзды;
• звёзды с нулевым контактом;
• треугольника.

Нулём в трансформаторе называют соединение фазных контактов. Ноль существует только у трёхфазных агрегатов.

Откуда берётся

Важно понимать, откуда берётся нулевой провод в данном агрегате. Его получают при соединении обмоток в одну точку. Таким способом формируется нейтраль, заземляемая для снижения напряжения в проводниках.

Чтобы обеспечить подвод нулевой фазы к потребителям, от указанного места контакта выполняется отвод, который подаётся на линию, наряду с фазными и заземляющими проводниками.

Различают следующие виды нулевого провода:

1. Изолированный – который не соединяется с заземляющим контактом в распределительной коробке.
2. Глухозаземленный – соединяемый с заземлением.

Для старых домов характерно выполнение заземления нулевого провода. Распределительный щиток зануляется, но не подсоединяется к земле. По новым стандартам заземление с нулём разделены. Напряжение подаётся по фазе, а ноль соединяется с нейтральным контактом на распределительной подстанции.

Щитки оборудуются отдельными шинами для подсоединения фазного, нулевого и заземляющего контактов.

Функции

В идеальной ситуации ноль должен выполнять функции проводника, обеспечивая замыкание электрической цепи. Но фактически нередко напряжение по фазам значительно отличается.

При возрастании мощности в одной из фаз происходит снижение силы тока и смещение нуля, с образованием напряжения смещения. Данная характеристика прямо пропорциональна разнице фазного напряжения. В результате отдельным потребителям подаётся напряжение с повышенным, а другим – с пониженным вольтажом.

Назначение нулевого провода состоит в выравнивании напряжения между фазами, чтобы потребителям подавался ток со стандартными характеристиками.

Если для одной фазы вольтаж возрастает, избыток через ноль на подстанции переходит на другую фазу, выравнивая показатели.

Системы подачи напряжения

Различают следующие системы подачи напряжения, предусматривающие наличие различных выводов:

• с глухозаземлённой нейтралью – когда подаются 3 фазных провода и один заземлённый нулевой, получаемый от их соединения и заземления на подстанции;
• с двумя нулевыми проводниками – в данной схеме, кроме рабочего нулевого, предусмотрено наличие нулевого защитного провода с разделёнными функциями.

Последняя из приведённых схем обязательна после изменения положений действующего ПУЭ. Таким способом обеспечивается безопасность при выполнении зануления корпусов электрооборудования (соединения их с нулевым проводом).

При первой из приведённых схем, через нулевой провод мог проходить ток. Поэтому подобная мера приводила к высокому риск поражения персонала электрическим током.

Если разделить функции рабочего и защитного нулевого проводов, как регламентируется современными стандартами, нагрузочный ток проходит только по первому из них. Второй предназначен для соединения контактов от корпусов оборудования на заземляющий контур. При подводе к каждому доку, такой проводник подключается к отдельному заземляющему контуру, что обеспечивает дополнительную безопасность.

Рядовому потребителю важно правильно понимать возникновение фазы и нуля при подаче напряжения. Особенно возрастает необходимость повышения начального уровня грамотности в вопросах электротехники, если рядовые потребители дополнительно устанавливают индивидуальные трансформаторы для выравнивания характеристик электрического тока, подаваемого к дому. Это требуется для правильного подключения оборудования и обеспечения безопасной его эксплуатации.

Что такое «фаза», «ноль» и «земля», и зачем они нужны.

Начнём с основ.
Допустим, на электростанции, вращается магнит (для примера — обычный, а в реальности — электромагнит), называемый «ротором», а вокруг него, на «статоре», закреплены три катушки (размазаны по статору).

Вращает этот магнит, скажем, поток воды на ГидроЭлектроСтанции.

Поскольку в таком случае магнитный поток, проходящий через катушки, меняется, то в катушках создаётся напряжение.
Каждая из трёх катушек — отдельная цепь, и в каждой из этих трёх цепей возникает одинаковое напряжение, сдвинутое на треть окружности друг относительно друга.
Получается «трёхфазный генератор».

Можно было бы с одной такой катушки два провода просто взять и вести к дому, а там от них чайник запитывать.

Но можно сделать экономнее: зачем тащить два провода, если можно один конец катушки просто тут же заземлить, а от второго конца вести провод в дом.
Этот провод назовём «фазой».
В доме этот провод подсоединить к одному штырьку вилки чайника, а другой штырёк вилки — заземлить.
Получим то же самое электричество.

Теперь, раз уж у нас три катушки, сделаем так: (например) левые концы катушек соединим вместе тут же, и заземлим.
А оставшиеся три провода и потянем к потребителю.
Получится, мы тянем к потребителю три «фазы».
Вот мы и получили «трёхфазный ток».
Точнее, генератор «трёхфазного тока».
Это «трёхфазное» напряжение идёт по проводам Линии ЭлектроПередач (ЛЭП) к нам во двор, в дворовую подстанцию (домик такой стоит, рядом с детской площадкой).

«Трёхфазный ток» был изобретён Николой Теслой.

Передача электричества в виде трёхфазного тока, некоторые говорят, экономичнее (я не знаю, чем), и там ещё, говорят, у него есть разные преимущества над обычным током для промышленного применения.
Например, все вращающиеся штуки на заводах — станки там, двигатели, насосы, и прочее — сделаны именно для трёхфазного тока, поскольку гораздо легче построить вращающуюся хрень на трёхфазном токе: достаточно просто точно так же подсоединить эти три фазы к трём катушкам на окружности, и в центр вставить металлический стержень с рамкой — и будет он сам крутиться, как только пойдёт ток.
Такой агрегат называется «трёхфазным двигателем».
Поскольку изначально электричеством заморачивались именно на заводах (не было тогда ещё в домах компьютеров, холодильников и люстр), то исторически всё идёт от промышленности в первую очередь.
Поэтому, видимо, ток из электростанции в ЛЭП пускают всегда трёхфазным, с напряжением 35 килоВольтов между фазами (а ток — около трёхсот Амперов).

Такое высокое напряжение нужно, потому что нужна большая мощность тока: весь город энергию ест, как-никак.
Большую мощность тока можно получить либо повышая силу тока, либо повышая напряжение.
При этом чем больше сила тока, тем больше энергии тратится впустую при преодолении сопротивления проводов (потерянная энергия равняется силе тока в квадрате, умноженной на сопротивление проводов).
Поэтому экономически целесообразно повышать мощность передаваемого тока наращивая напряжение.
Потребитель потребляет из розетки именно мощность (силу тока, умноженную на напряжение), а не что-то отдельное, поэтому его не волнует, каким образом эта мощность к нему в дом попадёт.

Кстати, интересный момент: над силой тока в линии электропередачи мы вообще говоря не властны: сила тока — это мера того, как сильно ток течёт по проводам.
Можно сравнить это с силой тока холодной воды по трубам: если все краны включат в ванных, то сила тока воды будет очень большой, а если, наоборот, все краны свои закроют, то вода по трубам вообще не будет течь, и мы никак не можем управлять этой силой тока.
А вот напряжению тока вообще без разницы, потребляет ли кто-нибудь ток, или нет — оно полностью в нашей власти, и только мы можем им управлять.

Поэтому в ЛЭП за основу берётся именно напряжение тока, и именно с ним работают: перед передачей тока по проводам, излишнюю силу тока, выработанного электрогенератором, перегоняют в напряжение, а при приёме тока в «подстанции» во дворе вашего дома — наоборот, излишнее напряжение перегоняют обратно в силу тока, поскольку весь путь успешно пройден током с минимальными потерями.

Прямо всю силу тока перекачать в напряжение не получится, потому что при гигантских напряжениях в проводах возникают свои сложности (может пробить через изоляцию, например, или зажарить человека, проходящего под проводом, или ещё чего-нибудь).
Кстати, забавное видео про короткое замыкание на линии ЛЭП:



Теперь рассмотрим подробнее «трёхфазный ток».
Это три провода, по которым течёт одинаковый ток, но сдвинутый на 120 градусов (треть окружности) друг относительно друга.
Какое напряжение у этого тока?
Напряжение всегда измеряется между чем-то и чем-то.
Напряжением трёхфазного тока называется напряжение между двумя его фазами («линейное» напряжение).
Там, где мы соединили все три фазы вместе в одной точке (это называется соединением по схеме «звезда»), мы получили «нейтраль» (G на рисунке).
В ней, как нетрудно догадаться (или посчитать по формулам тригонометрии) напряжение равно нулю.

Пока просто попробуем подключить генератор к нагрузке, стоящей рядом.
Если все три выходящие из генератора линии соединить, через сопротивления, во вторую «нейтраль» (точка G), то мы получим так называемый «нулевой провод» (от G до M).



Зачем нам нужен нулевой провод?
Можно было бы дома просто подсоединять одну из фаз на один шпенёк вилки, а другой шпенёк вилки соединять с землёй, и чайник бы кипел.
Вообще, как я понял, так и делают в старых советских домах: там есть только фаза и земля в квартирах.
В новых же домах в квартиры входят уже три провода: фаза, земля и этот «ноль».
Это европейский стандарт.
И правильно соединять именно фазу с нулём, а землю вообще оставить в покое, отдав ей только роль защиты от удара током («заземление»).
Потому что если все на землю ещё и ток будут пускать, то само заземление станет опасным — абсурд получится.
Ещё некоторые мысли по поводу того, зачем нужны все три провода, есть в конце этой статьи, можете сразу пролистать и прочитать.

Теперь попробуем посчитать напряжение между фазой и «нейтралью».
Вот ещё ссылка с расчётами.
Пусть напряжение между каждой фазой и «нейтралью» равно U.
Тогда напряжение между двумя фазами равно:
U sin(a) — U sin(a + 120) = 2 U sin((-120)/2) cos((2a + 120)/2) = -√3 U cos(a + 60).
То есть, напряжение между двумя фазами в √3 раз больше напряжения между фазой и «нейтралью».
Поскольку наш трёхфазный ток на подстанции имеет напряжение 380 Вольт между фазами, то напряжение между фазой и нулём получается равным 220 Вольтам.
Для этого и нужен «ноль» — для того, чтобы всегда, при любых условиях, при любых нагрузках в сети, иметь напряжение в 220 Вольт — ни больше, ни меньше.
Если бы не было нулевого провода, то при разной нагрузке на каждую из фаз возник бы «перекос» (об этом ближе к концу статьи), и у кого-то что-то могло бы сгореть.

Ещё один момент: выше мы рассмотрели введение нейтрали у генератора.

А откуда взять нейтраль на дворовой подстанции?
В дворовой подстанции трёхфазное напряжение снижается (трёхфазным) трансформатором до 380 Вольт на каждой фазе.
Это будет похоже на генератор: тоже три катушки, как на рисунке.
Поэтому их тоже можно друг с другом соединить, и получить «нейтраль» на подстанции. А из нейтрали — «нулевой провод».
Таким образом, из подстанции выходят «фаза», «ноль» и «земля», идут в каждый подъезд (своя фаза в каждый подъезд, наверное), на каждую лестничную площадку, в электрораспределительные щитки.

Итак, мы получили все три провода, выходящие из подстанции: «фаза», «ноль» («нейтраль») и «земля».
«фаза» — это любая из фаз трёхфазного тока (уже пониженного до 380 Вольт).
«ноль» — это провод от (заземлённой — воткнутой в землю — на подстанции) «нейтрали».
«земля» — это провод от заземления (скажем, припаян к длинной трубе с очень малым сопротивлением, вбитой глубоко в землю).

По подъездам получается такая разводка (если предположить, что подъезд = квартира):



На подстанции фазы с левой стороны все соединены и заземлены, образуя ноль, а в конечных точках — в конце подъезда, после того, как они пройдут по всем квартирам — вообще не соединены никуда.
Потому что если бы в конце каждая фаза была бы замкнута на «ноль», то ток гулял бы себе по этому пути наименьшего (нулевого) сопротивления, и в квартиры (под нагрузку) вообще бы не заходил.
А так, он вынужден будет идти через квартиры.
И делиться будет по правилу параллельного тока: напряжение в каждую квартиру будет идти одно и то же, а сила тока — тем больше, чем больше нагрузка.
То есть, в каждую квартиру сила тока будет идти «каждому по потребностям» (и проходить через счётчик, который это всё будет считать).
Но для того, чтобы ток был постоянным по мере включения и отключения новых потребителей, нужно, чтобы сила тока в общем проводе каждый раз сама подстраивалась под подлюченную нагрузку.

Что может быть, если все включат обогреватели зимним вечером?

Ток в ЛЭП может превзойти допустимые пределы, и могут либо провода загореться, либо электростанция сгорит (что и было несколько раз в москве, но летом).

Есть ещё один вопрос: зачем тянуть в дом все три провода, если можно было бы тянуть только два — фазу и ноль или фазу и землю?

Фазу и землю тянуть не получится (в общем случае).
Это выше мы посчитали, что напряжение между фазой и нулём всегда равно 220 Вольтам.
А вот чему равно напряжение между фазой и землёй — это не факт.
Если бы нагрузка на всех трёх фазах всегда была равной (см. схему «звезды»), то напряжение между фазой и землёй было бы всегда 220 Вольт (просто вот такое совпадение).
Если же на какой-то из фаз нагрузка будет значительно больше нагрузки на других фазах (скажем, кто-нибудь включит супер-сварочную-установку), то возникнет «перекос фаз», и на малонагруженных фазах напряжение относительно земли может подскочить вплоть до 380 Вольт.
Естественно, техника (без «предохранителей») в таком случае горит, и незащищённые провода тоже, что может привести к пожару.
Точно такой же перекос фаз получится, если провод «нуля» оборвётся или отгорит на подстанции.
Поэтому в домашней сети нужен ноль.

Тогда зачем нам в доме нужен провод «земли»?
Для того, чтобы «заземлять» корпусы электроприборов (компьютеров, чайников, стиральных и посудомоечных машин), для того, чтобы от них не било током.
Приборы тоже иногда ломаются.
Что будет, если провод фазы, где-нибудь внутри прибора, отвалится и упадёт на корпус прибора?
Если корпус прибора вы заранее заземлили, то возникнет «ток утечки» (упадёт ток в основном проводе фаза-ноль, потому что почти всё электричество устремится по пути меньшего сопротивления — по почти прямому замыканию фазы на ноль).
Этот ток утечки будет замечен «Устройством Защитного Отключения» (УЗО), и оно разомкнёт цепь.
УЗО наблюдает за входящим в квартиру током (фаза) и изходящим из квартиры током (ноль), и размыкает цепь, если эти токи не равны.
Если эти токи разные — значит, где-то «протекает»: где-то фаза имеет какой-то контакт с землёй.
Если эта разница резко подскакивает — значит, где-то в квартире фаза замкнула на землю.
Если бы в щитке не стояло УЗО, и вышеупомянутый провод фазы внутри корпуса, скажем, компьютера, отвалился бы, и замкнулся бы на корпус компьютера, и лежал бы так себе, а, потом, через пару дней, человек стоял бы рядом, и разговаривал по телефону, оперевшись одной рукой на корпус компьютера, а другой рукой — скажем, на батарею отопления, то догадайтесь, что бы стало с этим человеком.
Так что «земля» тоже нужна.

Поэтому нужны все три провода: «фаза», «ноль» и «земля».

В квартире к каждой розетке подходит своя тройка проводов «фаза», «ноль», «земля».
Например, из щитка на лестничной площадке выходят три этих провода (вместе с ними ещё телефон, витая пара для интернета и мб какое-нибудь кабельное ТВ), и идут в квартиру.
В квартире на стене висит внутренний щиток.
Там на каждую «точку доступа» к электричеству стоит свой «автомат».
От каждого автомата своя, отдельная, тройка проводов уже идёт к «точке доступа»: тройка к печке, тройка к посудомойке, тройка на зальные розетки и свет в люстре, и т.п..
Каждый «автомат» изготовлен на заводе под определённую максимальную силу тока.
Поэтому он «вырубается», если вы даёте слишком большую нагрузку на «точке доступа» (например, включили слишком много всего мощного в розетки в зале).
Также, автомат «вырубится» в случае «короткого замыкания» (замыкания фазы на ноль), чем спасёт вашу квартиру от пожара.
Вас самих он не спасёт (слишком медленный). Вас спасёт толькоУЗО.

Под конец, просто так, напишу немного про «трансформатор» (читать не обязательно).

Я пробовал несколько раз понять, как он работает, но так и не понял…

Сила тока в цепи всегда подстраивается под подключённую нагрузку.
Для понимания этого факта можно рассмотреть, как работает трансформатор на подстанции.

Трансформатор — это сердечник, на котором две катушки: по одной ток входит, а по другой — выходит.

Если мы не выводим оттуда ток, то вводящая катушка — сама по себе, и она создаёт магнитный поток, который в свою очередь создаёт «сопротивляющееся напряжение» (это называется «ЭДС самоиндукции»), равное напряжению во вводящей цепи, и сводящее его в ноль.
Это «природное» свойство катушки («индуктивности») — она всегда сопротивляется какому бы то ни было изменению напряжения.
И по подключенному участку вводящей цепи ток практически не идёт (этот участок отводится от ЛЭП параллельно, чтобы, если в нём ток пропадёт, то у всех остальных ток остался), и практически нет потерь на таком «холостом ходу» трансформатора.

Потеряется только малость энергии, в том числе энергия, потраченная на «гистерезис» сердечника и на разогрев сердечника вихревыми токами (поэтому особо мощные трансформаторы погружают в масло для постоянного охлаждения).

Магнитный поток, распространяясь по сердечнику внутрь выводящей катушки, создаёт в ней тоже напряжение, которое могло бы вызвать протекание тока, но поскольку в данном случае к выводящей цепи мы ничего не подключили, то тока там не будет.

Если же мы начинаем выводить ток — замыкаем выводящую цепь — то по выводящей катушке начинает идти ток, и она тоже начинает создавать своё магнитное поле в сердечнике, противоположное магнитному полю, создаваемому вводной катушкой. Из-за этого ЭДС самоиндукции вводной катушки уменьшается, и более не компенсирует напряжение во вводной цепи, и по вводной цепи начинает течь ток. Ток нарастает до тех пор, пока магнитный поток «не станет прежним». Как это — я хз, в википедии так написано, а сам я так и не понял, как этот трансформатор работает.

Поэтому получается, что ток на выходе из трансформатора сам себя регулирует: если нет нагрузки, то там не течёт ток; если есть нагрузка — то ток течёт соответствующий нагрузке.
И если мы смотрим телевизор, а потом соседи включают пылесос, то у нас обоих ничего не «вырубается», так как сила тока тут же подстраивается под нас — потребителей электроэнергии.

Что такое ноль и фаза в электричестве и зачем он нужен?

Очень немного людей  понимают суть электричества. Такие понятия как «электрический ток», «напряжение» «фаза» и «ноль» для большинства являются  темным лесом, хотя с ними мы сталкиваемся каждый день. Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. Для обучения электричеству с «нуля» нам нужно разобраться с фундаментальными понятиями. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Электрический ток и электрический заряд

Электрический заряд – это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон. Его заряд равен примерно -1,6 на 10 в минус девятнадцатой степени Кулон.

Заряд электрона — минимальный электрический заряд (квант, порция заряда), который встречается в природе у свободных долгоживущих частиц.

Заряды условно делятся на положительные и отрицательные. Например, если мы потрем эбонитовую палочку о шерсть, она приобретет отрицательный электрический заряд (избыток электронов, которые были захвачены атомами палочки при контакте с шерстью).

Такую же природу имеет статическое электричество на волосах, только в этом случае заряд является положительным (волосы теряют электроны).

Кстати, о том, что такое ток, напряжение и сопротивление можно дополнительно почитать в нашей отдельной статье, посвященной закону Ома.

 

Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц (носителей заряда) по проводнику. Само движение заряженных частиц возникает под действием электромагнитного поля – одного из фундаментальных физических полей.

Электрический ток может быть постоянным и переменным. При постоянном токе направление и величина тока не меняются. Переменный ток – это ток, изменяющийся во времени.

Источником постоянного тока является, например, батарейка. Но именно переменный ток используется в бытовых розетках, которые стоят в наших домах. Причина в том, что переменные токи гораздо проще получать и передавать на большие расстояния.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Основным видом переменного тока является синусоидальный ток. Это такой ток, который сначала нарастает в одном направлении, достигая максимума (амплитуды) начинает спадать, в какой-то момент становится равным нулю и снова нарастает, но уже в другом направлении.

 

Непосредственно о таинственных фазе и нуле

Все мы слышали про фазу, три фазы, ноль и заземление.

Простейший случай электрической цепи – однофазная цепь. В ней всего три провода. По одному из проводов ток течет к потребителю (пусть это будет утюг или фен), а по другому – возвращается обратно. Третий провод в однофазной сети – земля (или заземление).

Провод заземления не несет нагрузки, но служит как бы предохранителем. В случае, когда что-то выходит из-под контроля, заземление помогает предотвратить удар электрическим током. По этому проводу избыток электричества отводится или «стекает» в землю.

Провод, по которому ток идет к прибору, называется фазой, а провод, по которому ток возвращается – нулем.

Итак, зачем нужен ноль в электричестве? Да за тем же, что и фаза! По фазному проводу ток поступает к потребителю, а по нулевому — отводится в обратном направлении. Сеть, по которой распространяется переменный ток, является трехфазной. Она состоит из трех фазовых проводов и одного обратного.

Именно по такой сети ток идет до наших квартир. Подходя непосредственно к потребителю (квартирам), ток разделяется на фазы, и каждой из фаз дается по нулю. Частота изменения направления тока в странах СНГ — 50 Гц.

В разных странах действуют разные стандарты напряжений и частот в сети. Например, в обычной домашние розетки в США подается переменный ток напряжением 100-127 Вольт и частотой 60 Герц.

Провода фазы и нуля нельзя путать. Иначе можно устроить короткое замыкание в цепи. Чтобы этого не произошло и Вы ничего не перепутали, провода приобрели разную окраску.

Каким цветом фаза и ноль обозначены в электричестве? Ноль, как правило, синего или голубого цвета, а фаза — белого, черного или коричневого. Провод заземления также имеет свой окрас — желто-зеленый.

 

Итак, сегодня мы узнали, что же значат понятия «фаза» и «ноль» в электричестве. Будем просто счастливы, если для кого-то эта информация была новой и интересной. Теперь, когда вы услышите что-то про электричество, фазу, ноль и землю, вы уже будете знать, о чем идет речь. Напоследок напоминаем, если вам вдруг понадобится произвести расчет трехфазной цепи переменного тока, вы можете смело обращаться в студенческий сервис. С помощью наших специалистов даже самая дикая и сложная задача станет вам «по зубам».

Для чего нужны фаза, ноль и заземление?

Известно, что электрическая энергия вырабатывается на электрических станциях при помощи генераторов переменного тока. Затем, по линиям электропередач от трансформаторных подстанций электроэнергия поступает потребителям. Разберем подробнее, каким образом энергия подводится к подъездам многоэтажных домов и частным домам. Это даст понять даже чайникам в электрике, что такое фаза, ноль и заземление и зачем они нужны.

Блок: 1/3 | Кол-во символов: 421
Источник: https://samelectrik. ru/dlya-chego-nuzhny-faza-nol-i-zazemlenie.html

Что такое фаза и ноль

Попробуем разобраться, что такое ноль в электричестве и чем он отличается от фазы и земли. Фазные проводники используются для подачи электроэнергии. В трехфазной сети три токоподающих провода и один нулевой (нейтральный). Передаваемый ток сдвигается по фазе на 120 градусов, поэтому в цепи достаточно одного нуля. Фазовый проводник имеет напряжение 220 В, пара «фаза-фаза» – 380 В. Ноль не имеет напряжения.

Фазы генератора и фазы нагрузки соединяются между собой линейными проводниками. Нулевые точки генератора и нагрузки соединяются между собой рабочим нулем. По линейным проводам ток движется от генератора к нагрузке, по нулевым – в обратном направлении. Фазные и линейные напряжения равны независимо от способа подключения. Земля (заземляющий провод) также как и ноль не имеет напряжения. Он выполняет защитную функцию.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 849
Источник: https://MadEnergy.ru/stati/chto-takoe-faza-i-nol-v-elektrichestve.html

Простое объяснение

Итак, для начала простыми словами расскажем, что собой представляют фазный и нулевой провод, а также заземление. Фаза — это проводник, по которому ток приходит к потребителю. Соответственно ноль служит для того, чтобы электрический ток двигался в обратном направлении к нулевому контуру. Помимо этого назначение нуля в электропроводке — выравнивание фазного напряжения. Заземляющий провод, называемый так же землей, не находится под напряжением и предназначен для защиты человека от поражения электрическим током. Подробнее о заземлении вы можете узнать в соответствующем разделе сайта.

Надеемся, наше простое объяснение помогло разобраться в том, что такое ноль, фаза и земля в электрике. Также рекомендуем изучить цветовую маркировку проводов, чтобы понимать, какого цвета фазный, нулевой и заземляющий проводник!

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 837
Источник: https://samelectrik. ru/dlya-chego-nuzhny-faza-nol-i-zazemlenie.html

Углубляемся в тему

Питание потребителей осуществляется от обмоток низкого напряжения понижающего трансформатора, являющегося важнейшей составляющей работы трансформаторной подстанции. Соединение подстанции и абонентов выглядит следующим образом: к потребителям подводится общий проводник, отходящий от точки соединения трансформаторных обмоток, называемый нейтралью, наряду с тремя проводниками, представляющими собой выводы остальных концов обмоток. Выражаясь простыми словами, каждый из этих трех проводников является фазой, а общий – это ноль.

Между фазами в трехфазной энергетической системе возникает напряжение, называемое линейным. Его номинальное значение составляет 380 В. Дадим определение фазному напряжению — это напряжение между нулем и одной из фаз. Номинальное значение фазного напряжения составляет 220 В.

Электроэнергетическая система, в которой ноль соединен с землей, называется «система с глухозаземленной нейтралью». Чтобы было предельно понятно даже для новичка в электротехнике: под «землей» в электроэнергетике понимается заземление.

Физический смысл глухозаземленной нейтрали следующий: обмотки в трансформаторе соединены в «звезду», при этом, нейтраль заземляют. Ноль выступает в качестве совмещенного нейтрального проводника (PEN). Такой тип соединения с землей характерен для жилых домов, относящихся к советской постройке. Здесь, в подъездах, электрический щиток на каждом этаже просто зануляют, а отдельное соединение с землей не предусмотрено. Важно знать, что подключать одновременно защитный и нулевой проводник к корпусу щитка весьма опасно, потому как существует вероятность прохождения рабочего тока через ноль и отклонения его потенциала от нулевого значения, что означает возможность удара током.

К домам, относящимся к более поздней постройке, от трансформаторной подстанции предусмотрено подведение тех же трех фаз, а также разделенных нулевого и защитного проводника. Электрический ток проходит по рабочему проводнику, а назначение защитного провода заключается в соединении токопроводящих частей с имеющимся на подстанции заземляющим контуром. В этом случае в электрических щитках на каждом этаже располагается отдельная шина для раздельного подключения фазы, нуля и заземления. Заземляющая шина имеет металлическую связь с корпусом щитка.

Известно, что нагрузка по абонентам должна быть распределена по всем фазам равномерно. Однако, предсказать заранее, какие мощности будут потребляться тем или иным абонентом, не представляется возможным. В связи с тем, что ток нагрузки разный в каждой отдельно взятой фазе, появляется смещение нейтрали. Вследствие чего и возникает разность потенциалов между нулем и землей. В случае, когда сечение нулевого проводника является недостаточным, разность потенциалов становится еще значительнее. Если же связь с нейтральным проводником полностью теряется, то велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, при которых в фазах, нагруженных до предела, напряжение приближается к нулевому значению, а в ненагруженных, наоборот, стремится к значению 380 В. Это обстоятельство приводит к полной поломке электрооборудования. В то же время, корпус электрического оборудования оказывается под напряжением, опасным для здоровья и жизни людей. Применение разделенных нулевого и защитного провода в данном случае поможет избежать возникновения таких аварий и обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме, в которых даются определения понятиям фазы, нуля и заземления:

Надеемся, теперь вы знаете, что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны. Если возникнут вопросы, задайте их нашим специалистам в разделе «Задать вопрос электрику«!

Рекомендуем также прочитать:

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 3722
Источник: https://samelectrik.ru/dlya-chego-nuzhny-faza-nol-i-zazemlenie.html

Функции ноля в линии электропередачи

В идеале при соединении обмоток «звездой» нулевой провод является проводником при соединении обмоток преобразователя и потребителей.

На практике нагрузка в сети редко бывает одинаковой на все фазы. Так как мощность преобразователя ограничена, при повышении нагрузки в какой-то фазе в ней сила тока падает, ноль смещается, образуется напряжение смещения. Этот показатель прямо пропорционален разнице в вольтаже между фазами. Часть потребителей получает повышенное напряжение, часть – пониженное.

Основное предназначение нулевого провода – сравнять силу тока в нейтрали на преобразователе подстанции с силой тока в нулевой точке потребителей.

При повышении силы тока в одной фазе оно возвращается в нулевую точку и перераспределяется на фазы с пониженным вольтажом.

В однофазной сети, используемой в жилых домах, требуется фаза и ноль. Нулевой провод уже заземлен, напряжения на нем нет.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 924
Источник: https://OTransformatore.ru/vopros-otvet/otkuda-beretsya-nol-v-transformatore/

Зачем нужно зануление

Человечество активно использует электричество, фаза и ноль – важнейшие понятия, которые нужно знать и различать. Как мы уже выяснили, по фазе электричество подается к потребителю, ноль отводит ток в обратном направлении. Следует различать нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (PE) проводники. Первый необходим для выравнивания фазового напряжения, второй используется для защитного зануления.

В зависимости от типа линии электропередач может использоваться изолированный, глухозаземленный и эффективно-заземленный ноль. Большинство ЛЭП, питающих жилой сектор, имеет глухозаземленную нейтраль. При симметричной нагрузке на фазных проводниках рабочий ноль не имеет напряжения. Если нагрузка неравномерна, ток небаланса протекает по нулю, и схема электропитания получает возможность саморегулирования фаз.

Электросети с изолированной нейтралью не имеют нулевого рабочего проводника. В них используется нулевой заземляющий провод. В электросистемах TN рабочий и защитный нулевой проводники объединены на всем протяжении цепи и имеют маркировку PEN. Объединение рабочего и защитного нуля возможны только до распределительного устройства. От него к конечному потребителю пускается уже два нуля – PE и N. Объединение нулевых проводников запрещается по технике безопасности, так как в случае короткого замыкания фаза замкнется на нейтраль, и все электроприборы окажутся под фазным напряжением.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 1410
Источник: https://MadEnergy.ru/stati/chto-takoe-faza-i-nol-v-elektrichestve.html

Определение ноля трансформатора

Определять нейтраль в промышленных трансформаторах нужно, если проводится их параллельное подключение друг к другу. Этот процесс называется фазировкой. Ее цель – установить совпадение по фазе преобразователя и сети или двух преобразователей. Суть фазировки – поиск выводов, между которыми напряжение нулевое.

Обмотки до 0,4 кВ проверяются вольтметром, для 10 кВ требуется указатель напряжения, от 10 кВ – измерительный трансформатор.

В городской квартире не нужно знать, как же определить ноль на трансформаторе, так как ток в сети переменный. На выводах местоположение фазы и ноля зависит от направления обмоток, поэтому меняется с изменением способа подключения. При необходимости определить ноль на работающем оборудовании нужно прикоснуться к выводам индикаторной отверткой. На выводе нулевого провода напряжения нет.

Если прибор показывает, что фазы нет, это не значит, что есть ноль. Необходимо проверить все возможные варианты.

Во многих регионах напряжение в электросети нестабильное. Многие владельцы частных домов устанавливают индивидуальные трансформаторы. Широко применяются так же мини-преобразователи, понижающие напряжение до 10-20 В. Они защищают от поражения током, экономят электроэнергию, продлевают срок эксплуатации бытовых приборов. При их подключении желательно знать, откуда берется нейтраль и как подключается к сети.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 1377
Источник: https://OTransformatore.ru/vopros-otvet/otkuda-beretsya-nol-v-transformatore/

Как различить фазу, ноль, землю

Проще всего определить назначение проводников по цветовой маркировке. В соответствие с нормами, фазный проводник может иметь любой цвет, нейтраль – голубую маркировку, земля – желто-зеленого цвета. К сожалению, при монтаже электрики цветовая маркировка соблюдается далеко не всегда. Нельзя забывать и вероятности того, что недобросовестный или неопытный электрик легко может перепутать фазу и ноль или подключить две фазы. По этим причинам всегда лучше воспользоваться более точными способами, чем цветовая маркировка.

Определить фазный и нулевой проводники можно с помощью индикаторной отвертки. При соприкосновении отвертки с фазой загорится индикатор, так как по проводнику проходит электроток. Ноль не имеет напряжения, поэтому индикатор загореться не может.

Отличить ноль от земли можно с помощью прозвонки. Сначала определяется и маркируется фаза, затем щупом прозвонки нужно прикоснуться к одному и проводников и клемме заземления в электрощитке. Ноль звониться не будет. При прикосновении к земле раздастся характерный звуковой сигнал.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 1075
Источник: https://MadEnergy.ru/stati/chto-takoe-faza-i-nol-v-elektrichestve.html

Кол-во блоков: 8 | Общее кол-во символов: 10615
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

1. https://samelectrik. ru/dlya-chego-nuzhny-faza-nol-i-zazemlenie.html: использовано 3 блоков из 3, кол-во символов 4980 (47%)
2. https://OTransformatore.ru/vopros-otvet/otkuda-beretsya-nol-v-transformatore/: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 2301 (22%)
3. https://MadEnergy.ru/stati/chto-takoe-faza-i-nol-v-elektrichestve.html: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 3334 (31%)

Откуда берется пыль и как от нее избавиться — INMYROOM

Пыль — главный враг всех домохозяек. Она копится повсюду и появляется на поверхностях уже через несколько часов после уборки. Кажется, в битве за чистоту одолеть такого противника практически невозможно, но не спешите опускать руки. Рассказываем, откуда берется пыль в квартире и как с ней бороться.

Откуда берется пыль?

Ковры и текстиль

Запомните главное правило: ковры и текстиль не только украшают интерьер, но и загрязняют квартиру. Ворс на коврах — идеальный дом для пыли, которая ловко проникает в волокна.  

Мелкие элементы декора

Многие не представляют квартиру без магнитов на холодильнике или красивых статуэток на полках. Конечно, небольшие детали помогают разнообразить обстановку, а еще они способствуют распространению пыли. 

Домашние любимцы

Появление четвероногого друга скрасит будни и увеличит частоту уборки. Питомцы помогают пыли распространяться повсюду: они оставляют шерсть и частички кожи, которые оседают на поверхностях.

Ненужные вещи

У большинства есть предметы быта, которые буквально пылятся на полках шкафов. Некоторые могут находиться на виду, но все равно стоять без дела. Неиспользуемые вещи — это рассадник пыли. 

Техногенные факторы

Жители мегаполисов чаще страдают от большого количества пыли. Дом находится рядом с дорогой, стройкой или заводом? Живете на первом этаже? В этих случаях мелкие частицы будут проникать в квартиру постоянно.

Как бороться с пылью?

Регулярная уборка и стирка

Поддерживайте чистоту в доме: текстиль стирайте или освежайте отпаривателем, любителям ковров лучше пылесосить раз в несколько дней, также не забывайте вовремя менять подушки и постельное белье.

Правильные моющие средства

Средства с антистатиком помогут снизить интенсивность возникновения пыли на поверхностях. Помните, что убираться нужно сверху вниз — в противном случае все частички попадут на чистую мебель.

Уход за животными

Если вы владелец пушистого друга, вычесывайте любимца, даже когда у него нет линьки. В идеале делайте это на улице или в ванной. В любое время года тщательно мойте лапы после прогулок.

Расхламление квартиры

Избавляйтесь от ненужной одежды, книг и сувениров, которые перестали быть полезными. Не хочется расставаться с предметами? Сложите их в коробки. Внимательно изучите содержимое шкафов, разложите вещи, а несезонную одежду поместите в вакуумный пакет. 

Влажная уборка

Устраивайте влажную уборку не менее двух раз в неделю. Приобретите тряпку из микрофибры, которая отлично удаляет мелкие частички с поверхностей. Мыть полы (особенно в коридоре) и протирать пыль стоит как можно чаще.

Все фото — Сottonbro: Pexels

Комнатные растения

Озеленение квартиры сделает интерьер привлекательнее, а воздух свежее. К примеру, хлорофитум считается одним из самых неприхотливых и полезных растений: он может очистить воздух всего за сутки.

Дополнительная защита

Увлажнитель воздуха и сетки на окнах станут незаменимыми помощниками в борьбе с пылью. Сетка сократит количество частичек внутри дома, а современные увлажнители очищают воздух не хуже растений.

Откуда берётся мужской климакс и что с ним делать

Что такое мужской климакс и как его распознать

Мужской климакс — это термин, которым обозначают ^{изменения, происходящие с мужчинами в возрасте 40–50 лет и чуть старше. В современных медицинских изданиях эти процессы ещё называют мужской менопаузой — по аналогии с женской.}

Но применять по отношению к мужчинам оба термина: климакс и менопауза, мягко скажем, не совсем корректно. В отличие от женской менопаузы, причиной которой является резкое снижение выработки определённых половых гормонов, мужской климакс далеко не всегда связан с изменениями гормонального фона.

К эмоциональным и физическим симптомам ^{этого состояния относятся:}

• Снижение полового влечения (либидо).
• Проблемы с эрекцией.
• Перепады настроения, раздражительность.
• Потеря мышечной массы.
• Снижение силы и выносливости, сложности с выполнением физических упражнений.
• Заметное перераспределение жира. Например, появляется внушительный живот или растёт грудь (это состояние называют гинекомастией).
• Повышенная склонность к переломам ^{. Это связано с тем, что кости теряют прочность.}
• Приливы. Мужчину время от времени бросает в жар, случаются приступы потливости.
• Слабость, быстрая утомляемость, общий спад энергичности.
• Нарушения сна, например бессонница или, напротив, постоянное желание поспать.
• Снижение концентрации, ухудшение памяти.

Такие симптомы ощутимо портят жизнь, поэтому важно разобраться с их причиной и по возможности устранить её.

Каковы причины мужского климакса

Повторим, что мужской климакс необязательно вызван изменениями гормонального фона. Уровень тестостерона у мужчин с возрастом действительно снижается, и недостаток гормона может спровоцировать некоторые симптомы мужского климакса. Однако это постепенный процесс, который к тому же затрагивает не всех.

После 40 лет тестостерон падает примерно на 1% ежегодно ^{, однако у большинства пожилых мужчин уровень гормона остаётся в пределах нормы. И лишь у 10–25% диагностируют дефицит тестостерона.}

Учитывая это, учёные предполагают ^{, что у проявлений мужского климакса могут быть и другие, негормональные причины: психологические или физические, связанные с образом жизни.}

Психологические причины

Снижение либидо, эректильная дисфункция, перепады настроения нередко являются результатом хронического стресса, тревожного расстройства, депрессии.

Физические причины

• Недостаток сна.
• Нездоровое питание.
• Малоподвижный образ жизни.
• Курение.
• Злоупотребление алкоголем.
• Накапливающиеся с возрастом проблемы с сердечно‑сосудистой системой, к примеру сниженный тонус сосудов.

Что делать при мужском климаксе

При появлении неприятных симптомов прежде всего стоит обратиться к терапевту. Для начала врач проведёт осмотр и расспросит об образе жизни. Скорее всего, он посоветует немного изменить привычное поведение:

• чаще гулять и заниматься спортом;
• спать не менее восьми часов в сутки;
• отказаться от курения и алкоголя;
• следить за питанием, есть больше овощей и фруктов и меньше фастфуда;
• научиться управлять стрессом.

Если медик заподозрит тревожное расстройство или депрессию, то предложит проконсультироваться с психотерапевтом.

Также врач может направить на анализ крови, чтобы уточнить уровень половых гормонов. Если обнаружится дефицит, надо будет повышать тестостерон. Иногда для этого достаточно чуть пересмотреть образ жизни — так, как написано выше. Но в некоторых случаях может понадобиться заместительная гормональная терапия с помощью таблеток или инъекций, которые вернут тестостерон в норму.

Читайте также 🍆🩺🧔

Каково происхождение нуля? Как мы указали на ничто перед нулем?

Роберт Каплан, автор книги The Nothing That Is: A Natural History of Zero и бывший профессор математики Гарвардского университета, дает следующий ответ:

Первое свидетельство нулевого значения, которое у нас есть, относится к шумерской культуре в Месопотамии около 5000 лет назад. Там между клинописными символами чисел, написанных позиционно, был вставлен наклонный двойной клин, чтобы указать на отсутствие числа в месте (как мы бы написали 102, где «0» означает отсутствие цифры в столбце десятков).

Изображение: KRISTEN MCQUILLIN TIMELINE показывает развитие нуля во всем мире. Первый зарегистрированный ноль появился в Месопотамии около 3 г. до н. Э. Майя изобрели его независимо около 4 года нашей эры.Позже он был изобретен в Индии в середине пятого века, распространился на Камбоджу в конце седьмого века и в Китай и исламские страны в конце восьмого века. Зеро достиг Западной Европы в 12 веке.

Написание чисел Вавилоняне отображали ноль с двумя наклонными клиньями (в центре). Майя использовали глазообразный символ [ вверху слева ] для обозначения нуля. Китайский начал писать открытый кружок, который мы теперь используем для нуля. Индусы изображали ноль точкой.

Символ изменился с течением времени в качестве позиционного обозначения (для которого ноль имел решающее значение), проник в Вавилонскую империю, а оттуда в Индию через греков (в чьей собственной культуре ноль появлялся поздно и лишь изредка). ; у римлян его вообще не было).Арабские купцы принесли ноль, который они нашли в Индии, на Запад. После многих приключений и большого сопротивления символ, который мы использовали, был принят, и концепция процветала, поскольку ноль приобрел гораздо больше, чем просто позиционное значение. С тех пор он играет важнейшую роль в математизации мира.

Математический ноль и философское понятие небытия связаны, но не одно и то же. Ничто очень рано играет центральную роль в индийской мысли (там шунья ), и мы находим предположения практически во всех космогонических мифах о том, что должно было предшествовать сотворению мира.Итак, в библейской книге Бытия (1: 2): «И земля была бесформенна и пуста».

Но наша неспособность представить себе такую ​​пустоту хорошо отражена в книге Иова, который не может ответить, когда Бог спрашивает его (Иов 38: 4): «Где был ты, когда Я закладывал основания земли? Объявите, если у тебя есть понимание «. Физические теории Большого взрыва нашей эпохи не могут вернуться к окончательному началу из ничего — хотя в математике мы можем генерировать все числа из пустого множества.Ничто как состояние, из которого только мы можем свободно создавать нашу собственную природу, лежит в основе экзистенциализма, процветавшего в середине 20-го века.

Ответ, первоначально опубликованный 28 февраля 2000 г.

Происхождение числа ноль | История

В четырех милях от великого храма Ангкор-Ват, глубоко в камбоджийских джунглях, я открыл дверь импровизированного сарая с гофрированной жестяной крышей и вошел в пыльную комнату, выкрашенную в бледно-серый цвет.Тысячи кусков и кусков камня покрывали земляной пол: разбитые головы статуй кхмерских королей и индуистских богов, сломанные перемычки и дверные коробки из заброшенных храмов, остатки стел с древней письменностью. После многих лет поисков я наконец прибыл сюда, надеясь найти единственную точку, высеченную на красноватом камне, скромный знак невероятной важности, символ, который станет самой основой нашей системы счисления — наш первый ноль.

Любовь на всю жизнь привела меня к этому порогу.Я вырос на круизном лайнере в Средиземном море, который часто заходил в Монте-Карло, и меня привлекали заманчивые числа на колесах рулетки: половина из них красные, половина — черные. Мое увлечение привело к карьере математика, и, занимаясь математической археологией, я нашел множество древних чисел, в том числе магический квадрат (те таинственные числовые сетки, в которых сумма каждого столбца, строки и диагонали одинакова) на пороге джайнского храма десятого века в Кхаджурахо, Индия.

Я убежден, что создание цифр для представления абстрактных сущностей, которые мы называем числами, было нашим величайшим интеллектуальным достижением.Простой знак «3» представляет все трио во вселенной; это качество «быть тремя» — в отличие от «быть пятью» или «быть семью». Цифры позволяют нам отслеживать вещи, записывать даты, торговать товарами, рассчитывать настолько точно, что мы можем летать на Луну и воздействовать на мозг.

Мы используем их с такой легкостью, что воспринимаем их как должное. Удивительно, но наша система счисления прижилась на Западе только в 13 веке, после того как итальянский математик Леонардо Пизанский, более известный как Фибоначчи, представил европейцам числа. Он узнал их от арабских торговцев, которые предположительно переняли их во время путешествий на Индийский субконтинент.

В поисках нуля: одиссея математика по раскрытию происхождения чисел

Изобретение цифр — это, пожалуй, величайшая абстракция, которую когда-либо создавал человеческий разум. Практически все в нашей жизни является цифровым, числовым или количественным. История о том, как и где мы получили эти цифры, от которых мы так зависим, на протяжении тысячелетий была окутана тайной.«В поисках нуля» — это приключенческая сага о давней одержимости Амира Акзеля: найти первоисточники наших чисел.

Купить

Из всех цифр «0» — один зеленый на колесе рулетки — является наиболее значимым. Уникальный в представлении абсолютного небытия, его роль в качестве заполнителя дает нашей системе счисления силу. Это позволяет числам циклически перемещаться, приобретая разные значения в разных местах (сравните 3 000 000 и 30). За исключением системы майя, чей нулевой символ никогда не покидал Америку, наша — единственная система, в которой числительное обозначает ноль.Согласно некоторым источникам, вавилоняне использовали знак «ничто», но относились к нему в первую очередь как к знаку препинания. У римлян и египтян тоже не было такой цифры.

Круг, начертанный в храме в Гвалиоре, Индия, датируемый девятым веком, широко считался самой старой версией нуля в нашей системе, индуистско-арабской. В то время торговля с арабской империей связала Восток и Запад, поэтому она могла происходить откуда угодно. Я охотился за старшим нулём, конкретным примером, отстаивающим восточное происхождение.

Найденный на каменной стеле, он был задокументирован в 1931 году французским ученым Жоржем Коэдесом. Надпись, присвоенная опознавательной этикетке K-127, читается как купчая и включает в себя ссылки на рабов, пять пар волов и мешки с белым рисом. Хотя некоторые надписи не были расшифрованы, на надписи явно была указана дата 605 года по древнему календарю, который начинался в 78 году нашей эры. Таким образом, его дата была 683 годом нашей эры. На два столетия старше, чем в Гвалиоре, она предшествовала многим. Арабская торговля.Но K-127 исчез во время террора красных кхмеров, когда было намеренно уничтожено более 10 000 артефактов.

Я описываю свою одержимость поиском этого самого раннего нуля в моей будущей книге Finding Zero . Я провел бесчисленные часы, изучая старые тексты в библиотеках от Лондона до Дели, переписываясь по электронной почте и звоня всем, кто мог знать кого-то, кто мог бы помочь мне найти K-127. Я совершил несколько неудачных поездок в Камбоджу, потратив значительную сумму собственных денег.На грани отказа я получил грант от Фонда Альфреда П. Слоана и продолжал двигаться вперед. Генеральный директор министерства культуры и изящных искусств Камбоджи Hab Touch направил меня к навесам в Angkor Conservation, месте реставрации и хранения, закрытом для публики. Когда мне дважды отказывали, Тач любезно позвонил по телефону, и в начале января 2013 года меня пригласили войти. Я до сих пор не знал, выжил ли К-127.

И все же в течение двух часов колесо рулетки повернулось в мою пользу.Я заметил кусок ленты с начерченной карандашом «К-127», а затем я узнал эту единственную точку на плите размером 3 на 5 футов, неповрежденную, но с грубым разрывом наверху. Я был в восторге. Я не осмелился прикоснуться к поверхности камня, опасаясь, что могу повредить ей.

С того удачного момента я размышлял о подвиге, который принес нам цифры, на этот раз задаваясь вопросом не где и когда, а как? Я задал десяткам математиков давно обсуждаемый вопрос: были ли числа открыты или изобретены? Большинство считает, что числа существуют вне человеческого разума.В отличие от Симфонии № 9 Бетховена, для них не нужен создатель-человек. Что придало числам их силу, так это сам факт их именования и записи. Сейчас я работаю с камбоджийскими официальными лицами, чтобы перевезти K-127 в музей в Пномпене, где широкая публика сможет оценить невероятное открытие, которое он представляет.

Кто изобрел ноль? | Живая наука

Хотя люди всегда понимали концепцию «ничего» или «не иметь ничего», концепция нуля относительно нова; он полностью развился в Индии примерно в пятом веке нашей эры.Д., возможно, на пару веков раньше. До этого математики изо всех сил пытались выполнять простейшие арифметические вычисления. Сегодня ноль — как символ (или цифра), так и понятие, означающее отсутствие какой-либо величины — позволяет нам выполнять вычисления, решать сложные уравнения и изобрести компьютеры.

«Индийский [или числовой] ноль, широко известный как одно из величайших достижений в истории человечества, является краеугольным камнем современной математики и физики, а также побочных технологий, — сказал Питер Гобетс, секретарь Фонда ZerOrigIndia. или нулевой проект.Фонд, базирующийся в Нидерландах, исследует происхождение нулевой цифры.

Ранняя история: угловые клинья

Ноль как заполнитель был изобретен независимо в цивилизациях по всему миру, сказала доктор Аннетт ван дер Хук, индиолог и координатор исследований Zero Project. Вавилоняне получили свою систему счисления от шумеров, первых людей в мире, которые разработали систему счисления. Шумерская система, разработанная 4000-5000 лет назад, была позиционной — ценность символа зависела от его положения относительно других символов.

Роберт Каплан, автор книги «Ничто, что есть: естественная история нуля», предполагает, что предком нулевого заполнителя могла быть пара угловых клиньев, которые использовались для представления пустого числового столбца. Однако Чарльз Сейф, автор книги «Ноль: биография опасной идеи», не согласен с тем, что клинья представляют собой заполнитель.

Система шумеров перешла через Аккадскую империю к вавилонянам около 300 г. до н. Э. Там, соглашается Каплан, появился символ, который явно был заполнителем — способом отличить 10 от 100 или обозначить, что в числе 2025 нет числа в столбце сотен.Первоначально вавилоняне оставили пустое место в своей клинописной системе счисления, но когда это стало запутанным, они добавили символ — клинья с двумя углами — для обозначения пустого столбца. Однако они так и не разработали идею нуля как числа.

Ноль в Америке

Шестьсот лет спустя и в 12000 милях от Вавилона майя разработали ноль в качестве заполнителя около 350 г. н.э. и использовали его для обозначения заполнителя в своих сложных календарных системах. Однако, несмотря на то, что они были высококвалифицированными математиками, майя никогда не использовали ноль в уравнениях.Каплан описывает изобретение нуля майя как «наиболее яркий пример того, что ноль был изобретен полностью с нуля».

Индия: где ноль превратился в число

Некоторые ученые утверждают, что вавилонская концепция распространилась до Индии, но другие, в том числе участники проекта Zero Project, считают, что индусы самостоятельно разработали числовой ноль. «Мы придерживаемся мнения, что в древней Индии можно найти множество так называемых« культурных предшественников », которые делают правдоподобным, что математический ноль был изобретен там», — сказал Гобетс, чья организация состоит из ученых и аспирантов, посвятивших себя изучению развитие нуля в Индии. «Проект Zero предполагает, что математический ноль (« шунья »на санскрите), возможно, возник из современной философии пустоты или шуньята», — сказал Гобец. «Если бы философские и культурные факторы, обнаруженные в Индии, были важны для развития нуля как математической концепции, это объяснило бы, почему другие цивилизации не развили ноль как математическую концепцию», — сказал ван дер Хук.

Согласно книге «Гребень павлина; неевропейские корни математики» д-раДжордж Гевергезе Джозеф, концепция нуля впервые появилась в Индии около 458 года нашей эры. Джозеф предполагает, что санскритское слово, обозначающее ноль, śūnya, означало «пустота» или «пустой» и происходило от слова «рост» в сочетании с найденным ранее определением. в Ригведе о «недостатке» или «недостатке». Производным от этих двух определений является шуньята, буддийская доктрина «пустоты», или освобождения ума от впечатлений и мыслей.

«Исходя из этой философии, мы думаем, что появились числа для использования в математических уравнениях», — сказал ван дер Хук. «Мы ищем мост между индийской философией и математикой».

«Ноль и его действие впервые были определены [индуистским астрономом и математиком] Брахмагуптой в 628 году», — сказал Гобетс. Он разработал символ нуля: точку под числами. «Но он тоже не утверждает, что изобрел ноль, который, по-видимому, должен был существовать уже какое-то время», — добавил Гобетс.

Надпись на стене храма в Гвалиоре, Индия, датируется девятым веком и считается старейшим зарегистрированным примером нуля, по данным Оксфордского университета.Другой пример — древний индийский свиток под названием рукопись Бхакшали. Обнаруженный в поле в 1881 году, исследователи полагают, что он также возник в девятом веке. Однако недавнее углеродное датирование показало, что оно, вероятно, было написано в третьем или четвертом веке, что отодвигает самое раннее зарегистрированное использование нуля на 500 лет.

Маркус дю Сотуа, профессор математики Оксфордского университета, сказал: «Сегодня мы считаем само собой разумеющимся, что концепция нуля используется во всем мире и является ключевым строительным блоком цифрового мира. Но создание нуля как отдельного числа, которое произошло от символа точки-заполнителя, найденного в рукописи Бахшали, было одним из величайших достижений в истории математики.

«Теперь мы знаем, что еще в третьем веке математики в Индии посеяли семена идеи, которая впоследствии стала столь фундаментальной для современного мира. Результаты показывают, насколько динамичной была математика на индийском субконтиненте. на века.»

От Ближнего Востока до Уолл-стрит

В течение следующих нескольких столетий концепция нуля прижилась в Китае и на Ближнем Востоке.По словам Нильса-Бертила Валлина из YaleGlobal, к 773 году ноль достиг Багдада, где стал частью арабской системы счисления, основанной на индийской системе.

Персидский математик Мохаммед ибн-Муса аль-Ховаризми предложил использовать маленький кружок в вычислениях, если в разряде десятков нет числа. Арабы называли этот круг «сифр» или «пустой». Ноль имел решающее значение для аль-Ховаризми, который использовал его для изобретения алгебры в девятом веке. Аль-Ховаризми также разработал быстрые методы умножения и деления чисел, известные как алгоритмы — искажение его имени.

Ноль попал в Европу после завоевания Испании мавританами и был развит итальянским математиком Фибоначчи, который использовал его для вычисления уравнений без счётов, которые в то время были наиболее распространенным инструментом для арифметики. Эта разработка была очень популярна среди торговцев, которые использовали уравнения Фибоначчи, включающие ноль, чтобы сбалансировать свои бухгалтерские книги.

Средневековые религиозные лидеры в Европе не поддерживали использование нуля, сказал ван дер Хук. Они считали это сатанинским. «Бог был во всем, что было.«Все, что не было от дьявола», — сказала она.

Валлин указывает, что итальянское правительство с подозрением относилось к арабским числам и запретило использование нуля. Торговцы продолжали использовать его незаконно и тайно, а арабское слово для обозначения нуля Слово «sifr» привело к появлению слова «шифр», которое не только означает числовой символ, но и стало означать «код».

К 1600-м годам ноль стал довольно широко использоваться по всей Европе. Декартова система координат и в исчислении, разработанная независимо сэром Исааком Ньютоном и Готфридом Вильхемом Либницем.Исчисление проложило путь физике, инженерии, компьютерам и большей части финансовой и экономической теории.

«Концепция пустоты теперь занимает центральное место в современной физике: вся известная вселенная рассматривается как« игра с нулевой суммой », в частности, такими как Стивен Хокинг», — сказал Гобетс.

Цифра и концепция нуля, привезенные из Индии, проявились по-разному. «Столь банальным стал ноль, что немногие, если вообще есть, осознают его поразительную роль в жизни каждого человека в мире», — сказал Гобетс.

Дополнительные ресурсы

История нуля | YaleGlobal Online

С момента своего рождения много веков назад ноль пересек величайшие умы и самые разнообразные границы, превратившись из заполнителя в двигатель вычислений. Сегодня ноль, пожалуй, самый распространенный из известных мировых символов. В истории нуля что-то можно сделать из ничего.

Zero, zip, zilch — как часто на вопрос отвечает одно из этих слов? Бесчисленное множество, без сомнения.Тем не менее, за этим, казалось бы, простым ответом, ничего не передающим, скрывается история идеи, на разработку которой потребовалось много веков, много стран, которые нужно пересечь, и множество умов, которые нужно осмыслить. Понимание и работа с нулем — основа нашего сегодняшнего мира; без нуля у нас не было бы исчисления, финансового учета, способности быстро производить арифметические вычисления и, особенно в сегодняшнем мире подключений, компьютеров. История нуля — это история идеи, которая пробудила воображение великих умов по всему миру.

Когда кто-то думает о сотне, двести или семи тысячах, в его или ее сознании появляется цифра, за которой следует несколько нулей. Ноль функционирует как заполнитель; то есть три нуля означают, что их семь тысяч, а не только семь сотен. Если бы мы пропустили один ноль, это резко изменило бы сумму. Только представьте, что к вашей зарплате вычеркнули (или добавили) один ноль! Тем не менее, система счисления, которую мы используем сегодня — арабская, хотя на самом деле она пришла из Индии — относительно нова.На протяжении веков люди отмечали величины различными символами и цифрами, хотя выполнять простейшие арифметические вычисления с помощью этих систем счисления было неудобно.

Шумеры были первыми, кто разработал систему подсчета для учета запасов своих товаров — например, крупного рогатого скота, лошадей и ослов. Шумерская система была позиционной; то есть размещение определенного символа относительно других обозначало его значение. Шумерская система была передана аккадцам около 2500 г. до н.э., а затем вавилонянам в 2000 г. до н.э.Вавилоняне первыми придумали знак, обозначающий отсутствие числа на колонне; так же, как 0 из 1025 означает, что в этом числе нет сотен. Хотя вавилонский предок Золя был хорошим началом, до появления символа в том виде, в каком мы его знаем, оставались еще столетия.

У известных математиков древних греков, которые узнали основы своей математики от египтян, не было названия для нуля, и в их системе не было заполнителя, как это было в вавилонской системе.Возможно, они обдумывали это, но нет убедительных доказательств того, что этот символ вообще существовал на их языке. Именно индейцы начали понимать ноль и как символ, и как идею.

Брахмагупта, около 650 г. н.э., был первым, кто формализовал арифметические операции с использованием нуля. Он использовал точки под числами, чтобы обозначить ноль. Эти точки поочередно назывались «шунья», что означает «пустота», или «кха», что означает место. Брахмагупта написал стандартные правила для достижения нуля путем сложения и вычитания, а также результатов операций с нулем.Единственной ошибкой в ​​его правилах было деление на ноль, которое пришлось ждать Исааку Ньютону и Г.В. Лейбниц должен взяться за дело.

Но пройдет еще несколько веков, прежде чем ноль достигнет Европы. Сначала великие арабские путешественники привезли из Индии тексты Брахмагупты и его коллег вместе со специями и другими экзотическими предметами. Ноль достиг Багдада к 773 году нашей эры и будет разработан на Ближнем Востоке арабскими математиками, которые будут основывать свои вычисления на индийской системе. В девятом веке Мохаммед ибн-Муса аль-Ховаризми был первым, кто работал над уравнениями, которые равнялись нулю, или алгебре, как она стала известна.Он также разработал быстрые методы умножения и деления чисел, известные как алгоритмы (искажение его имени). Аль-Ховаризми назвал ноль «сифр», от которого произошел наш шифр. К 879 году н.э. ноль был написан почти так, как мы его знаем сейчас, — овалом, но в данном случае меньшим, чем другие числа. А благодаря завоеванию Испании маврами ноль наконец достиг Европы; к середине XII века переводы произведений Аль-Ховаризми проложили свой путь в Англию.

Итальянский математик Фибоначчи опирался на работу Аль-Ховаризми с алгоритмами в своей книге Liber Abaci, или «Книга Abacus», в 1202 году.До этого времени счеты были наиболее распространенным инструментом для выполнения арифметических операций. Развитие Фибоначчи быстро привлекло внимание итальянских торговцев и немецких банкиров, особенно использование нуля. Бухгалтеры знали, что их бухгалтерские книги сбалансированы, когда положительные и отрицательные суммы их активов и пассивов равнялись нулю. Но правительства по-прежнему с подозрением относились к арабским цифрам из-за легкости, с которой можно было заменить один символ на другой. Несмотря на то, что торговцы были объявлены вне закона, они продолжали использовать ноль в зашифрованных сообщениях, таким образом, слово «шифр», означающее «код», произошло от арабского слова «сифр».

Следующим великим математиком, использовавшим ноль, был Рене Декарт, основатель декартовой системы координат. Любой, кому приходилось рисовать треугольник или параболу, знает, что начало Декарта находится в точке (0,0). Хотя сейчас ноль становится все более распространенным явлением, разработчики исчисления, Ньютон и Лебиниц, сделают последний шаг в понимании нуля.

Сложение, вычитание и умножение на ноль — относительно простые операции. Но деление на ноль сбило с толку даже великие умы. Сколько раз ноль переходит в десять? Или сколько несуществующих яблок уходит в два яблока? Ответ неопределенный, но работа с этой концепцией — ключ к исчислению.Например, когда кто-то едет в магазин, скорость автомобиля никогда не бывает постоянной — светофоры, пробки и различные ограничения скорости заставляют автомобиль ускоряться или замедляться. Но как определить скорость автомобиля в один конкретный момент? Здесь на сцену выходят ноль и исчисление.

Если вы хотите узнать свою скорость в конкретный момент, вам нужно будет измерить изменение скорости, которое происходит за заданный период времени. Делая этот установленный период все меньше и меньше, вы могли бы разумно оценить скорость в этот момент.Фактически, когда вы приближаете изменение времени к нулю, отношение изменения скорости к изменению во времени становится похожим на некоторое число больше нуля — та же проблема, которая поставила в тупик Брахмагупту.

В 1600-х годах Ньютон и Лейбниц самостоятельно решили эту проблему и открыли миру огромные возможности. Благодаря работе с числами, приближающимися к нулю, родилось исчисление, без которого у нас не было бы физики, инженерии и многих аспектов экономики и финансов.

В двадцать первом веке ноль настолько привычен, что говорить о нем кажется много шума из ничего.Но именно понимание этого ничто и работа с ним позволили цивилизации прогрессировать. Развитие нуля на континентах, веках и умах сделало его одним из величайших достижений человеческого общества. Поскольку математика — это глобальный язык, а вычисление — его главное достижение, ноль существует и используется повсюду. Но, как и его функция в качестве символа и понятия, предназначенного для обозначения отсутствия, ноль может по-прежнему казаться ничем. Тем не менее, вспомните опасения по поводу 2000 года, и ноль больше не кажется сказкой, рассказанной идиотом.

Ссылки:
1. Каплан, Роберт (2000). Ничто, что есть: естественная история нуля. Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета.

2. Сейф, Чарльз (2000). Ноль: Биография

Права:
© Авторское право Йельского центра изучения глобализации 2002

Происхождение слова «ноль»

Science Diction — это небольшой подкаст о словах и научных историях, стоящих за ними. Подпишитесь везде, где вы получаете свои подкасты, и подпишитесь на нашу рассылку новостей.

---

Первое известное использование: 1598

Этимология

Наше английское слово «ноль» происходит от арабского слова sifr . Это тот же арабский корень, который дает нам слово , шифр , что может означать что-то, что было сделано тайно. Почему подразумевается скрытность? Что ж, это долгая история.

Создание чего-то из ничего

Многие историки и ученые согласны с тем, что ноль в том виде, в каком мы его знаем, впервые появился в Индии. Хотя концепция обозначения небытия существовала в нескольких других культурах, таких как майя и вавилоняне, древние индейцы были первыми, кто рассматривал ничто как правильное число, а не просто заполнитель.Писатель-математик Алекс Беллос предположил, что Индия предоставила идеальные условия для этого скачка: концепция нирваны, или ничто, была хорошо известна, и слово, используемое в древнеиндийских философских текстах для обозначения ничто, было шунья , слово позже это будет означать ноль .

Как сказал Беллос BBC: «Каждый раз, когда вы записываете номер телефона или цену чего-то, что имеет ноль, вы на самом деле записываете что-то, что имеет почти 2000-летний мистический символизм.”

В 2013 году математик Алекс Беллос отправился в Индию, чтобы увидеть один из старейших нулей. Число 270 появляется в центре этого изображения надписи IX века в храме в Гвалиоре, Индия. Фото любезно предоставлено Алексом Беллосом

От нуля до математического героя

По мере развития математических концепций ноль постепенно выскользнул из Индии и начал распространяться по всему миру. Около 1200 года нашей эры знаменитый итальянский математик Фибоначчи вернулся в западный мир после детства, проведенного на территории нынешнего Алжира.Там он получил образование у мавританского учителя и познакомился с миром арабских цифр. Когда он вернулся в Европу, он ничего не привез с собой, то есть концепцию «ничто».

Это не так хорошо дома. Зеро приземлился в Европе в эпоху крестовых походов, и люди скептически относились к арабским идеям. «Сама идея« ничего »на самом деле была довольно сложной идеей для многих людей, особенно христиан, — говорит математик Ханна Фрай. «Их идея была своего рода« вечностью », и у Бога нет ни начала, ни конца.Так что сама концепция «ничто» заставляла их чувствовать себя весьма неудобно ».

Древний индийский манускрипт Бахшали, содержащий старейшее в мире зарегистрированное происхождение символа нуля, который мы используем сегодня, представленного в виде точек. Углеродное датирование показало, что рукопись датируется третьим или четвертым веком, на сотни лет раньше, чем считалось ранее. Авторы и права: Бодлеанские библиотеки, Оксфордский университет; Музей науки.

Помимо философских сомнений, ноль вызвал некоторую тревогу среди тех, кто думает о деньгах.В 13 веке в городе Флоренция в Италии были запрещены ноль и все другие арабские цифры, утверждая, что круглая форма может быть легко преобразована в 6 или 9 предприимчивым торговцем и может быть воротами к отрицательным числам — и ужасная концепция долга и ростовщичества.

Только в 15 веке ноль был полностью принят в западном мире. — В этом большую роль сыграли торговцы, — объясняет Фрай. «Если вы торгуете, преодолевая препятствия, просто подумайте о том, чтобы делать арифметические операции в римской системе счисления.Уму непостижимо, как бы вы когда-нибудь что-нибудь сделали… Это безумие, что Шекспир писал стихи до того, как нулевой уровень получил широкое признание. Я просто нахожу это безумием, как поздно, поздно ».

Ничто до нуля

Индусы
Точка была предшественником нуля, который мы знаем сегодня. Некоторые теории предполагают, что, согласно индуистским идеалам, ноль не был дырой, олицетворяющей ничто; он был круглым, потому что означал круг жизни.

Вавилоняне
Ноль в качестве заполнителя был обозначен двумя наклонными клиньями.

Майя
Майя независимо разработали метод обозначения небытия с нуля в первые несколько веков нашей эры, и они использовали символ морской ракушки.

---

Познакомьтесь с писателем

Йоханна Майер

О Джоанне Майер

@yohannamayer

Джоанна Майер — продюсер подкастов, ведущая телеканала Science Diction из журнала Science Friday.Когда она не работает, она, вероятно, печет фруктовый пирог. Черри — ее фирменное блюдо, но она также готовит и средний штрейзель из ревеня.

Как Zero пришел на Запад · Frontiers for Young Minds

Аннотация

В то время как вавилоняне, греки и римляне могли производить удивительно сложные вычисления, математическое развитие было ограничено до введения истинного нуля. В этой статье мы объясним, почему ноль был таким важным достижением.Мы пытаемся ответить на вопрос: откуда взялся ноль и сколько лет понятию нуля? Есть веские доказательства того, что ноль — это восточное развитие, пришедшее на Запад из Индии, или цивилизация с корнями в Индии, такая как Камбоджа. Это означало бы, что ноль — это не изобретение Греции или Запада, как давно думали ученые. Математика — чудесная загадка: остается много вопросов о том, как и почему ноль возник на Востоке и как он, вероятно, попал в Европу.

Зеро, трудолюбивый герой!

Представьте на минуту, какой была бы ваша жизнь без этого маленького кружка, которым мы обозначаем ноль!

Хотя мы принимаем ноль как должное, это относительно недавнее изобретение.У вавилонян и римлян не было способа представить ноль отдельным символом; так же как и греки, которые не считали «ничто» числом. Майя, живущие в Центральной Америке, использовали идею нуля [1] ¹ в своей календарной системе, но поскольку они были изолированы от других людей, их ноль не выходил за пределы их собственной цивилизации. Чтобы найти источник нуля, мы должны искать в другом месте.

Давайте посмотрим на цифры, которые использовались в древнем Вавилоне, где более 5000 лет назад существовала сложная математическая система.Эта система была разработана и усовершенствована на основе еще более старых систем записи чисел и вычислений! Мы много знаем о вавилонской системе, потому что они писали на глиняных табличках, которые сохранились до наших дней. Вавилоняне были хорошими математиками и астрономами, которые использовали сложную систему с основанием 60 , а не нашу систему с основанием 10 ² . В современной математике мы все еще используем основание 60 для определенных функций. Например, подумайте, как мы сохраняем время: 60 секунд в минуту, 60 минут в час.Вавилоняне, как и мы, использовали позиции (например, наши базовые 10 единиц, десятки, сотни, тысячи) для представления чисел. Но использование системы base 60 означало, что вычисления и отслеживание мест были чрезвычайно сложными. В системе базовых 60 позиции становятся шестерками, шестидесяти, шестью сотнями, шестью тысячами. Представьте, что вы пытаетесь отслеживать позиции без символа нуля для обозначения пробела. Этот маленький символ нуля очень полезен. В конечном итоге вавилоняне начали отмечать пустую колонку пробелом, но только подумайте, как легко, должно быть, было пропустить пробел в числовых колонках.Со своей сложной системой вавилонянам приходилось полагаться на контекст, чтобы понять значение числа. В качестве примера использования контекста, если кто-то говорит вам, что что-то стоит четыре пятьдесят, вы можете предположить, что 4,50 доллара, если вы думаете о заказе мороженого, а не 450 долларов, что может показаться логичным, если вы покупаете билет на самолет.

Греки знали о нуле как о понятии, но не считали его числом, имеющим такую ​​же полезность в математике, как числа 1–9. Согласно Аристотелю, невозможно было разделить на 0 и получить значимый результат, поэтому греческая система была основана на 9 числах — без нуля.

Римляне не использовали цифры для вычислений, поэтому у них не было необходимости в нуле, чтобы удерживать место или оставлять столбец пустым. Для торговли использовалась римская система счисления, и им не нужно было представлять ноль специальным символом. Они использовали счетную доску для вычислений, а их цифры использовались только для записи результатов. Это не значит, что они не понимали ничего. У них было слово, которое ничего не значило, кроме символа.

Super Zero!

Почему нас волнует ноль? Ноль можно использовать в качестве заполнителя , не имеющего отдельного значения, или как математическое число.Например, когда мы называем год, например, 2019, у каждой цифры есть свое собственное четко определенное место. Мы называем ноль заполнителем, поскольку он сообщает нам, что есть ноль сотен. Мы можем представить нашу систему в базе 10 со столбцами, как показано ниже:

Этот 0 сохраняет единицы с обеих сторон «на месте», поэтому мы знаем их значение. Уберите этот заполнитель, и станет непонятно, какое число мы имеем в виду.

Ноль может быть больше, чем заполнитель. Ноль также отмечает точку разделения между положительными и отрицательными числами.Если мы посчитаем в обратном порядке с целыми числами , мы получим ноль. Точно так же, если мы будем считать вперед с отрицательными числами, мы также получим 0.

Пока вы хотите только считать и измерить, вы можете делать это без нуля. Но без нуля продвинутая математика была бы невозможна: ни алгебры, ни исчисления. И у нас не было бы компьютеров, потому что компьютеры используют двоичную систему или основание 2, , что означает, что информация записывается и читается как последовательность нулей и единиц.

Кто изобрел ноль?

Арабы в Средние века — столетия спустя величайшего возраста греческой математики — были одновременно выдающимися математиками и важными носителями древних знаний, включая математику. Мухаммад ибн Муса аль-Хорезми был известным персидским математиком, астрономом и географом, внесшим большой вклад в наше современное понимание математики, особенно в областях алгебры и тригонометрии. Его имя — Аль-Хорезми — в конечном итоге стало Алгоритми при переводе на латынь.Из латинизированной версии его имени мы получили слово «алгоритм», означающее набор правил, которым мы следуем при выполнении вычислений. В начале девятого века нашей эры Аль-Хорезми был главным астрономом и библиотекарем в знаменитом Доме мудрости в Багдаде, где он изучал научные и математические рукописи, в том числе рукописи древних греков и индуистов.

В Аль’Хоразми об индуистском искусстве счета, он описывает индуистскую или индийскую систему счисления, основанную на 10 цифрах: 1–9 и 0.Он отдает должное этому нулю, говоря, что он открыл его, когда переводил математические работы индийского ученого седьмого века н.э. Брахмабгупты. Эта полезная система вскоре была принята арабским миром.

Зеро — долгий путь в Европу

европейцев в средние века все еще вели бизнес, используя римские цифры. Но торговые пути не просто перемещали шелк и специи с Востока на Запад — они также перемещали знания. Фибоначчи, сын итальянского купца, часто путешествовал по делам своего отца.В Северной Африке он обнаружил, что арабские торговцы используют систему бухгалтерского учета, основанную на 10 числах, 1–9 + 0. Он быстро понял, что эта система может улучшить бухгалтерский учет и бухгалтерский учет в Европе. В 1202 году он опубликовал книгу под названием Liber Abaci , в которой распространялась идея этой новой системы счисления, в которой был ноль, «чтобы сохранить строки». В книге говорилось о практических приложениях системы: как конвертировать одну валюту в другую, расчет прибылей и убытков и другие важные бизнес-потребности [2].

Поиск перемещается в Индию и Камбоджу

Жоржу Кедесу было чуть за двадцать, когда он посетил Ближневосточную коллекцию в Лувре, знаменитом музее в Париже, недалеко от того места, где он жил. Его заинтриговала древняя вавилонская надпись на выставке. Этот ранний опыт побудил его изучать древние языки и посвятить свою жизнь раскрытию древних тайн, содержащихся в надписях из Юго-Восточной Азии.

У Кодеса ​​была интригующая теория. Он считал, что числительные произошли от цивилизаций по всей Азии, которые разделяли общую культуру, основанную на религиях буддизма или индуизма.Другие ученые в то время полагали, что числа должны были происходить из Греции или Аравии, но Кедес считал, что эта вера не способна оценить интеллектуальное развитие Востока. На данный момент у Седеса не было доказательств своей теории. Затем, в ходе своей работы, он наткнулся на непереведенную надпись, найденную на камне, который он назвал K-127, из древнего храма в Самборе на Меконге в Камбодже. Переводя письмо, он был ошеломлен, обнаружив, что в нем есть неуловимый ноль, который он надеялся найти! (Рисунки 1, 2).

• Рисунок 1 — Ноль в виде точки в K-127.
• Дата на K-127 в увеличенном виде, где ноль обозначен точкой.

• Рисунок 2 — Натуральный камень К-127, сделанный Национальным музеем Камбоджи в 2015 году.
• K-127, древняя надпись, найденная в Камбодже, с одним из старейших известных нулей.

Надпись описывает транзакции продавца и включает дату с нулем — нулевым заполнителем — представленную в виде маленькой точки! Тот, кто вырезал надпись, удобно добавил дату: 605 год от эры чака.Преобразовать дату чака в нашу календарную систему не составило труда. Кедес знал, что первый царь эпохи Чака начал свое правление в 78 году, поэтому, добавив 78 к 605 на камне, он знал, что надпись была сделана в 683 году нашей эры. У Кодеса ​​было доказательство, которое он опубликовал в научной статье 1931 года [3]. Это доказало, что ноль возник на Востоке, потому что этот ноль, найденный в Камбодже, был вырезан до работ арабских математиков. Это раннее открытие доказало, что наши письменные цифры и ноль имеют восточно-азиатское происхождение [4].

Еще один поворот к нашей теории чисел

Примерно за 40 лет до того, как Кодес перевел K-127, рукопись, написанная на бересте, называемая Бахшалинским манускриптом, была найдена в Бахшали, на территории нынешнего Пакистана. Этот текст содержал древний ноль, представленный маленьким кружком. Возраст этого нуля не был известен, но некоторые эксперты полагали, что он очень старый. В отличие от К-127, эта рукопись не имела удобной даты в тексте, поэтому было трудно определить, когда она была написана.Кроме того, ученые полагали, что некоторые части рукописи были написаны в разное время.

Сегодня Бахшали находится в Бодлианской библиотеке Оксфордского университета. В 2017 году [5] Бодлианец разрешил удалить небольшой кусок коры для радиоуглеродного датирования . Результаты показали, что часть, содержащая ноль, относится к третьему или четвертому веку. Если это верно, рукопись Бахшали старше К-127 и старше любой обнаруженной надписи, содержащей ноль.Некоторые эксперты не уверены. Их аргумент состоит в том, что раздел, удаленный для тестирования, не содержал никаких записей — и поскольку считается, что страницы были написаны в разное время, это представляет проблему. Ученые надеются, что Бодлианская библиотека проведет дальнейшие испытания других частей рукописи. Остается много вопросов — насколько точен метод датировки рукописи? Будут ли обнаружены другие, более старые нули? И, наконец, как идея нуля перешла из Индии в Камбоджу и Индонезию, а затем распространилась на весь остальной мир? Что мы действительно знаем, так это то, что ноль, который мы используем сегодня, родился в Южной Азии! Мы надеемся, что будущие историки математики ответят на еще несколько кусочков этой интригующей головоломки.

Конец истории?

Так почему цивилизация индейцев изобрела ноль? Хотя греки считали ноль ничем, ничто было очень важно в некоторых религиях Востока, включая буддизм и индуизм. Возможно, ключ к разгадке есть в индийской религии и философии. В любом случае, математика — и числа — вызывают множество вопросов, которые только и ждут вас.

Глоссарий

База 60 (шестидесятеричная) система : ↑ Древняя система счисления, в основе которой лежит шестьдесят.Эта система использовалась древними шумерами в третьем тысячелетии до нашей эры, была передана древним вавилонянам и до сих пор используется для измерения времени, углов и географических координат.

Система счисления с основанием 10 (десятичная) : ↑ Наша текущая система счисления — это система счисления с основанием 10, которая состоит из 10 цифр и использует разряды и десятичную точку для отделения целых чисел от десятичных дробей.

Заполнитель : ↑ Число без собственного значения, используемое в десятичных и числовых строках для отображения значений других чисел.

Целые числа : ↑ Недесятичные или недробные числа, такие как 1, 2, 3 и далее.

База 2 (двоичная) система : ↑ Система, в которой информация может быть выражена комбинациями цифр 0 и 1.

Средние века : ↑ Период времени в европейской истории от падения Римской империи на Западе (около 1100 г.) до падения Константинополя (1453 г.).

Радиоуглеродное датирование : ↑ Научный метод, используемый для определения возраста объекта на основе радиоактивного изотопа углерода.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Сноски

1. ↑ Ifrah [1] — хорошее введение в полную историю чисел от «предыстории до компьютера»!

2. ↑ http://www.amathsdictionaryforkids.com/qr/b/base10system.html.

---

Список литературы

1. ↑ Ifrah, G. 2000. Всеобщая история чисел . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc.

2. ↑ Walker Publishing Co. 2011. Человек чисел: арифметическая революция Фибоначчи . Лондон: Walker Publishing Co.

.

3. ↑ Coedès, G. 1931. A Propos de l’origine des chiffres arabes. Бык. Школа Востока. Шпилька . 6: 323–8.

4. ↑ Coedès, G. 1968. Индианизированные штаты Юго-Восточной Азии .Гонолулу, Гавайи: Гавайский университет Press.

5. ↑ Oxford University News. 2017. Самое раннее зарегистрированное использование нуля на несколько столетий старше первой мысли . Доступно в Интернете по адресу: http://www.ox.ac.uk/news/2017-09-14-earliest-recorded-use-zero-centuries-older-first-gotit

Как мы обнаружили число ноль

Из всех существующих чисел в ноле есть что-то особенное. Мы можем найти реальные примеры других чисел, будь то 1 доллар, 99 красных воздушных шаров, 100 лет одиночества или что-то еще, что мы хотим свести в таблицу.Но трудно найти примеры ничто — даже предполагаемый космический вакуум нарушается слабыми порывами атомов водорода.

Возможно, именно поэтому ноль — изобретение сравнительно недавнее. Хотя оно появлялось в разных формах в разных местах, понятие «ничто» как число существует не более нескольких тысяч лет. А иногда кажется, что его вообще не существовало. И египтяне, и римляне, похоже, не использовали ноль.

Тем не менее, сегодня для нас очень важен ноль.Эта концепция играет фундаментальную роль в исчислении, поскольку мы вычисляем производные, сходящиеся к нулю. Он также используется в системах координат на графиках, которые начинаются в точке (0, 0).

Древние цивилизации нашли применение и в нуле, сначала как компонент числовых систем, а затем как математический инструмент. Считается, что шумеры первыми осознали идею «ничто» (хотя только позже они придумали символ для нуля). Точно так же майя независимо развили идею нуля.Позже концепция небытия распространилась с Ближнего Востока в Индию, Китай и другие страны.

Европейские цивилизации довольно поздно подошли к игре в ничто, включив ноль в свои культуры только после того, как математик Фибоначчи принес индо-арабскую систему счисления в Европу после путешествий по Ближнему Востоку и Африке. Там, как и везде, ноль окажется революционной концепцией, вдохновляющей мыслителей Средневековья и Возрождения на фундаментальные идеи о математике и мире.

Считая до нуля

Обнаружение нуля, кажется, произошло не сразу, а скорее поэтапно. Ученые считают, что это началось с концепции «ничто» в качестве заполнителя при подсчете. Вот как вавилоняне использовали нули около 4000 лет назад. При подсчете они разделили свои числа на столбцы, как мы это делаем сегодня, — концепция, называемая позиционной нотацией. Для нас у числа 115 есть три столбца с разрядами — единицы, десятки и сотни. Пять в столбце единиц, один в столбце десятков и один в столбце сотен.Чтобы написать, скажем, 105, нам нужно показать, что в столбце десятков нет ничего, что-то было выполнено с нулем сегодня.

Хотя вавилоняне использовали другую систему счисления, чем мы, они считали почти так же, используя позиционную систему счисления. Когда им нужно было показать, что в колонне ничего нет, вавилоняне пришли к идее просто оставить там место — ничего в прямом смысле слова. Это наш первый реальный пример признания концепции «ничто».

Вавилонские клинописи.(Предоставлено: Josell7 / CC BY-SA 4.0 / Wikimedia Commons)

Более 1000 лет спустя, при Империи Селевкидов, вавилоняне, похоже, начали использовать глифы в форме клиньев вместо пробелов — одни из первых графических представлений нуля. . Но даже в этом случае вавилоняне, похоже, не расширили свою концепцию нуля, чтобы включить его в качестве действительного числа. Например, каменная табличка с математическими суммами включает вычисление «20–20», но оставляет пустой ответ — неопределенную сумму.

Майя применяли ноль почти таким же образом. При написании дат им требовалось, чтобы в столбцах при необходимости ставили ноль. Например, дата, которая соответствует началу того, что они считали нынешней эрой мира, была записана 13.0.0.0.0 в нотации майя и соответствовала 3114 году до нашей эры. Поскольку майя не контактировали с Евразией долгое время после того, как эти символы были написаны, ясно, что майя независимо изобрели концепцию нуля.

Числа майя.(Предоставлено:! Оригинал: Neuromancer2K4, вектор: Брайан Дерксен / CC BY-SA 3.0 / Wikimedia Commons)

Майя, похоже, использовали несколько разных символов для нуля, хотя оболочка была наиболее распространенной. Глиф оболочки также, кажется, использовался для обозначения концепции ничего более общего. Переведенный стих в тексте майя, оплакивающий павшего лидера, частично гласит: «Ни пирамиды, ни жертвенника, ни земли / пещеры». Тот же символ оболочки, который обозначает ноль в их системе счисления, появляется здесь в более абстрактном смысле, ничего не означая.

Ноль в движении

Из Вавилона ноль начал медленно распространяться в другие регионы мира. Он появляется в Греции примерно в четвертом веке до нашей эры, вероятно, принесен Александром Македонским после того, как он завоевал Вавилонскую империю в 331 году до нашей эры. Здесь мы начинаем видеть следы современного овала, который мы сегодня используем для обозначения нуля. Греческие астрономы, такие как Птолемей, использовали полый круг при вычислении тригонометрических фигур, часто добавляя черту или линию сверху. Это, как утверждает Роберт Каплан в своей книге «Ничего из сущего: естественная история нуля», указывает на то, что они, вероятно, думали о нуле как о чем-то более близком к знаку препинания между действительными числами, чем о числе как таковом.

Чтобы по-настоящему оценить место нуля в числовой прямой, мы должны отправиться в Индию. Там исследователи видят первое твердое доказательство того, что ноль, который индейцы называют «сунья», используется в математических расчетах. Это признак того, что математики считали ноль уникальной числовой единицей. Вероятно, первым, кто совершил этот логический скачок, был человек по имени Брахмагупта, основоположник индийской математики. В своем математическом трактате Brahmasphutasiddhanta, написанном в 628 году нашей эры, Брахмагупта предлагает правила для выполнения вычислений с нулем, которые отражают то, что мы понимаем сегодня.

«Когда к числу прибавляется ноль или вычитается из числа, число остается неизменным; и число, умноженное на ноль, становится нулем », — пишет он.

Это представляет собой глубокий логический скачок, — утверждает нейробиолог Андреас Нидер в статье 2016 года.

«Для мозга, который развился для обработки сенсорных стимулов (чего-то), представление пустых множеств (ничего) как значимой категории требует абстракции высокого уровня. Это требует способности представлять концепцию, выходящую за рамки того, что воспринимается », — пишет он.

Кхмерские цифры из самборских надписей, датируемых 683 годом нашей эры, найденных на территории современной Камбоджи. Некоторые говорят, что эта система счисления включает в себя самое раннее использование нуля. (Кредит: Paxse / CC BY-SA 3.0 / Wikimedia Commons)

Истинное происхождение нуля все еще является предметом споров среди историков и математиков. Например, цифра ноль могла появиться на территории нынешней Камбоджи даже раньше, чем в Индии, утверждает Амир Акзель. Математик предпринял долгие годы поисков истоков нуля и в итоге оказался в сарае недалеко от древнего города Ангкор-Ват.

Утеплитель под облицовочный кирпич — эффективная теплоизоляция

Теплопотери являются серьезной проблемой для любого жилого дома. Потеря тепла осуществляется через дверные и оконные проемы, крышу, фундамент и, конечно, стены. Суммарно именно стены обеспечивают максимальный отток тепла из помещения, поэтому различные технологии, которые могли бы сократить затраты на обогрев, пользуются спросом. Проще всего грамотно утеплить фасад – сделать это с помощью облицовочного утеплителя.

Отличный вариант для сокращения теплопотерь

Характерные особенности кирпичных стен

По своим свойствам кирпич отличается от других строительных материалов. Стоит отметить следующее:

1. Кирпичи могут быть как полно-, так и пустотелыми – выбор материала напрямую зависит от от эксплуатационных факторов: средняя температура в регионе, нагрузка на фундамент, выбранный вариант теплоизоляции.
2. Также учитывается формат кладки кирпича. Самый распространенный вариант – это сплошная кладка, такой способ наиболее простой. Более сложный вариант – колодцевая кладка – в этом случае из кирпичей выполняют так называемые воздушные карманы, именно в них и закладывается утепляющий материал.
3. Как вариант, теплоизоляционный материал может укладываться между двумя слоями строительного материала. Такая многослойная конструкция состоит из несущей стены из пеноблоков, слоя теплоизоляции и облицовочного слоя – воздушное пространство между теплоизоляцией и облицовочным слоем обеспечивает необходимую циркуляцию воздуха.
4. Поскольку кирпич обладает хорошими шумоизолирующими свойствами, то дополнительная шумоизоляция для кирпичного фасада не нужна.

Варианты материала

Преимущества утепления между блоком и кирпичом

Основное преимущество трехслойной кладки с облицовочным утеплителем под облицовочным кирпичом состоит в экономичности – стоимость дома из газобетонных блоков с обкладкой из кирпича будет существенно дешевле, чем здание выполненное полностью из этого строительного материала. При этом внешний вид такого дома остаётся на высоте, а вложения минимальны.

Что касается эксплуатационных характеристик, то можно отметить:

• хорошая звукоизоляция;
• длительный срок службы;
• прочное здание;
• визуальная эстетика.

Стоит уточнить, что все эти преимущества доступны только в том случае, если укладка стройматериалов выполнена правильно, в противном случае в воздушном проеме будет скапливаться конденсат, что приведет к скорому разрушению кладки и утеплителя из-за температурного расширения жидкости.

Виды теплоизоляционных материалов

На рынке можно приобрести следующие варианты утепляющих материалов:

Минеральная вата

Минеральная вата из минеральных волокон отличается хорошими теплосберегающими свойствами. Методика изготовления представляет собой разбивание расплавленных минералов – это может быть как стекло, так и шлак или базальт. Приготовленный в центрифуге материал из тонких минеральных нитей отличается низкой плотностью и фактически представляет собой воздушную подушку, которая отличается низким уровнем теплопередачи. Именно воздух препятствует проникновению холода через слой теплоизоляционного материала. Что касается свойств минеральной ваты, то она демонстрирует хорошие теплосберегающие характеристики, но только в сухом состоянии – при намокании минвата свои свойства теряет. При этом стоит отметить хорошую пожарную безопасность – этот облицовочный утеплитель негорючий.

Пенополистирол

Пенополистирол изготавливается из жидкого полистирола, который насыщается пузырьками воздуха. Он может продаваться как пластинами, так и в виде круглых гранул.

За счёт закрытоячеистой структуры такой материал меньше боится влаги, но пожаробезопасность существенно ниже, чем у минваты. При высокой температуре пенопласт начинает плавиться и полностью выгорает, а кладка при этом может даже не повредиться.

Керамзит

Насыпные утеплители также подойдет для теплоизоляции при обустройстве трехслойной кладки вместо установки блоков крошка засыпается во внутренние колодцы. В качестве основы выступает керамзит, шлак и любой другой материал, который позволяет создать структуру с большим содержанием воздуха. Такой вариант существенно доступнее, чем использование готовых листов утепляющих материалов, но по эффективности значительно хуже. Это обусловлено низкими показателями теплозащиты керамзита, шлака. Дробленые материалы также гигроскопичны, что подразумевает необходимость обустройства хорошей гидроизоляции – в противном случае вода повышает теплопроводность и разрушает слои кирпича и газобетона.

Выбираем утеплитель для кирпичных стен

При выборе облицовочного утеплителя необходимо познакомиться с рекомендуемым перечнем вариантов, соответствующих СНиП:

1. Учитываем показатель теплопроводности — слой теплоизоляции должен обеспечить защиту микроклимата помещений при минимальных температурах, свойственных для этого региона. На упаковке производитель должен указать теплоизолирующие характеристики материала, что позволяет высчитать необходимую толщину слоя утеплителя с учетом зимних температур.
2. Хорошие показатели паропроницаемости – вода, поступающая в утеплитель, не должна накапливаться внутри него. В противном случае его теплоизоляционные качества резко снижаются.
3. Огнестойкость – также очень важный показатель, который обеспечивает пожарную безопасность, слой утеплителя способен создать огнезащитную прослойку в фасаде здания.

Технология утепления и облицовки стен

Для того чтобы утеплить стены снаружи здания вовсе не обязательно быть профессиональным строителем, главное в точности соблюдать рекомендации.

Подготовка инструмента и материалов

Выбор материалов для утепления дома диктуется местным климатом. Определившись с утеплителем, можно выбирать инструменты – это может быть угольник, строительный уровень, кельма, зубчатая гладилка и пр.

Подготовка стены

Перед началом работ необходимо подготовить фасад к монтажу. Для этого кладка очищается от пыли и грязи, также необходимо заделать трещины и выровнять при необходимости поверхность кладки. После этого мы обрабатываем фасад грунтовкой.

Предварительная очистка фасада

Необходимо позаботиться о выравнивании стен потому, что после монтажа утеплителя получившиеся на месте трещин пустоты могут стать местом деформации утеплителя – для этого достаточно небольшого механического воздействия. Также на ямки и бугорки плотно приклеить утеплитель не получится.

Утепление стены

Технология трехслойной кладки с утеплителем и облицовочным кирпичом содержит следующие этапы:

1. Выкладываем внутреннюю стену – в этом нет ничего сложного, поскольку технология кладки такая же, как и кладка любой несущей стены. Для нее выбираются либо газобетонные блоки, либо полнотелый кирпич. Толщина к прямой зависит от минимальных зимних температур в местности и может составлять как 1, так и 1,5 кирпича.
2. Следующий этап – выкладка наружной стены облицовкой. Ее выполняют таким образом, чтобы между стенами образовался зазор – в него вкладывается теплоизоляционный материал. Если используются гранулы, то для них формируются колодцы. Для прочности стены соединяются между собой связями, выполненными из арматуры и высечки. Как вариант, можно сделать кирпичную перевязку через определенные промежутки.
3. Гидроизоляция – важный этап, который позволит защитить утеплитель от влаги, которая неизбежно проникает в слой кирпича. В качестве изолятора от влаги можно использовать плотную плёнку или рубероид.
4. Засыпной теплоизоляционный материал высыпают в нишу, как только высота стены достигает 1 м. Если используется рулонный или листовой облицовочный утеплитель, то он крепится к внутренней стене – для этого используются «грибы» с пластиковой шляпкой большого диаметра. Закрепив утеплитель, закрываем его внешней облицовочной кладкой.
5. Для нормального газообмена необходимо каждые 0,5-1 м оставлять вентиляционные продухи – так называются вертикальные швы между кирпичами, которые намеренно не заполняются раствором.

Как показывает практика, трехслойная кладка позволяет добиться сразу нескольких результатов и существенно улучшает эксплуатацию здания в зимний период.

Сделать ее можно и своими руками, но лучше обратиться к профессионалам, поскольку ошибки в техпроцессе нивелируют все преимущества такого варианта утепления фасада.

Страница не найдена — 1pofasady.ru

Штукатурка

Содержание1 Состав декоративной штукатурки2 Виды и особенности декоративной штукатурки3 Рецепты декоративной штукатурки, которые можно

Покраска

Содержание1 От чего зависит расход краски и как его уменьшить1.1 Подготовка поверхности чтобы снизить

Отмостка

Содержание1 Почему выбирают тротуарную плитку2 Виды плитки для отмостки2.1 Бетонная тротуарная плитка2.2 Клинкерная брусчатка2.3

Покраска

Содержание1 Краткое описание молотковой краски1.1 Где применяется1.2 Плюсы и минусы1.3 Разновидности2 Производители и отзывы3

Материалы

Содержание1 Что это за материал такой?1.1 Плюсы и минусы использования для строительства дома2 Виды2.1

Покраска

Содержание1 Выбираем фасадную краску для бетона2 Какими свойствами должна обладать краска по бетону2.1 Краски

Цоколь

Содержание1 Облицовка цоколя дома2 Варианты цоколя дома3 Материалы для отделки3.1 Штукатурка3.2 Бетон3.3 Камень3.4 Клинкерный

Покраска

Содержание1 Технические характеристики грунтовки гф 0211.1 Что собой представляет гф 0211.2 Достоинства и недостатки1.3

Покраска

Содержание1 Что представляет собой олифа1.1 Характеристики и принцип действия1.2 Плюсы и минусы1.3 Применение1.4 Виды

Покраска

Содержание1 Особенности конструкции и принцип использования2 Назначение фактурного валика3 Разновидности3.1 По материалу3.2 По фактуре3.3

Страница не найдена — 1pofasady.ru

Декор

Содержание1 Что собой представляет архитектурный фасадный декор2 Материалы для изготовления элементов декора2.1 Гипс и

Материалы

Содержание1 Что собой представляет фиброцементные панели1.1 Технология изготовления фиброцементных панелей1.2 Характеристики материала1.3 В чём

Вентфасад

Содержание1 Особенности и преимущества сайдинга блок хаус2 Виды2.1 Виниловый2.2 Металлический2.3 Деревянный2.4 Акриловый3 Общие критерии3.1

Штукатурка

Содержание1 Что такое штукатурка2 Технология нанесения штукатурки на фасад2.1 Ручная2.2 Механизированная3 Выравнивание штукатурки по

Покраска

Содержание1 Что собой представляет грунтовка1.1 Для чего она нужна2 Виды грунтовки по составу2.1 Акриловая2.2

Материалы

Содержание1 Что такое сайдинг под брус2 Разновидности сайдинга под брус в зависимости от материала2.1

Покраска

Содержание1 Виды грунтовки по составу, которые подойдут для грунтования1.1 Акриловый грунт1.2 Алкидный грунт1.3 Адгезионный

Цоколь

Содержание1 Необходимость отделки цоколя2 Варианты цоколя дома3 Виды утепления цоколя3.1 Бескаркасный метод3.2 Утепление под

Декор

Содержание1 Декоративные панели ПВХ2 Виды декоративных панелей2.1 ПВХ2.2 Под кирпич2.3 Под камень2.4 Из дерева3

Покраска

Содержание1 Что собой представляет латексная краска1.1 Состав и свойства2 В чем отличие латексной краски

Страница не найдена — 1pofasady.ru

Покраска

Содержание1 Выбираем фасадную краску для бетона2 Какими свойствами должна обладать краска по бетону2.1 Краски

Утепление

Содержание1 Как утеплить деревянный дом снаружи2 Особенности утепления деревянных построек3 Утепление стен минераловатными плитами4

Штукатурка

Содержание1 Технология штукатурки стен по сетке1.1 Подготовка стен2 Способы крепления разных видов сеток на

Покраска

Содержание1 Сравнительный анализ по составу2 Сравнение по применению3 Вывод3.1 Мнение эксперта Во время строительных

Цоколь

Содержание1 Керамический гранит2 Полезные свойства керамогранита3 Разновидности керамогранитной плитки4 Технология проведения работ по облицовке4.1

Отмостка

Содержание1 Что представляет собой отмостка1.1 Зачем нужна отмостка2 От чего зависит ширина отмостки по

Цоколь

Содержание1 Как работать с натуральным и искусственным камнем2 Виды затирок и их состав3 Обзор

Материалы

Содержание1 Для чего остекляют фасады2 Преимущества и недостатки светопрозрачных конструкций из алюминиевого профиля3 Из

Утепление

Содержание1 Базальтовый утеплитель2 Плюсы и минусы материала3 Сфера применения базальтовой ваты4 Вредна ли базальтовая

Покраска

Содержание1 Что собой представляет грунтовка1.1 Для чего она нужна2 Виды грунтовки по составу2.1 Акриловая2.2

Страница не найдена — 1pofasady.ru

Покраска

Содержание1 Для чего необходимо грунтование бетона1.1 Как это работает1.2 Сфера применения грунта для бетона2

Цоколь

Содержание1 О высоте цоколя1.1 На что влияет высота2 Задачи цокольного возвышения2.1 Изоляция2.2 Влияние отмостки2.3

Покраска

Содержание1 Как выбрать краску для деревянных окон2 Необходимые требования к краске3 Разновидности красок по

Покраска

Содержание1 Технические характеристики грунтовки гф 0211.1 Что собой представляет гф 0211.2 Достоинства и недостатки1.3

Утепление

Содержание1 Преимущества грибковых фиксаторов2 Разновидности дюбелей2.1 Из оцинкованной стали2.2 Из пластика2.3 С термоголовкой3 Размеры

Вентфасад

Содержание1 Металлические кассеты для фасада2 Что такое фасадная кассета?2.1 Преимущества2.2 Недостатки3 Облицовочные панели из

Цоколь

Содержание1 Для чего необходим гидробарьер между фундаментом и кирпичной кладкой цоколя1.1 Промерзание и разрушение

Утепление

Содержание1 Что представляет собой фасадное остекление2 Преимущества замены холодного остекления теплым2.1 Увеличение жилого пространства2.2

Утепление

Содержание1 Керамзит: свойства утеплителя2 Технологии производства керамзита3 Недостатки утепления стен керамзитом4 Преимущества керамзита в

Покраска

Содержание1 Что собой представляет полиуретан2 Краска для бетона на основе полиуретана2.1 Преимущества и недостатки3

Кирпичная кладка с утеплителем и облицовкой

Автор Евгения На чтение 27 мин. Опубликовано 11.02.2020

Кирпичная кладка с утеплителем и облицовкой

Стена дома в три слоя с облицовкой кирпичем

Облицовка фасада кирпичем популярна при строительстве частных домов, отлично смотрится и долговечная. Стены, облицованные кирпичем, чаще делают трехслойными, чтобы обеспечить необходимое теплосбережение. Первым слоем является несущая стена, вторым — утеплитель, а третьим — самонесущий слой облицовочного кирпича, который опирается на тот же фундамент, что и основная стена.

При создании трехслойной стены всегда возникает ряд вопросов, например:

Какой утеплитель выбрать?

Нужен ли вентиляционный зазор над утеплителем (влечет дополнительное уширение цоколя)?

Как связать несущую стену, утеплитель, и фасадное оформление?

Обоснованные ответы на эти и другие вопросы имеются в проектной документации, в соответствии с которой необходимо вести строительство. Для контроля работ или для выполнения их своими руками нужно ознакомиться с конструкцией стены облицованной кирпичем и нюансами ее строительства.

Рассмотрим подробнее основные моменты строительства трехслойных стен облицованных кирпичем.

На что обратить внимание

Трехслойная стена по сравнению с однослойной, например, из блоков поризованной керамики, имеет недостатки, основные из которых:

• Возможно увлажнение стены при нарушении технологии строительства или разрушении слоев.

У обычных утеплителей минеральной ваты и пенополистиролов долговечность меньше чем у основы и облицовки примерно в 3 раза. Такой утеплитель должен меняться с разрушением фасада.

Несущая стена выполняется чаще из полнотелого кирпича или малоформатных бетонных блоков, тогда ее толщина должна быть не менее:
— для одноэтажных зданий — 18 — 24 см.
— для 2 — 3 этажных зданий — от 29 см.

Также несущую стену можно выполнить из более легких материалов — газобетонов, керамзитобетонов и т.п. Применяются малоформатные блоки плотностью от 700 кг/м куб и больше. Толщина несущей стены определяется проектом, исходя из необходимой прочности, но обычно в пределах 25 — 50 см. Но с несущей стеной из облегченных пористых материалов возникают проблемы влагонакопления (см. ниже).

Типичная схема трехслойной стены с несущей стеной из кладки в два кирпича 24 см шириной (1), с утеплителем из жестких минераловатных плит (2), на фундаменте (3), вентиляционным зазором и гибкими стеклопластиковыми связями (4), с облицовкой из клинкерного кирпича (5) с вентиляционными отверстиями в швах в нижней части (6).

Какое утепление применяется

В качестве утепления возможно использование:

• пенополистиролов (ЭППС, ППС, ПСБ), которые отличаются высоким сопротивлением движению пара, фактически выступают пароизоляторами.

минеральных ват, как низкой плотнсоти 30 — 50 кг/м куб, так и жестких плит плотностью 80 — 120 кг/м куб, которые наклеиваются на несущую стену также как и пенополистиролы;

пеностеклом, выступающим как абсолютный пароизолятор;

газобетоном низкой плотности 100 — 200 кг/м куб. Это относительно новый утеплитель, который имеет теплоизоляционные качества на уровне минеральной ваты (коэффициент теплопроводности 0,5 — 0,6 Вт/моК ) и низкое сопротивление движению пара — 0,28 мг/(м*год*Па).

Первые два утеплителя дешевые, считаются традиционными, в основном применяются при утеплении частных домов. Но они предают многослойной стене главный недостаток — слишком маленький срок службы — 25 — 35 лет. По истечении которого, утеплитель нужно менять, что для трехслойной стены не дешево.

Последние два без этого недостатка, пеностекло называют »вечным», а автоклавный газобетон представляет из себя пористый камень, его прогнозируемый срок службы сравним с кирпичем. Причем в отличие от дорогого пеностекла у газобетона доступная цена. Но популярность этого утеплителя пока еще маленькая.

Плиты из газобетона толщиной до 10 см наклеивают на несущую стену и дополнительно фиксируют тарельчатыми дюбелями 1- 2 шт. на одну плиту. Из плит толщиной более чем 10 см делают кладку на клею рядом с несущей стеной с опорой на фундамент, при этом возможен непродуваемый технологический зазор со стеной 2 — 10 мм.

Вопрос вентиляционного зазора в несущей стене

У слоя минеральной ваты или газобетона паропроницаемость будет больше чем у несущей стены, но меньше чем у облицовки кирпичем. Если между утеплителем и облицовкой не оставлять вентиляционный зазор,

то нарушится основной принцип строительства многослойных стен — наружный слой должен быть более паропроницаем. В стене в холодный период будет накапливаться влага с последствиями:
— значительное уменьшение теплосберегающих свойств стены;
— сокращение срока службы, разрушение материалов.

Если же над слоем утеплителя будет вентиляционный зазор шириной 3 см, по которому снизу вверх движется воздух, то накопления влаги не произойдет.

Наглядно на графиках, согласно теоретическим расчетам на ЭВМ, представлено накопление влаги по месяцам в трехслойной стене. Несущая стена — керамзитобетон слоем 25 см, утеплитель — минеральная вата 12 см, облицовка — керамический кирпич 12 см. Регион — Санкт-Петербург.

первый график для стены с облицовкой кирпичем без вент. зазора.

второй — вместо кирпича применена минеральная штукатурка слоем 1 см, увлажнение в несколько раз меньше.

третий — между минеральной ватой и облицовкой из кирпича имеется вентиляционный зазор, накопления влаги не происходит.

На практике влага по утеплителю стекает вниз, накапливается, идет через щели, ее можно сливать со стены пробурив отверстие…

Если применять пенополистирол плотностью выше 35 кг/м куб слоем обычной толщины, то надобность в вентиляционном зазоре отпадает, накопление влаги не происходит, вследствие минимального движения пара.

Но если несущая стена будет из пористых, паропрозрачных материалов, (газобетона и подобных), то в ней возможно подувлажнение в точке росы при любой констуркции фасада (точка росы будет находиться в основном в стене, ввиду повышенной теплоизоляции ее материала). Поэтому изнутри несущую стену из легких пористых материалов, обязательно защищают слоем пароизоляции. Но такая конструкция более дорогая и проблемная, поэтому пористые конструкционные материалы лучше применять в однослойных стенах.

Нужно отметить, что однослойная стена, например, из газобетона или поризованной керамики лишена подобных проблем. Как построить теплую однослойную стену

Толщина утеплителя выбирается в соответствии с расчетом по необходимому сопротивлению теплопередаче стены, обычно находится в пределах 7 – 12 см, для пеностекла — до 15 см.

Какую конструкцию трехслойной стены выбрать

Для регионов с холодными зимами в случае применения паропрозрачных утеплителей минеральная вата или газобетон 100 кг/м куб наличие вентиляционного зазора в стене является обязательным, для обеспечения ее нормального состояния.

При этом вентиляционный зазор остается открытым под кровлей, а в нижней части стены для подачи воздуха оставляют незаполнеными вертикальные швы между кирпичами, применяют щелевой кирпич, таким образом, чтобы площадь отверстий была не менее 75 см кв. на 20 метров кв. кладки.

Минеральная вата плотностью до 80 кг/м кв. должна закрываться ветрозащитной супердиффузионной мембраной, которая препятствует продуванию ее слоя воздухом. Мембрана и слои ваты крепятся тарельчатыми дюбелями 10 шт. на м кв. в несущую стену.

ППС, газобетон, возводят с применение клея, в соответствии с рекомендациями выше. Дополнительная фиксация обычно 3 — 5 пластиковых дюбелей на метр квадратный.

В трехслойной стене рекомендуется применять кладочную сетку, которой связываются все слои (и кирпичная облицовка).
При этом шаг установки сетки по вертикали — 500 — 600 мм, по размерам плиты утеплителя (можно меньше). Если применяются стеклопластиковые связи, то их количество не должно быть меньше 4 шт. на метр кв., а шаг установки по горизонтали не более 500 мм., возле проемов, на углах шах установки связей уменьшается, до 8 шт. на м. кв.

Кирпичная облицовка армируется кладочной сеткой с шагом по вертикали не более 1,2 метра, с заводкой сетки в несущую стену.

Двери и окна располагают по глубине стены напротив границы утеплитель-несущая стена. В таком случае достигается лучшая экономия тепла на проемах, а также уменьшается риск запотевания стекол.

Выводы

Сейчас автоклавный газобетон низкой плотности теснит минеральную вату, ввиду того что он более экологичный и долговечный.

Применение газобетонных утепляющих панелей в трехслойной стене облицованной кирпичем и несущей стеной из тяжелых материалов представляется оптимальным. Но с этим утеплителем желательно делать вентиляционный зазор, так как сам материал восприимчив к увлажнению.

Применение тяжелых материалов для несущей стены избавляет от проблем с накоплением влаги в толще стены. Несущая стена из газобетонов высокой плотности должна ограждаться паробарьером изнутри при любой конструкции двух или трехслойной стены.

Минераловатные плиты лучше применить большой плотности, от 80 кг/м куб, без ветрозащитной мембраны, которая также является »слабым звеном» в конструкции, если учитывать ее неразборность.

Сократить затраты на строительство, уменьшить толщину стены можно если применить пенополистиролы для утепления без вент. зазора. Также у них меньший коэффициент теплопроводности, они могут применяться более тонким слоем, что в итоге даст экономию толщины до 5 – 8 см. Дополнительная экономия – кладка фасадного кирпича на ребро, толщиной слоя в 6 см. Но здесь требуются увеличение количества связей.

Применение в трехслойной стене пенополистиролов и минеральной ваты с низкой плотностью представляется неоправданной экономией.

Тонкости кирпичной кладки с утеплителем внутри

Один из способов улучшить показатели теплоизоляции возводимых стен – использовать кирпич с утеплителем внутри. Это также поможет сэкономить на объеме используемых стройматериалов и понизить уровень шума в жилище. Снаружи постройка будет иметь презентабельный вид благодаря использованию для облицовки специальных сортов кирпича.

Выбор утеплителя

Наилучшими эксплуатационными качествами будет обладать слоистая кладка с использованием эффективного внутреннего утеплителя. К нему предъявляется ряд требований. Во-первых, в соответствии с нормами пожарной безопасности, материал должен быть негорючим. Во-вторых, он должен обладать теплопроводностью, достаточной для защиты внутренних помещений при наиболее низких зимних температурах, характерных для местности. Значение этого параметра указывается на упаковке или в прилагаемой документации. При сравнении с температурными минимумами региона можно определить, насколько толстый слой утеплителя потребуется. Также необходимо, чтобы материал хорошо пропускал пар. В противном случае капельки воды будут накапливаться в его толще, а это понижает теплопроводность.

Минеральная вата

Постройки утепляют разными материалами, имеющими в составе минеральные волокна. Производят их посредством центрифугирования базальта или стекла, прежде подвергнутых плавке. Привлекательными эти материалы делают огнестойкость и отличные теплоизоляционные свойства. Последние обусловлены пористой структурой утеплителя. Единственный недостаток минваты – восприимчивость к сырости. Из-за этого при монтаже придется позаботиться об организации гидроизоляционного слоя.

Пенополистирол

Его применяют как в листовом виде, так и в форме сыпучих гранул. Огнестойкостью он не обладает. При попадании на стенку открытого огня пенополистирол плавится, после инцидента жилище потребует реставрации с заменой наружного слоя кирпича. Вещество невосприимчиво к сырости. Еще одно его преимущество – легкость: благодаря этому его используют, когда нельзя перегружать фундамент здания.

Насыпные утеплители

В колодцевой кладке с утеплителем иногда применяют насыпание в лакуны керамзита или шлака. Такой ход привлекает простотой организации и дешевизной самого материала. Однако по теплоизоляционным свойствам данные вещества уступают минвате и вспененному полистиролу. Шлаковые насыпи, помимо этого, впитывают много воды, что также не способствует улучшению эксплуатационных качеств.

Пенополистирол в сыпучем виде хорош тем, что обладает минимальной гигроскопичностью.

Виды кладки стен с утеплителем внутри

Кирпичная кладка с утеплителем внутри может быть организована одним из двух способов. При колодцевом методе материал закладывают в узлы, образованные несущими стенами и перемычками. Используют также способ кладки, когда утепление выкладывается сплошным слоем.

Облегченная колодцевая кладка

В основе такой конструкции – пара кирпичных стенок, параллельных друг другу и находящихся на расстоянии 0,15-0,3 м. В некоторых местах их соединяют между собой горизонтальными поверхностями, состоящими из одного ряда теплоизоляционного кирпича. Обустраиваться они могут с разной частотой (через каждые 0,7-1,2 м вертикальной плоскости). Промежутки от одной перегородки до другой заполняются утеплением. Как правило, для этого используются сыпучие материалы – щебень, керамзит или песок. Наполнив колодец до половины, насыпь нужно утрамбовать, чтобы частицы располагались плотнее. Некоторые типы утеплителей полагается обмазывать бетонным раствором и защищать от усадки специальной армировочной конструкцией. Оставлять голые колодцы в верхней части строения нельзя – их необходимо закрыть несколькими рядами выложенных кирпичей. Допустимо обустраивать в толще стены воздушную прослойку. Это могут быть узкие полосы пустых участков между стенами (не шире 5-7 см). Они предотвращают скапливание влаги в утеплителе. Рекомендуется делать толщину прослойки равной 2 см.

Устройство трехслойной стеновой конструкции

Конструкция трехслойной стены из кирпича с утеплителем предполагает наличие зазора между внутренним (несущим) и фасадным рядами. Через некоторые промежутки их соединяют армирующими металлическими элементами. В образовавшийся зазор прокладывают слой утепления. При такой конструкции внутренний слой может быть также газобетонным или выполненным из шлакоблоков. Он реализует несущую функцию для кровли, а также для перегородок между этажами. По толщине многослойная кладка стен в 640 с утеплителем практикуется чаще всего. Но показатель может отличаться в большую или меньшую сторону.

Наружная стена выполняет облицовочную функцию, создает привлекательный внешний вид, а также защищает утепляющий материал от факторов внешней среды, негативно влияющих на его эксплуатационные качества. Ее делают из специальных декоративных сортов кирпича.

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем как начать кладку кирпичных стен с утеплителем необходимо приготовить чертеж, где указывается взаимное расположение элементов, основные габариты и расстояния. Также нужно запастись достаточным количеством утеплителя. Можно воспользоваться таблицей теплопроводностей основных материалов. Чем больше значение этого параметра, тем толще должен быть слой утеплителя.

Также для проведения работ понадобятся следующие инструменты:

• армирующая сетка;
• емкость для смеси;
• гидроизоляция из рулонных битумных материалов;
• строительные анкерные болты;
• уровень;
• инструмент для шпатлевки;
• кельма;
• отвес.

Необходимо запастись кирпичом для возведения самих стеновых конструкций. При трехслойной кладке фасадная часть делается из специальных облицовочных сортов.

Технология строительства стен с утеплителем внутри

Сначала на фундамент укладывают гидроизоляционную отсечку, предотвращающую намокание утепляющего слоя. Размечают границы основания и производят кладку внутренней стенки. В качестве материала используется полнотелый кирпич. Способ работы традиционный для стен несущего типа. Если работы производятся в регионе с холодными зимами, конструкцию можно сделать более толстой (в полтора кирпича).

Когда высота несущей части достигнет примерно метра, начинают выкладку наружной стены с облицовочным слоем. При этом соблюдают указанные в чертеже расстояния. Между двумя стенами должно оставаться пространство, куда будут насыпать или крепить утеплитель. Соединяться они могут кирпичными перемычками либо арматурно-анкерными связками.

Смонтировав связующие компоненты, производят засыпку или закрепление утеплителя. Если используются материалы в листовой форме, их устанавливают в зазор, а затем скрепляют с несущей стенкой посредством дюбельных гвоздей с пластмассовыми шляпками. Установив утеплитель, продолжают выкладку следующих рядов обеих стен на высоту 0,6-1,2 м. После этого снова организуют перемычки и размещение теплоизоляционного материала. Так продолжают до достижения стенами требуемой высоты.

Трехслойные утепленные стены хорошо подходят для местностей с холодными зимами. Снаружи такое здание выглядит как сплошная кирпичная стена. Использование облицовочных пород освобождает от необходимости в покраске или ином дополнительном покрытии.

Эффективный утеплитель между стеной и облицовочным кирпичом

Теплопотери являются серьезной проблемой для любого жилого дома. Потеря тепла осуществляется через дверные и оконные проемы, крышу, фундамент и, конечно, стены. Суммарно именно стены обеспечивают максимальный отток тепла из помещения, поэтому различные технологии, которые могли бы сократить затраты на обогрев, пользуются спросом. Проще всего грамотно утеплить фасад — сделать это с помощью облицовочного утеплителя.

Характерные особенности кирпичных стен

По своим свойствам кирпич отличается от других строительных материалов. Стоит отметить следующее:

1. Кирпичи могут быть как полно-, так и пустотелыми — выбор материала напрямую зависит от от эксплуатационных факторов: средняя температура в регионе, нагрузка на фундамент, выбранный вариант теплоизоляции.
2. Также учитывается формат кладки кирпича. Самый распространенный вариант — это сплошная кладка, такой способ наиболее простой. Более сложный вариант — колодцевая кладка — в этом случае из кирпичей выполняют так называемые воздушные карманы, именно в них и закладывается утепляющий материал.
3. Как вариант, теплоизоляционный материал может укладываться между двумя слоями строительного материала. Такая многослойная конструкция состоит из несущей стены из пеноблоков, слоя теплоизоляции и облицовочного слоя — воздушное пространство между теплоизоляцией и облицовочным слоем обеспечивает необходимую циркуляцию воздуха.
4. Поскольку кирпич обладает хорошими шумоизолирующими свойствами, то дополнительная шумоизоляция для кирпичного фасада не нужна.

Преимущества утепления между блоком и кирпичом

Основное преимущество трехслойной кладки с облицовочным утеплителем под облицовочным кирпичом состоит в экономичности — стоимость дома из газобетонных блоков с обкладкой из кирпича будет существенно дешевле, чем здание выполненное полностью из этого строительного материала. При этом внешний вид такого дома остаётся на высоте, а вложения минимальны.

Что касается эксплуатационных характеристик, то можно отметить:

• хорошая звукоизоляция;
• длительный срок службы;
• прочное здание;
• визуальная эстетика.

Стоит уточнить, что все эти преимущества доступны только в том случае, если укладка стройматериалов выполнена правильно, в противном случае в воздушном проеме будет скапливаться конденсат, что приведет к скорому разрушению кладки и утеплителя из-за температурного расширения жидкости.

Виды теплоизоляционных материалов

На рынке можно приобрести следующие варианты утепляющих материалов:

Минеральная вата из минеральных волокон отличается хорошими теплосберегающими свойствами. Методика изготовления представляет собой разбивание расплавленных минералов — это может быть как стекло, так и шлак или базальт. Приготовленный в центрифуге материал из тонких минеральных нитей отличается низкой плотностью и фактически представляет собой воздушную подушку, которая отличается низким уровнем теплопередачи. Именно воздух препятствует проникновению холода через слой теплоизоляционного материала. Что касается свойств минеральной ваты, то она демонстрирует хорошие теплосберегающие характеристики, но только в сухом состоянии — при намокании минвата свои свойства теряет. При этом стоит отметить хорошую пожарную безопасность — этот облицовочный утеплитель негорючий.

Пенополистирол изготавливается из жидкого полистирола, который насыщается пузырьками воздуха. Он может продаваться как пластинами, так и в виде круглых гранул.

За счёт закрытоячеистой структуры такой материал меньше боится влаги, но пожаробезопасность существенно ниже, чем у минваты. При высокой температуре пенопласт начинает плавиться и полностью выгорает, а кладка при этом может даже не повредиться.

Насыпные утеплители также подойдет для теплоизоляции при обустройстве трехслойной кладки вместо установки блоков крошка засыпается во внутренние колодцы. В качестве основы выступает керамзит, шлак и любой другой материал, который позволяет создать структуру с большим содержанием воздуха. Такой вариант существенно доступнее, чем использование готовых листов утепляющих материалов, но по эффективности значительно хуже. Это обусловлено низкими показателями теплозащиты керамзита, шлака. Дробленые материалы также гигроскопичны, что подразумевает необходимость обустройства хорошей гидроизоляции — в противном случае вода повышает теплопроводность и разрушает слои кирпича и газобетона.

Выбираем утеплитель для кирпичных стен

При выборе облицовочного утеплителя необходимо познакомиться с рекомендуемым перечнем вариантов, соответствующих СНиП:

1. Учитываем показатель теплопроводности — слой теплоизоляции должен обеспечить защиту микроклимата помещений при минимальных температурах, свойственных для этого региона. На упаковке производитель должен указать теплоизолирующие характеристики материала, что позволяет высчитать необходимую толщину слоя утеплителя с учетом зимних температур.
2. Хорошие показатели паропроницаемости — вода, поступающая в утеплитель, не должна накапливаться внутри него. В противном случае его теплоизоляционные качества резко снижаются.
3. Огнестойкость — также очень важный показатель, который обеспечивает пожарную безопасность, слой утеплителя способен создать огнезащитную прослойку в фасаде здания.

Технология утепления и облицовки стен

Для того чтобы утеплить стены снаружи здания вовсе не обязательно быть профессиональным строителем, главное в точности соблюдать рекомендации.

Подготовка инструмента и материалов

Выбор материалов для утепления дома диктуется местным климатом. Определившись с утеплителем, можно выбирать инструменты — это может быть угольник, строительный уровень, кельма, зубчатая гладилка и пр.

Подготовка стены

Перед началом работ необходимо подготовить фасад к монтажу. Для этого кладка очищается от пыли и грязи, также необходимо заделать трещины и выровнять при необходимости поверхность кладки. После этого мы обрабатываем фасад грунтовкой.

Необходимо позаботиться о выравнивании стен потому, что после монтажа утеплителя получившиеся на месте трещин пустоты могут стать местом деформации утеплителя — для этого достаточно небольшого механического воздействия. Также на ямки и бугорки плотно приклеить утеплитель не получится.

Утепление стены

Технология трехслойной кладки с утеплителем и облицовочным кирпичом содержит следующие этапы:

1. Выкладываем внутреннюю стену — в этом нет ничего сложного, поскольку технология кладки такая же, как и кладка любой несущей стены. Для нее выбираются либо газобетонные блоки, либо полнотелый кирпич. Толщина к прямой зависит от минимальных зимних температур в местности и может составлять как 1, так и 1,5 кирпича.
2. Следующий этап — выкладка наружной стены облицовкой. Ее выполняют таким образом, чтобы между стенами образовался зазор — в него вкладывается теплоизоляционный материал. Если используются гранулы, то для них формируются колодцы. Для прочности стены соединяются между собой связями, выполненными из арматуры и высечки. Как вариант, можно сделать кирпичную перевязку через определенные промежутки.
3. Гидроизоляция — важный этап, который позволит защитить утеплитель от влаги, которая неизбежно проникает в слой кирпича. В качестве изолятора от влаги можно использовать плотную плёнку или рубероид.
4. Засыпной теплоизоляционный материал высыпают в нишу, как только высота стены достигает 1 м. Если используется рулонный или листовой облицовочный утеплитель, то он крепится к внутренней стене — для этого используются «грибы» с пластиковой шляпкой большого диаметра. Закрепив утеплитель, закрываем его внешней облицовочной кладкой.
5. Для нормального газообмена необходимо каждые 0,5-1 м оставлять вентиляционные продухи — так называются вертикальные швы между кирпичами, которые намеренно не заполняются раствором.

Как показывает практика, трехслойная кладка позволяет добиться сразу нескольких результатов и существенно улучшает эксплуатацию здания в зимний период.

Сделать ее можно и своими руками, но лучше обратиться к профессионалам, поскольку ошибки в техпроцессе нивелируют все преимущества такого варианта утепления фасада.

Слоистая кладка

В некоторых новых построенных зданиях утеплитель размещается центрально (в середине) в ограждающей конструкции. При таком варианте утеплитель очень хорошо защищен от механического повреждения и имеется больше возможностей для оформления фасадов. Однако, риск возникновения ущерба вследствие влажности намного выше, чем при внешнем утеплении, поэтому структуру слоев следует тщательно спланировать и выполнять без дефектов.

Эта конструкция состоит из трех слоев: несущей стены, стены из облицовочного материала и утеплителя, который расположен между ними. Несущая и облицовочная стены опираются на один фундамент. Наружный слой чаще всего выполняют либо из облицовочного кирпича, либо из строительного с последующим оштукатуриванием, покрытием искусственным камнем, клинкерной плиткой и пр.

Преимущества

• красивый и респектабельный внешний вид при использовании дорогостоящих облицовочных материалов;
• высокая долговечность при условии правильного проектирования и квалифицированного монтажа конструкции.

Недостатки

• большая трудоемкость возведения;
• малая воздухопроницаемость;
• возможность конденсации влаги между разнородными слоями такой стены.

Очень важно, чтобы все слои конструкции сочетались друг с другом по паропроницаемости. Сочетаемость определяется только расчетом системы в целом.

Недооценка этого обстоятельства может привести к накоплению влаги во внутренней части стен. Это создаст благоприятную среду для развития плесени и грибка. Утеплитель от возможного образования конденсата будет намокать, что сократит срок службы материала и существенно снизит его теплозащитные свойства. Ограждающая конструкция станет промерзать, что приведет к неэффективности утепления и может вызвать ее преждевременное разрушение.

Виды конструкций

Типовые решения устройства слоистых кладок можно разделить на два вида: с устройством воздушного зазора и без него.

Устройство воздушного зазора позволяет более эффективно удалять влагу из конструкции, так как избыточная влага из несущей стены и утеплителя будет сразу уходить в атмосферу. При этом воздушный зазор увеличивает общую толщину стен, а, следовательно, и фундамента.

Утеплитель внутри кладки стен

В той или иной степени проблема паропереноса актуальна для слоистой кладки с утеплителем любого типа.

Утепление конструкции минеральной ватой является наиболее предпочтительным. В таком случае появляется возможность устроить воздушный зазор между утеплителем и наружной стенкой для лучшего вывода влаги из несущей стены и утеплителя.

Для слоистых кладок следует применять полужесткий минераловатный плитный утеплитель. Это позволит, с одной стороны, хорошо заполнить все дефекты в кладке, создать сплошной слой теплоизоляции (плиты можно немного «поджать», избежав щелей). С другой стороны, такие плиты будут сохранять геометрическую целостность (не давать усадку) на протяжении всего срока службы.

Определенные сложности в применении пенополистирола в слоистых кладках вызваны низкой паропроницаемостью этого материала.

Трехслойная кирпичная кладка с утеплителем

1. Внутренняя часть кирпичной стены
2. Минеральная вата
3. Наружная часть кирпичной стены
4. Связи

Традиционным материалом для внутренней части стен является полнотелый красный керамический кирпич. Кладка обычно выполняется на цементно-песчаном растворе в 1,5-2 кирпича (380-510 мм). Наружная стенка обычно выполняется из лицевого кирпича толщиной 120 мм (в полкирпича).

Продухи

В случае устройства системы с воздушным зазором шириной 2-5 см для его вентиляции устраиваются продухи (отверстия) в нижней и верхней частях стены, через которые парообразная влага удаляется наружу. Размер таких отверстий принимается из расчета 75 см 2 на 20 м 2 поверхности стены.

Верхние вентиляционные продухи располагают у карнизов, нижние — у цоколей. При этом нижние отверстия предназначаются не только для вентиляции, но и для отвода воды.

1. Воздушный зазор 2 см
2. Нижняя часть здания
3. Верхняя часть здания

Для осуществления вентиляции прослойки в нижней части стен устанавливают щелевой кирпич, положенный на ребро, или в нижней части стен укладывают кирпич не вплотную друг к другу, а не некотором расстоянии друг от друга, и образовавшийся зазор не заполняют кладочным раствором.

Установка связей

Внутренняя и наружная части трехслойной кирпичной стены связываются между собой специальными закладными деталями — связями. Они выполняются из стеклопластика, базальтопластика или стальной арматуры диаметром 4,5–6 мм. Предпочтительнее использовать связи из стеклопластика или базальтопластика из-за большей теплопроводности стальных связей.

Эти связи также выполняют функцию крепежа плит утеплителя (утеплитель просто
накалывают на них). Их устанавливают в процессе кладки в несущую стену на глубину
6—9 см с шагом 60 см по горизонтали и 50 см по вертикали из расчета в среднем 4 штыря на
1 м 2 .

Для обеспечения равномерного вентилируемого зазора по всей площади утеплителя на стержни крепят фиксирующие шайбы.

Часто вместо специальных связей используют загнутые арматурные стержни. Помимо связей наружную и внутреннюю стенки кладки можно связывать стальной арматурной сеткой, уложенной через 60 см по вертикали. При этом для устройства воздушного зазора применяется дополнительное механическое крепление плит.

Плиты утеплителя устанавливают с перевязкой швов вплотную друг к другу, чтобы между отдельными плитами не было щелей и зазоров. На углах здания создают зубчатое зацепление плит, чтобы избежать образования мостиков холода.

Технология кладки с утеплителем

• Кладка облицовочного слоя до уровня связей
• Монтаж теплоизоляционного слоя, чтобы верх его был выше облицовочного слоя на 5-10 см
• Кладка несущего слоя до следующего уровня связей
• Установка связей, протыкая их через утеплитель

если горизонтальные швы несущего и облицовочного слоев стены, в которых ставятся связи, не совпадают более, чем на 2 см в несущем слое кирпичной кладки, связи размещают в вертикальном шве

Кладка по одному ряду кирпича в несущей части стены и облицовочном слое

Кирпичная кладка с утеплителем и облицовкой: возможные варианты

Сегодняшние экономические реалии не позволяют расточительно относиться к любым ресурсам, а строительные нормы требуют просто неимоверных расходов при возведении кирпичных стен, чтобы их энергоэффективность была на должном уровне.

Поэтому для любого строителя давно стал очевиден такой вариант, как кирпичная кладка с утеплителем, иначе полутораметровые стены просто окажутся не по карману заказчику, а более тонкие считаются ГОСТами неэффективными.

Утепление стен позволяет экономить на стройматериалах и повышает общую энергоэффективность строения.

Варианты утепления кирпичных стен

Использование колодезной кладки позволяет утеплять стены сыпучими утеплителями.

Если мы говорим о кирпичных стенах, то вариантов их утепления существует масса, но все их можно разделить на три группы по признаку расположения:

1. Внутреннее расположение. Утеплитель монтируют на стену внутри помещения.
2. Утепление стен между кирпичной кладкой. Теплоизоляционный материал располагают между слоями кирпича.
3. Внешнее, или фасадное утепление. Тут есть варианты: мокрый, когда утеплитель монтируют на стену и покрывают штукатуркой, и сухой, когда используют навесные фасадные конструкции.

Давайте вкратце рассмотрим эти варианты.

Внутреннее расположение

Теплоизолятор обычно монтируют между профилем, на который впоследствии навешивают обшивку из гипсокартона или других материалов.

Это самый неэффективный и даже вредный способ, так как он отсекает несущие конструкции от отопления, что приводит к целому ряду негативных последствий. Единственное оправдание для такого способа утепления кирпичной стены изнутри — это невозможность других вариантов.

Вот список недостатков внутреннего расположения утеплителя:

• Внешние стены, которые являются основными несущими конструкциями здания, оказываются отсечены от системы отопления, в результате чего промерзают полностью, что приводит к преждевременному износу и старению материалов;
• Кирпичная кладка имеет ограниченный ресурс циклов замерзания-оттаивания, а оказавшись за пределами отапливаемой зоны, она этот ресурс вырабатывает намного быстрее;
• Внутреннее расположение смещает точку росы, что приводит к выпадению конденсата прямо на поверхности стены или в толще утеплителя, как результат — грибок, плесень, коррозия и другие неприятности;
• Уменьшается полезный внутренний объем помещений;
• На стены становится трудно навешивать мебель и другие аксессуары.

Это далеко не полный список, но его вполне достаточно, чтобы убедиться в несостоятельности данного метода утепления. Конечно, работать внутри помещения удобнее и комфортнее, цена работы падает, но это слабое оправдание для нарушения строительных аксиом.

Совет!
Конечно, утеплить стену многоэтажного дома на большой высоте своими руками – непросто, но лучше потратиться один раз на монтажников-профессионалов, чем потом мучиться на протяжении лет.

Междуслойное расположение

На фото наглядно показана схема расположения слоев.

Это достаточно эффективный способ расположения теплоизоляции.

Однако и тут есть некоторые моменты, на которые следует указать:

• Осуществить такое утепление возможно только на этапе строительства, так как иначе это будет слишком дорогим и неоправданно трудоемким занятием;
• Все работы должны быть проведены просто идеально, так как возможности демонтировать и переделать у вас не будет;
• Ремонт или замена утеплителя весьма затруднены, если не сказать невозможны.

Если вас не пугает этот список, тогда идем дальше. Как выбрать утеплитель под кирпичную кладку? Здесь есть несколько вариантов: сыпучие материалы, твердые плиты и минеральная вата.

Первый способ самый дешевый, но и самый неэффективный. Кроме того он достаточно трудоемкий, так как требует колодезных кладок и других нюансов. Также имеется опасность отсыревания сыпучего утеплителя и потери его теплоизоляционных качеств.

При выборе плитного утеплителя, вы должны руководствоваться такими принципами: материал обязан иметь низкую гигроскопичность, а лучше быть гидрофобизирован, а также он должен хорошо держать форму. Ну и, естественно, иметь длительный срок эксплуатации.

Под эти требования подходит несколько материалов: пенопласт, пенополистирол, пеностекло, плотная базальтовая вата.

Использование минеральной ваты для внутреннего утепления кирпичной кладки.

Также стоит сказать про еще одно правило: утеплитель располагается как можно ближе к внешнему слою. То есть вы строите стену, используя строительный кирпич из керамики или двойной силикатный кирпич М 150, утепляете ее слоем теплоизоляции в соответствии с правилами монтажа того или иного материала, а затем выкладывает облицовочный слой кладки в полкирпича. Такая инструкция является наиболее верной.

Важно!
При использовании минеральной ваты советуют оставлять небольшой зазор в 1 – 2 сантиметра между утеплителем и облицовочным слоем кирпича.
Это позволит выводить влагу из утеплителя по тому же принципу, что и в вентилируемом фасаде.

Из всех перечисленных материалов самым подходящим является экструдированный пенополистирол, так как этот материал:

• не боится влаги,
• не впитывает ее,
• достаточно прочен на сжатие,
• не боится вредителей,
• биологической или электрохимической коррозии,
• имеет длительный срок годности.

Внешнее утепление

Утеплитель можно расположить под панелями сайдинга или другой облицовкой.

Фасадное утепление представляется наиболее приемлемым.

1. Во-первых, его можно произвести как в процессе строительства, так и на старую стену.
2. Во-вторых, это достаточно простая процедура, которая не требует особых навыков и умений.
3. В-третьих, внешнее расположение теплоизоляции наиболее приемлемо с точки зрения теплофизики, так как не смещает точку росы внутрь конструкции.

Наконец, вы всегда имеете доступ к теплоизоляционному слою, и можете его заменить или произвести любой локальный ремонт.

Наружное утепление стены пенопластом.

При фасадном утеплении используют два основных метода: мокрый и сухой. Первый предполагает расположение утеплителя под слоем фасадной штукатурки или шпаклевки, которая наносится мокрым способом.

Второй метод подразумевает использование навесных фасадных конструкций, таких как сайдинг, блокхауз или вентилируемый фасад классического исполнения.

Монтаж вентилируемого фасада.

Каждый из перечисленных методов имеет недостатки и преимущества, но в целом мокрый метод более популярен, так как проще выполняется и дешевле стоит. С другой стороны, вентилируемый фасад более долговечен и позволяет производить любой локальный ремонт путем замены одной панели или плиты утеплителя.

Вывод

Основным фактором при утеплении стен является расположение утеплителя. Внутреннее не представляется приемлемым, а вот внутристенное позволяет сохранить внешнюю эстетику и тектонику кирпичной кладки, что для многих ценителей важно. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.

вент зазор, пирог стены из газобетона с облицовкой кирпичом, оконных проемов

Газобетон – материал особенный, благодаря пористой структуре, коэффициент его теплопроводности приближен по этому показателю к нарезанной поперёк волокон хвойной древесине. Это свойство повышает теплоэффективность ограждающих конструкций, но оно же является и ахиллесовой пятой, так как ячеистый материал неизбежно становится гигроскопичным и требует принятия соответствующих мер.

Идеальный вариант защиты — кирпич, который нередко используют для отделки фасадов. Обсудим особенности облицовки кирпичом дома из газобетона: расскажем о способах выполнения, их преимуществах и возможных недостатках.

Блочный газобетон – современный конструктивный материал, при невысокой себестоимости кубометра кладки обладающий прекрасными теплоизоляционными качествами и небольшой массой. Из-за открытых пор, образующихся вследствие реакции газообразователя с гидроксидом кальция, в толще затвердевшего камня может накапливаться влага. Она снижает уровень морозостойкости кладки и приносит множество других проблем, поэтому стены и нуждаются во внешней облицовке. Тем более что внешний вид неотделанной стены смотрится неэстетично, и многим не нравится.

Для отделки могут применяться любые материалы: от декоративного окрашивания — до монтажа длинномера типа сайдинга или вагонки. Можно и штукатурить, но большинство заказчиков сходятся во мнении, что лучший вариант отделки – это облицовка кирпичом дома из газобетона.

Вот в чём достоинства такого выбора:

1. Кирпич – материал самый долговечный, его срок службы исчисляется не десятками лет, а веками.
2. Обладает отменной механической прочностью и морозостойкостью.
3. Кирпичная кладка лучше всего защищает фасад от ветра, что особенно актуально при его утеплении минеральной ватой.
4. Облицовку можно производить как в процессе возведения стен, так и после — главное, чтобы это позволяла ширина фундамента.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Примечание: Кладка может свешиваться на ¼ ширины уложенного ложком вперёд кирпича (это 3 см), но нужно ещё учесть такое же расстояние для вент зазора.

Схема опирания кирпичной облицовки на фундамент

Одно из достоинств — эстетичный внешний вид кирпича. Для облицовки можно использовать варианты в цветном исполнении, с рельефом, глазировкой, торкретированной поверхностью, а также кирпичи, выполненные в нескольких оттенках для осуществления баварской кладки – вроде той, что показана на фото снизу.

Такая облицовка улучшает эстетику газобетонного фасада, значительно увеличивает срок его службы. Насколько именно — зависит от соблюдения технологий, о которых и будет рассказано в этой публикации.

Всего существует четыре технологических варианта исполнения облицовки по газобетону. Два из них предусматривают вентиляционный зазор, а два обходятся без него. При этом утеплитель может присутствовать в пироге стены или теплоизоляция не предусматривается. Представим эти четыре схемы, и прокомментируем их с точки зрения теплоэффективности и экономичности стен.

Способ предполагает возведение стенки в полкирпича параллельно основной из газобетона, с закладкой в междурядное пространство армирующей сетки (когда кладка производится одновременно) или анкеров, если приходится облицовывать уже готовые стены.

Казалось бы, чего проще: воздух является хорошим теплоизолятором и не требует дополнительных расходов. По идее, вариант должен получиться выгодным – но так ли это?

Воздушный зазор имеется, а утеплителя нет

Вот основные недостатки такой облицовки:

• Чтобы теплозащита получилась качественной, толщину прослойки воздуха требуется рассчитывать, как и в случае с любым другим теплоизоляционным материалом. Чересчур активный воздухообмен тёплого воздуха с холодным вообще не даст никакого эффекта.
• В отсутствие в пироге теплоизоляционного материала, стены приходится проектировать более толстыми. Следовательно, опорная база для стен должна быть более широкой, что повлечёт увеличение расходов на фундамент и анкеровку кладки.
• Ничем не заполненные, образованные двумя стенками колодцы, заселяются насекомыми и грызунами, от которых даже установленные на продухи сетки не всегда спасают.

Это лучший вариант структурирования стены, при котором в её пироге присутствует и вентиляционный зазор, и утеплитель. Применяют этот способ при использовании любой разновидности минеральных ват, отличающихся высокой паропроницаемостью.

Структурирование стены с минераловатным утеплением

Если учесть, что повышенная паропроницаемость характерна и для газобетона, то эти два материала «нашли друг друга». Себестоимость стен при таком раскладе получается выше, но расчётная толщина меньше.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Примечание: Сегодня усиленно рекламируют такой утеплитель, как вспененный полистирол. Не станем оспаривать его достоинств, однако отметим, что для образования вентзазора нужна специальная опалубка. Вкупе с высокой ценой оборудования для заливки, себестоимость стен возрастёт почти вдвое.

Отсутствие воздушного промежутка под облицовкой утепляемой стены возможно только когда применяется листовой полимерный материал (пеноизол, ЭППС, ЭППУ) или пеностекло.

Вариант с утеплителем без вентиляции

При этом характеристики стен нисколько не ухудшаются, а их толщина ещё уменьшается, что даёт выгоду на устройстве фундамента.

Четвёртый вариант конструирования стены предполагает простую облицовку без утепления и устройства вентилируемого промежутка. Многие, кто строит дома самостоятельно, применяют этот способ, не понимая, что он не обеспечит стенам ни теплоизоляционные свойства, ни той самой долговечности, о которой говорилось выше. Почему?

Укладка кирпича вплотную, без зазора

• В отапливаемом помещении всегда образуются пары, которые проникают в толщу стен. Если нет выхода, они накапливаются и конденсируются, и могут разрушить газобетонную кладку даже быстрее, чем если её оставить совсем без облицовки. Лучше всего этот способ отделки подходит для неотапливаемых помещений, которым требуется придать благородный вид.
• Тех, кто строит жилые дома, этот способ привлекает тем, что здесь меньше затрат на связи. Но чаще такой выбор связан с недостаточной толщиной фундамента уже эксплуатируемого дома, фасад которого решили обновить за счёт кирпичной облицовки.
• Нужно понимать, что коль для пара нет выхода, то и его вход в толщу ячеистобетонной стены должен быть ограничен. Это нивелируется не только применением пароизоляционных мембран, но и выбором непроницаемых для пара отделочных материалов.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Внимание: Увлажнённая конденсатом газобетонная кладка гораздо хуже сопротивляется теплопередаче. Думаем, это очевидный ответ на вопрос, можно ли газоблок облицовывать кирпичом без вент зазора.

Выше говорилось о способах устройства кирпично-газобетонных стен, в которых присутствуют и варианты с теплоизоляцией, и без неё. Так нужен ли утеплитель между газобетоном и кирпичом?

Вообще, стены толщиной от 300 мм с точки зрения тепловой эффективности — вполне нормальный вариант для многих регионов страны. Чтобы доутепление было целесообразным и не потянуло за собой ряд ненужных расходов, его необходимо подтвердить теплотехническим расчётом.

Однако многие строят свои дома самостоятельно, без какой-либо проектной документации. Нужно иметь в виду, утепление стены с применением материалов с низким коэффициентом паропроницаемости может спровоцировать увлажнение кладки под утеплителем. Чтобы этого не случилось, толщина утеплителя должна быть такой, чтобы она обеспечила минимум половину общего термосопротивления стены. Это можно определить только расчётом.

Чтобы не рисковать, лучше использовать для утепления минеральную вату, сквозь которую пары проходят ещё быстрее, чем через газобетон. Главное — не забыть про отверстия для воздухообмена в кирпичной кладке, а минвату можно взять любой толщины.

Пирог стены: газобетон, утеплитель и облицовочный кирпич

Ширина фундамента, на который всё это должно опираться, зависит от того, какая толщина стен из газобетона при облицовке кирпичом.

Если уж существует несколько вариантов структурирования стенового пирога, то и набор технологических операций в том или ином случае будет разным. Всё зависит от того, производится облицовка параллельно с кладкой блоков, или отделка осуществляется позже.

В процессе нового строительства обе кладки можно возводить одновременно, по всей толщине стены. При этом фундамент сразу заливается необходимой для этого ширины, верхний обрез цоколя обязательно гидроизолируется в два слоя. Обычно это наклеенный на битумную мастику рулонный материал.

Кто занимается такой работой впервые, неизбежно столкнётся с вопросом: «Надо ли всё делать одновременно, или следует первым выводить что-то одно: кладку из газосиликата или кирпича?». По форматам эти два материала несопоставимы. Кирпич мельче, в такой кладке больше швов на погонный метр высоту и они более толстые.

Бетонный блок по размерам более крупный, и чаще монтируется на клей, а не на раствор. Разницу усадок могут компенсировать только гибкие связи, они же позволяют реализовать все три перечисленных варианта.

Строительные нормативы на счёт порядка возведения особых указаний не дают, но существующая технологическая карта предусматривает сначала возведение основных стен, а потом уже их облицовку с утеплением и устройством воздушного промежутка шириной 30 мм. При этом необходимо выполнение таких технологических операций:

1. установки причального шнура с его последующей переустановкой;
2. раскладки вдоль стены кирпича;
3. изготовления или подачи готового раствора;
4. укладки связей для перевязки двух стенок;
5. укладки самих кирпичей;
6. расшивки кладочных швов;
7. контроля правильности кладки.

Для облицовки берут цельный кирпич, и кладут его с перевязкой швов на протяжённости ряда. Продухи для обеспечения вентиляции стен устраиваются в нижнем и верхнем (подкарнизном) рядах кладки. В каждом из них и на всех стенах должно быть минимум по 4 таких отверстия. Максимальное расстояние между ними – 4 м.

Нижние продухи можно сделать посредством укладки щелевого кирпича на ребро, так, чтобы воздух мог проникать в стеновое пространство сквозь щели. Некоторые мастера для устройства продухов оставляют незаполненными раствором вертикальные швы, что возможно благодаря ограничительной рейке.

Разницу усадки двух материалов обеспечит применение гибких связей. Вот какие варианты могут использоваться в их качестве:

Материалы для связки стен	Комментарий
Скобы из нержавейки.	Это закладные элементы, изготавливаемые из арматуры диаметром 4-5мм. Они имеют отогнутые в разных плоскостях концы, которые закладывают в каждый третий ряд облицовки с шагом 0,75 м.
Анкеры из нержавеющей стальной полосы.	Имеют Т-образную форму, удобно закладывать в вертикальные ряды.
Сетка арматурная.	Для связки стенок может использоваться стальная сетка из проволоки диаметром 4-6 мм, с ячейкой не более 50*50 мм. Её устанавливают в каждом шестом ряду кирпичной кладки.
Арматура из базальтопластика и стеклопластика.	Закладывают в швы через каждые 60 см по высоте стенки, и через 70-100 см по длине ряда. Глубина закладки 70-80 мм, на 1 м² расходуется порядка 4-5 штук.
Turbo Fast – спиралевидные гвозди.	Один конец забивается в тело газобетона, а другой – закладывается между рядами кирпича. Их удобно использовать, когда облицовка дома из газобетона кирпичом производится после возведения стен.
Перфорированная стальная полоса.	Устанавливается в процессе кладки газобетона и имеет толщину не более 2 мм. Полосу прибивают к горизонтальной поверхности гвоздями, оставляя вторые концы свободными – их потом заводят в швы кирпичной кладки. Расходуется 4 шт/ м².
Гвозди нержавеющие.	Имеют длину от 120 мм, и забиваются в газобетон попарно, под углом друг к другу (45 градусов).

Если решено построить дом из газобетона, либо облицевать самостоятельно кирпичом уже эксплуатируемый, уделите особое внимание качеству заполнения швов раствором, вертикальности кладки, правильности положения в ней каждого кирпичика. Очень важно соблюдать толщину швов, которая по вертикали должна составлять 10 мм, а по горизонтали – 12.

Пример анкерования базальтопластиком

Те швы, в которые закладываются связи, могут быть чуть толще. В этом случае, их размер зависит от диаметра анкера или толщины полосы. Шов по толщине может превышать этот размет на 4 мм, но его максимальная толщина не должна быть более 16 мм. Только соблюдение этих требований даст нужный результат и позволит получить тёплый и эстетичный фасад.

Как утеплить кирпично-блочную конструкцию?

15 мая 2021 г.

Цемент падает с крыши холодильной камеры — воспользуйтесь перво …

8 мая 2021 г.

Темы: Сезар был убит в 10 футах от …

1 мая 2021 г.

Темы: Выбор материала для восстановления плоского р …

Техническое обслуживание
Для вашего дома

Советы и методы по благоустройству дома

Последнее обновление : суббота, 3 ноября 2012 г., Создано : воскресенье, 14 января 2001 г.

Борис живет в бунгало, построенном 45 лет назад, в котором вообще нет теплоизоляции.Он имеет кирпич снаружи, воздушное пространство, стену из бетонных блоков для конструкции внутри, а затем гипсокартон. Можно ли вдувать пену в пространство между кирпичом и блоком?

НЕТ. Пока кирпич служит защитой от непогоды для дома, ему необходимо, чтобы воздух оставался сухим. Заполните пространство, и вода будет течь по кирпичу в дом. Воздушное пространство действует как дренажный канал для трещин в растворе и как путь для сушки влажных кирпичей. Ознакомьтесь с моим обсуждением «дождевых экранов» в разделе «Гайки и болты».

Если вы хотите утеплить дом изнутри, либо снимите гипсокартон, либо пройдите прямо над ним, используя изоляционные панели из жесткого пенопласта и еще гипсокартон. Это, конечно, не изолирует ни пространство пола / потолка, ни область внешних стен, в которые стыкуются перегородки. Полную информацию об этой задаче см. В разделе «Изоляция стены из бетонных блоков изнутри».

Если вы хотите утеплить дом снаружи, вы можете покрыть кирпич изоляцией, строительной бумагой, обвязкой, а затем сайдингом любого типа.По сути, это создание новой стены снаружи. Тогда теоретически вы можете заполнить пространство между кирпичом и блоком, но этот шаг будет стоить дороже, чем он стоит, а расширяющаяся пена всегда рискует подтолкнуть кирпичи вперед.

Оба эти метода требуют серьезной работы, включая расширение окон, дверей и электрических розеток, чтобы они соответствовали более толстой стене. Это большая работа, но любой метод может очень сильно повлиять на энергетические характеристики дома.

---

Ключевые слова: кирпич, обвязка, конструкция, строительный раствор, сайдинг, стены, бетон, блоки, пена, методы, изоляция, трещины

Статья 1157.

Изоляционные стены для полостей | Журнал Concrete Construction

Ответ: Лучшее место для установки изоляции в полой стене — это полость.Вы можете поддерживать свободный дренаж полости с помощью надлежащей детализации и строительства. Я видел, как многие дизайнеры использовали жесткую изоляцию толщиной 2 дюйма с полостью 4 дюйма. Это оставляет 2-дюймовое дренажное пространство между внешней поверхностью изоляции и внутренней поверхностью кирпича.

Ассоциация кирпичной промышленности в документе «Технические примечания к кирпичному строительству 21» заявляет, что «чистое расстояние от тыльной стороны кирпича до внешней стороны изоляции должно быть не менее 1 дюйма.В этом техническом примечании далее говорится, что «выступы раствора не должны контактировать с изоляцией, так как это прямой путь для воды». Этот подход может быть очень эффективным при условии, что вы устанавливаете изоляцию в секциях высотой 16 дюймов или 2 фута, как стена строится.После возведения обеих стенок на нужную высоту установите изоляцию так, чтобы плиты вошли между рядами стяжек.

Необходимо проявлять осторожность, чтобы не допустить скопления помета раствора на верхней поверхности ранее установленной изоляции.Этот верхний край вместе со стеновыми стяжками образует выступ, который заполняет большую часть полости. Это естественное место для скопления строительного помета. Перед установкой изоляции вы должны осмотреть полость и удалить остатки раствора с верхней части ранее установленной изоляции. Когда оба слоя соединены вместе, важно приложить изоляцию к лицевой стороне дублирующего слоя. Изоляцию следует либо приклеить к внешней поверхности опоры, либо закрепить на месте каким-либо другим способом.

Если опорный слой и изоляция устанавливаются перед установкой облицовочного слоя, между лицевой стороной облицовки и внешней поверхностью изоляции должна быть 2-дюймовая полость, либо на лицевой стороне изоляции должен быть установлен дренажный коврик. Если дренажный коврик не используется, помет раствора может легко перекрыть 1-дюймовую полость.

Когда резервная проволока и изоляция устанавливаются перед внешней изоляцией, стыки изоляции могут быть заклеены изолентой. Это создает барьер внутри стены, который обеспечивает лучшее сопротивление проникновению воды и может улучшить тепловые характеристики стеновой системы.

Если изоляция расположена напротив внутренней поверхности опорной кирпичной стены, тепловые характеристики системы снижаются. Изоляция нарушается по линиям пола, образуя тепловой мост. Отсутствие теплоизоляции создает более холодные области вверху и внизу наружных стен в зимние месяцы.

Кроме того, многие нормы не разрешают использование пенопласта внутри стеновой системы. Из-за этого многие дизайнеры размещают стекловолоконный утеплитель между стальными шпильками или швеллерами.Это вводит множество дополнительных мостиков холода. Кроме того, поскольку изоляция из стекловолокна может поглощать воду, установка пароизоляционной мембраны имеет решающее значение. Конденсация в этих пространствах может привести к проблемам с влажностью, таким как коррозия или биологический рост. Эти проблемы обычно не возникают с изоляцией из экструдированного полистирола или полиизоцианурата, которая обычно используется между слоями кладки. Эти типы изоляции функционируют как собственные пароизоляционные мембраны.

Кирпичи лучше блоков? Подробное руководство

И кирпичи, и блоки — отличные строительные материалы.Оба они обладают высокой прочностью на сжатие, огнестойкостью и обладают разной степенью изоляции. По этой причине их часто используют в сочетании. Чтобы определить, лучше ли один из них, будет зависеть исключительно от того, какой проект вы готовите и какие функции для вас наиболее важны.

Для зданий общего назначения кирпич станет отличным выбором с точки зрения огнестойкости, низких эксплуатационных расходов и общей долговечности по сравнению с блоками. Когда дело доходит до прочности, отношения к окружающей среде и стоимости, кирпичи и блоки вполне сопоставимы.

Давайте рассмотрим различные характеристики и положение кирпичей и блоков в каждом сравнении. Это не всегда черно-белое сравнение, и не один тип материала всегда выигрывает в категории при любых обстоятельствах.

Состав

Начнем с композиции. В чем основное отличие кирпича от блока?

Красный или глиняный кирпич — традиционный строительный материал, изготовленный из природных ресурсов. Кирпичи обычно представляют собой смесь песка, извести и бетонных материалов.Также присутствуют следы бария (Ba), марганца (Mn) и других компонентов, которые добавляются при объединении минералов во время создания глины.

Различные элементы могут помочь с различными типами и цветами кирпича, но карбонат бария является дополнительным компонентом, повышающим устойчивость кирпича к естественным элементам и агрессивному воздействию на кирпич.

Какие блоки? Бетонные блоки?

Чтобы прояснить, что такое блоки, важно отметить, что есть несколько стилей блоков, которые подпадают под эту категорию.

Как правило, все бетонные блоки изготавливаются из цемента, воды и заполнителей. Заполнители могут быть песком или альтернативными материалами. Во время комбинации происходит химическая реакция, которая обеспечивает прочные связи между элементами, которые обеспечивают высокую прочность.

Существуют различные типы бетонных блоков, используемых в строительстве. Вот краткий список для обзора различных типов блоков, с которыми вы столкнетесь при поиске строительного материала. Обратите внимание, что все они относятся к одной категории «бетонный блок»

• Бетонные подрамники, угловые блоки и опорные блоки
• Бетонные блоки для откосов
• Бетонные блоки для перегородок
• Перемычки
• Бугорчатый блок

(источник: The Constructor)

Кроме того, когда вы встретите бетонные блоки, вы увидите, как они помечены разными способами.Кладка из бетонных блоков (CMU) обычно бывает в конфигурациях из 2, 4, 6, 8, 10 и 12 единиц, которые просто определяют единицы в «дюймах»,

Существуют два типа бетонных блоков и кирпичей. И блоки, и кирпичи имеют полые полости, которые могут быть благоприятными в некоторых условиях, например, воздух может обеспечивать изоляцию, сохраняя при этом легкий вес блоков.

В приведенном ниже списке представлены основные различия между сплошными и полыми элементами. Если не указано иное, характеристики относятся как к кирпичным, так и блочным блокам в сплошной или полой форме.

Твердые формы

• Полнобетонные блоки имеют большой вес и изготавливаются из плотных заполнителей.
• В целом прочный и стабильный
• Отлично подходит для больших работ, требующих несущих стен

Пустотелые формы

• Пустоты могут варьироваться, но обычно превышают 25%.
• Твердые области превышают 50%.
• Обычно из легких заполнителей для бетонных блоков. или кирпичи, уложенные друг на друга, они скрепляются бетонным раствором.
• Легкий и довольно экономичный

В целом пустотелый цемент также обеспечивает дополнительные преимущества в его естественных характеристиках.В дополнение к низким эксплуатационным расходам и огнестойкости (которые будут обсуждаться далее в следующих нескольких разделах) полый блок обеспечивает изоляцию, которая помогает удерживать горячий или холодный воздух снаружи дома / помещения.

Сила?

Для несущих стен используются как бетонные блоки, так и глиняные кирпичи, поэтому прочность является важным фактором при выборе материала. Это включает напряжение сдвига, напряжение изгиба и прочность на сжатие.

Все строительные материалы соответствуют стандарту ASTM C90. Например, согласно ASTM C 90-91 — прочность на сжатие определяется как минимальное значение, а общая площадь пустот и лицевой поверхности (минимум) в блочном блоке регулируется.

Важно отметить, что все оценки прочности важны для определения полной прочности и функциональности блока, чем обычно упоминаемая прочность на сжатие.

Хотя это может показаться излишним при рассмотрении строительного материала в местах с сильными движениями грунта, сильными наводнениями и сильным ветром, важно учитывать все сильные стороны, такие как изгиб на сжатие и изгиб, а также прочность кладки на сдвиг.

Самое главное, что многие исследователи в области науки и техники, касающиеся строительных материалов, рассматривают эти элементы как ключевые факторы в понимании правильного материала.

Следующие значения прочности основаны на исследовании, которое было специально сосредоточено на изучении воздействия пустотелого цемента и влияния на водопоглощение, прочность на сжатие, прочность на сжатие, сдвиг и изгиб при растяжении, которое может иметь размер пустот.

Для ознакомления с условиями исследования определено следующее.Пустоты — это пустоты в блоке. Общая площадь — это общая длина (L) x ширина (W) цементного блока, в то время как чистая площадь составляла L x W остальных областей после вычитания пустот из общей площади.

Прочность на сжатие

В этом конкретном исследовании автор измерил механические характеристики различных блоков с различными пустотами. Согласно ASTM C90, бетонные блоки и кирпичи должны иметь давление не менее 1900 фунтов на квадратный дюйм.

В целом, среди различных типов блоков, средний бетонный блок может выдерживать примерно 3500 фунтов на квадратный дюйм.Что касается среднего глиняного (красного) кирпича, эти блоки могут выдерживать до 3000 фунтов на квадратный дюйм.

В данном исследовании использовался полнотелый кирпич, общая прочность которого составляла примерно 2,15 МПа. Это базовая линия, используемая для сравнения прочности блоков, а также изменений прочности этого цементного блока при увеличении пустот.

1. При увеличении пустот (наблюдается от 0 до 44%) общая общая прочность значительно снижается. (4,96–1,00 МПа в эталонном эксперименте).
2. Общая прочность кирпича 2,15 МПа была сопоставима с цементным блоком с площадью пустот примерно 24%. Это означает, что цементные блоки с пустотами 0-16% показали лучшую общую прочность по сравнению с кирпичом, в то время как цементные блоки с пустотами более 24% показали худшие характеристики, чем полнотелый кирпич.

Победа блоков

Важным выводом в этом эксперименте было то, что цементный блок с пустотами 0 по сравнению с кирпичом имел значительно более высокую прочность на сжатие при 4.96 МПа против 2,15 соответственно. Цементный блок превосходил кирпич, пока не осталось пустот около 24%.

Прочность кирпичной кладки на сдвиг и предел прочности при изгибе

Прочность на сдвиг

Хотя в эксперименте, на который мы ссылаемся, нет прямой зависимости между блоком и кирпичом для прочности на сдвиг и прочности на изгиб, я подумал, что важно изучить эти две переменные.

Для эталонного эксперимента прочность на сдвиг рассчитывалась по следующей формуле

Прочность на сдвиг = P + W2A

Где P была предельной нагрузкой, при которой нагрузка была приложена при управлении перемещением.

W — вес цементного блока, а A — — площадь поверхности разрушения.

Что касается общей прочности, то коэффициент пустотности, который увеличился от полнотелого кирпича до 40%, был обратно пропорционален прочности на сдвиг и уменьшился примерно на 40%.

Хотя это не является прямым сравнением, было проведено альтернативное исследование для изучения напряжения сдвига в кирпиче и кирпичной кладке.

В этом исследовании напряжение сдвига было получено при зажатии кирпича между двумя стальными пластинами на испытательном стенде.Сила сдвига применялась к четверти кирпича, консольно закрепленного из стали. Для сравнения, описанный выше эксперимент был применен к нулевой осевой нагрузке предварительного сжатия, которая была приложена под контролем смещения.

Несмотря на то, что были изучены различные кирпичи, напряжение сдвига для одного кирпича при испытании на одиночный сдвиг в среднем варьировалось от 1,06 Н / мм ² (1,06 МПа) до 6,33 Н / мм ² (6,33 МПа).

(Источник: Прочность кирпичей и кирпичной кладки на сдвиг)

Прочность на изгиб

Что касается прочности на изгиб, то при увеличении отношения площади пустот с 0 до 16% предел прочности при изгибе снижается на 36%.Для 16% и выше (44%) прочность на изгиб еще больше снизилась, но с меньшей скоростью, но еще на 24%.

Огнестойкость

Бетонная кладка известна своими негорючими свойствами. Для этой характеристики исследователи наблюдали часы огнестойкости по сравнению с процентным содержанием пустот.

Толщина кладки, рассчитанная путем деления полезного объема блока на произведение длины и высоты кладки, сравнивалась с общей огнестойкостью в час.Из простых расчетов количество часов огнестойкости уменьшалось по мере уменьшения толщины.

По мере уменьшения толщины с контрольной, 115 мм до 65 мм, время огнестойкости уменьшилось с 3,0 до 1,0 часа соответственно.

В отличие от газоблоков, кирпич обычно огнестойкий и более подвержен горению из-за его характеристик сжатия. Хотя аэрация будет зависеть от типа блока, на который вы смотрите, по сравнению со сжатым земляным материалом, который предлагают кирпичи, он не обладает огнестойкостью.

Чрезвычайно компактный и сжимаемый элемент оставляет мало места для возгорания или воспламенения внутри кирпича. Кирпич имеет наивысший рейтинг огнестойкости и может выдерживать пожар лучше, чем блоки или другие строительные материалы.

С результатами можно ознакомиться здесь: Влияние пустот на механические характеристики пустотелой цементной кладки.

Прочность

Победа для кирпичей

Кирпичи обычно очень прочные и не требуют особого ухода.Когда здание или конструкция построены правильно, с хорошими навыками и в сочетании с прочным строительным материалом, они будут оставаться прочными и жесткими в течение многих лет без особого обслуживания.

Техническое обслуживание

Победа кирпичей.

Как будет упомянуто ранее и в последующем разделе «Воздействие на окружающую среду», кирпич — отличный строительный материал, не требующий особого ухода, фактически, он почти не требует ухода.После того, как конструкции построены из кирпича, они не требуют регулярного ухода.

Что касается блоков, они обычно нуждаются в некоторой TLC через несколько лет, чтобы предотвратить разрушение.

Значение изоляции

В строительстве R-значение является важным показателем сопротивления тепловому потоку строительного материала (или изоляции). Значение R выражает разницу температур, которая влияет на одну единицу площади.

R = ℉ * фут2 * час BTU

	R-Value
Кирпич (4 дюйма)	0.80
Бетонная кладка (4 дюйма)	0,80
Бетонный блок (8 дюймов)	1,9-2,5

R-значение из этого списка R-значений строительных материалов

Кроме того, это сравнение значений изоляции для различных блоков в единицах Вт / мК.

Тип блока	R-значение
Сотовый глиняный блок	0,10 Вт / мK
Конопляный блок	0.11 Вт / мК
Необожженный глиняный блок	0,21-0,95 Вт / мК
Изолированный бетонный опалубочный блок	0,083 Вт / мК

Источник: Блоки и их альтернативы.

Обычные кирпичные стены имеют значение R 0,2 на квадратный дюйм, в то время как 8-дюймовый бетонный блок предлагает значение R 0,08 на квадратный дюйм, что дает значение R 2,5 для полного блока.

Имейте в виду, что значения изоляции являются аддитивными. Если вы также добавите теплоизоляцию к своим стенам, например, к бетонным блокам, значение R может увеличиться до 1.2 на квадратный дюйм (в данном примере).

Тем не менее, важно отметить, что не только значение изоляции определяет, является ли это оптимальным выбором для удержания горячего воздуха внутри или снаружи. Фактически, значение изоляции также может быть обманчивым для звукоизоляции.

Рассмотрите ситуации, представленные ниже, и посмотрите, какой вариант лучше всего подходит для вашего проекта. Вас беспокоит жара? Вы находитесь в оживленном центре города?

Победа кирпичей

Вы находитесь в зоне горячих десертов? Вам нужно постоянно держать тепло вне помещения?

Значительная «победа» для кирпичиков в этом вопросе.Кирпичи способны поглощать тепловую энергию солнца в течение дня, одновременно изолируя дом. Их давно любили за это свойство. Он полезен для жарких зон и, наоборот, отлично подходит для холодных ночей.

Эта характеристика называется (высокой) тепловой массой. Поскольку кирпичные блоки способны поглощать больше тепла в течение дня по сравнению с блоками, они могут поддерживать тепло в доме более прохладными вечерами и прохладу в летний жаркий полдень.

Это тепло накапливается, а затем выделяется в течение вечера, что делает его отличным вариантом для зданий и домашних конструкций в зонах с высокой температурой.

Победа блоков

Если вы имеете дело с оживленным городом, вы можете выбрать вместо него кварталы. Для звукоизоляции блоки — отличный способ звукоизоляции вашей конструкции. Для районов с интенсивным движением и шумовым загрязнением блочные стены могут предложить гораздо более высокую звукоизоляцию благодаря своим цементным компонентам.

Они имеют более высокую плотность в целом, предлагают более высокую звукоизоляцию, что является отличной чертой для домов рядом с железной дорогой, аэропортом или дорогами с интенсивным движением.

Кроме того, воздухововлекающий бетонный блок может иметь коэффициент сопротивления R до 3,9 благодаря пузырькам воздуха, обеспечивающим изоляцию.

Стоимость

Стоимость единицы продукции может быть сопоставимой, но важно учитывать, как стоимость складывается с тем, как она продается, и с затратами на рабочую силу.

Например, кирпичи продаются тысячами, а строительный раствор — коробками. Труд кладки обычно оплачивается тысячами. Основные различия заключаются в измерении площади, которую большинство архитекторов и строителей будет учитывать, а именно в квадратных футах.

В большинстве случаев кирпичи меньше обычного размера блока. Будь то сравнение кирпичей разных размеров (кирпич королевского размера и кирпичи модульного размера) или сравнение кирпичной и блочной установки, установка более крупных блоков в целом более экономична.

Большинство установок, как правило, дешевле, будь то кирпич или цементный блок.

Выигрыш по блокам

Известно, что из-за общей формы и размера блоков они стоят меньше, чем кирпичи, когда речь идет о квадратных футах.Помимо меньшей стоимости материала, их еще и легко изготовить.

Дешевое и выполнимое производство предлагает дополнительный вариант снижения затрат. Некоторые строители используют эту возможность, производя блоки на месте строительства. Это экономит расходы на транспортировку, структурную целостность, а также избавляет от лишних хлопот.

Поскольку многие строители и архитекторы становятся более «экологичными», они сталкиваются со сложными условиями строительства, особенно когда речь идет об импорте и общей транспортировке материалов.Это альтернатива, которую используют некоторые строители для решения некоторых проблем.

Воздействие на окружающую среду

В целом, красный кирпич считается экологически вредным. Основная причина в том, что красные кирпичи запрещено раскапывать без предварительной очистки окружающей среды с тех пор, как Национальный зеленый трибунал принял меры.

Национальный зеленый трибунал принял меры не зря. Как упоминалось в разделе о составе, глиняные кирпичи производятся из природных ресурсов, которые образуют глину из элементов почвы и добавок.В общем, красные кирпичи делают из защитного верхнего слоя почвы. Процесс производства кирпича заключается в изъятии природных ресурсов и истощении полезных ископаемых в природе.

Кроме того, после этой реализации цементные блоки были оценены как альтернатива для защиты окружающей среды. Производство цементных блоков не требует затрат ресурсов и высоко ценится за сокращение нашего воздействия и влияние на природные ресурсы.

Но не все кирпичи (красные) вредны и украдены из окружающей среды.Производство кирпичей из летучей золы или блоков AAC вскоре последовало за простой установкой обоих заводов без ущерба для окружающей среды.

Что касается цементных блоков, прежде чем вы решите, что они являются наиболее экологически чистым материалом, вы можете пересмотреть свое мнение. Как и все другие характеристики, кирпичи и блоки имеют свои преимущества в воздействии на окружающую среду.

Победа кирпичей

По мнению некоторых строителей, кирпич считается экологически чистым строительным материалом.

Одной из основных причин в поддержку этого аргумента является возможность вторичной переработки кирпича. Красные кирпичи на самом деле сделаны из земных материалов, которые можно переработать. Это означает, что они могут быть переработаны обратно на Землю для естественных свалок. Хотя блоки, как правило, более экологичны в производстве, они не так пригодны для вторичной переработки, как кирпичи.

Хотя вы, возможно, не думаете о дне начала строительства вашего нового проекта, поскольку вы готовитесь к строительству нового здания, это также может повлиять на ваши будущие ремонтные работы.Бетонные блоки, которые сносятся во время сноса, просто добавляют к отходам и не могут быть использованы повторно.

Здания, построенные из блоков, при разрушении приведут к образованию кучи мусора, что не способствует накоплению кучи мусора, с которым мы уже боремся. По сравнению со зданиями и сооружениями, построенными из кирпича, блоки имеют тенденцию оказывать негативное воздействие на окружающую среду в будущем.

Победа блоков

Как упоминалось ранее, блоки — отличный выбор, чтобы подумать о процессе, в котором создаются блоки и кирпичи.В общем, блоки не отнимают у нашей Матери-Земли, а значит, не вредят и не истощают природу.

На самом деле блоки производятся из отходов. Хотя сами они не могут быть переработаны, они могут быть изготовлены из переработанного материала. Когда блоки изготавливаются из летучей золы, они являются всего лишь конечным продуктом остатков, оставшихся от электростанций.

Принимая во внимание заботу об окружающей среде, мы надеемся, что этот подход к производству строительных материалов получит дальнейшее развитие в строительстве с использованием «зеленых» материалов.

Другие функции

Это особенности, которые не являются ключевыми элементами для сравнения кирпичных и цементных блоков, но все же особенности, которые вы, возможно, захотите учесть в своем проекте.

Расширение

Поскольку кирпичи имеют тенденцию расширяться со временем в течение первых нескольких лет своей жизни, при использовании кирпича важно учитывать компенсационные швы. Это означает тщательное соблюдение структурной целостности и гибкости в целом.

С другой стороны, блоки

обычно используются в качестве перегородок во внешних и внутренних помещениях.

Лакокрасочное покрытие

Если вы планируете нанести слой краски на поверхность, будь то ремонт сейчас или в будущем, вы можете снова рассмотреть оба материала.

Нанесение краски на поверхность для двух материалов может быть разным. Для бетонных материалов состав легко впитывает краску, в то время как кирпичи склонны вызывать отслаивание краски.

Это происходит из-за элементов, которые выходят из кирпича после его изготовления.

Масса

Блоки легче кирпича. Это обеспечивает удобство использования, гибкость и долговечность. Это обеспечивает соотношение плотности в сухом состоянии, которое является предпочтительным для современного строительства.

Имейте в виду, что это относится к общему размеру цементного блока или кирпича. Что касается цементных блоков, которые имеют много воздухововлекающих материалов, они могут быть намного легче. 8-дюймовый бетон может весить до 43 фунтов, а глиняный кирпич — около 5 фунтов.

Если вы предпочитаете легкий вес бетонного блока, вы можете взглянуть на газобетон в автоклаве. Они специально предназначены для облегчения деталей за счет подмешивания большего количества воздуха в устройство. Они могут весить до 80% меньше традиционных блоков.

Конечно, это связано со стоимостью, и это буквальная цена. Некоторые газоблоки могут быть вдвое дороже традиционных цементных блоков.

Помещение / Размер

Применение блоков обычно имеет «более тонкие» стены здания, что помогает сэкономить место.Если вы столкнулись с проблемой небольшого участка на большом пространстве, несколько дюймов, которые вы можете получить с помощью блока, могут иметь большое значение.

Блоки доступны в больших размерах, чем большинство кирпичей, поэтому они являются более быстрой альтернативой в строительстве.

Климат и стихийные бедствия

Известно, что бетонные блоки являются отличным строительным материалом в районах, подверженных землетрясениям. Из-за высокой стойкости к стихийным бедствиям они рекомендуются многими странами, которые часто или на высоком уровне страдают от стихийных бедствий.

(Источник: Turn bull masonry)

Пример дома

Теперь давайте рассмотрим пример сравнения кирпича и блока при строительстве дома. Это обзор, который вы могли бы рассмотреть, например, если строите дом, но он все равно будет зависеть от вашего проекта и должен рассматриваться только как общее руководство.

Кирпич	Блок
Отлично подходит для домов в жарких регионах, где тепло поглощается кирпичом.	Отлично подходит для районов, подверженных ураганам и землетрясениям (стихийным бедствиям).
Перерабатываемый	Отлично подходит для звукоизоляции в оживленных и шумных городах.
Высокая огнестойкость	Дешевле в сборке
Высокая прочность	Изготовлен из переработанных материалов
Низкие эксплуатационные расходы	Экономичность

Источник на бетонном блоке по сравнению с блоком

Обзор Brick vs.Блок

Вообще говоря, оптимальным цементным блоком или кирпичом будет пустотелый блок без ущерба для каких-либо механических характеристик обычного блока, обладающего высокой прочностью на сжатие.

Наилучший вариант — это потенциальная экономия энергии, сокращение использования сырья и материалов, пригодных для вторичной переработки. Тем не менее, обе строительные единицы борются за эти функции, и в зависимости от вашего проекта и предпочтений ваш выбор будет меняться. Следовательно, нельзя сказать, что ни одна строительная единица лучше другой.

Если вы здесь, чтобы решить, какой материал использовать, это отличный способ начать с рассмотрения каждой характеристики и рассмотрения того, что для вас более важно в каждом разделе, а затем определения того, какую строительную единицу вы выберете в конце. Конечно, у вас также есть возможность использовать их в комбинации, чтобы воспользоваться их соответствующими сильными сторонами.

Стена полости: Кирпичный шпон / железобетонный блок

Получайте техническую информацию на свой почтовый ящик

Подпишитесь на Masonry Messenger , чтобы получать важную техническую информацию по различным темам кладки.

Нет, спасибо

Икс

Разработанная, чтобы выдержать испытание временем, эта цельнокаменная система стен сочетает в себе структуру из бетонных блоков и кирпич, создавая красивый, прочный и не требующий ухода фасад.

Рекомендуемые типы зданий

• Школы, коммерческие и институциональные здания
• Здания, требующие высокой пожарной безопасности
• Шумная среда
• Районы с частыми дождями
• Здания с долгим ожидаемым сроком службы.Структурная опора из бетонных блоков не будет гореть, гнить, ржаветь, плесневеть и быть съеденной термитами.
• Здания в климате с повышенной влажностью. Бетонный блок не является источником пищи для плесени.
• Выбор правильной системы кладки для вашего бюджета

Преимущества

• Прочный, красивый кирпичный фасад по сравнению с опорной системой из структурных бетонных блоков
• Чрезвычайно прочная, долговечная стеновая система
• Минимальное долгосрочное обслуживание
• Великолепная гибкость дизайна — используйте разные цвета, узоры склеивания, размеры кирпича и текстуры поверхности, чтобы оживить ваш дизайн.
• Опора бетонного блока выступает в качестве конструкции, с вертикальной и горизонтальной арматурой, залитой на место. Превосходные изоляционные свойства и теплоемкость
• Огнестойкость с gs до 4 часов
• Отлично подходит для шумной среды — естественным образом поглощает звук
• Строительные и наружные слои стены возводятся в рамках одного специалиста. стоимость цикла компенсируется высокой первоначальные вложения
• Для этой прочной стеновой системы может потребоваться более крупный фундамент.)

  Армирование : Вертикальная арматура №6 @ 32 дюйма по центру. Соединительная арматура 9-го калибра / стяжки на 16 дюймов ОК. (каждый второй курс)

  Шпон : Модульный глиняный кирпич 4 «x 2-1 / 3» x 8 «(номинал)

  Полость : 3″ воздушное пространство

  Изоляция : 2 «жесткая расширенная полистирол в дренажной полости

  Гидроизоляция : Основание и плевки

  Стяжки из шпона : Регулируемые стяжки для шпона с ушком и ушками

  Раствор : Тип N, портландцемент / известь, однотонный серый

  Швы : вогнутые tooled

  Региональные различия

  • Когда облицовка каменной кладкой используется в зонах с высоким сейсмическим риском, шпона требуются стяжки для крепления к проволочной арматуре, внедренной в стыки раствора в облицовке.Ознакомьтесь с вашими местными требованиями — и сэкономьте деньги, используя обычные стяжки из шпона в областях с низким сейсмическим риском.
  • Во многих областях на западе США есть хорошие местные источники легкого заполнителя, и использование легких бетонных блоков (CMU) является нормой. В других частях страны более распространены блоки среднего и нормального веса.
  • Несущие кладочные стены в зонах высокого сейсмического риска должны иметь дополнительные горизонтальные скрепляющие балки, чтобы выдерживать сейсмические нагрузки. Узнайте у своего инженера-строителя, что требуется в вашем регионе.
  • Использование армированных связующих балок может заменить необходимость в армировании швов в бетонных стенах. Поймите, что какая-то форма горизонтального армирования требуется во всех конструкциях бетонной кладки, включая облицовку.

  Степень огнестойкости (часы)

  Незакрепленная сборка : 4 часа

  Полностью залитая сборка : 4 часа

  Класс передачи звука (дБ)

  Незаморенная : 55,5

  Заливанная 32 «: 57.2

  Полностью залитый : 61,9

  STC = (вес стены) ^0,223 x21,5

  Вес стены (фунт / кв. Фут)

  Без заделки : 70 фунтов / кв. футов

  Залитый 32 «: 81 фунт / кв. фут

  Полностью залитый цемент : 114 фунт / кв. фут

  Класс энергопотребления

  R-значение : 11,71 с использованием 2-дюймовой изоляции из пенополистирола (см. примечание ниже)

  Расчет :

  Наружный воздух	= 0.17
  Кирпич	= 0,44
  Воздушный зазор	= 0,97
  Пенополистирол 2 дюйма	= 8,00
  8 дюймов CMUted 9027 1053 дюйма
  Внутренний воздух	= 0,68
  Всего	= 11,71

  R.71 с использованием 2-дюймовой изоляции из экструдированного полистирола (см. Примечание ниже)

  Расчет :

  Воздушный зазор

  Наружный воздух	= 0,17
  Кирпич	= 0,44
  2-дюймовый полистирол	= 10,00
  8-дюймовый CMU 105 pcf, залитый под давлением 32 дюйма (oc)	= 1,45
  Внутренний воздух	= 0,68
  Всего	= 13.71

  Примечание. Тип устанавливаемой жесткой изоляции влияет на изоляционную способность стены (значение R). Изоляция из полиизоцианурата дает вам 8,0 R на дюйм (12,0 R для 1,5 дюймов или R16 для 2 дюймов). Утеплитель из пенополистирола стоит 4,0 р за дюйм (6,0 р за 1,5 дюйма или 8 р за 2 дюйма). Экструдированный полистирол дает 5,0 R на дюйм (7,5 R для 1,5 дюйма или 10 R для 2 дюймов). Используйте либо более толстую изоляцию, либо более дорогой полиизоцианурат для достижения более высокого энергетического рейтинга.

  Экологичность / рейтинг LEED

  Советы по проектированию

  • Поместите изоляцию из жестких плит в дренажную полость, чтобы максимально увеличить полезное внутреннее пространство и воспользоваться огромной тепловой массой, обеспечиваемой резервной системой кладки.
  • В нашем образце конструкции используется 2-дюймовая изоляция в полости, но многие дизайнеры предпочитают использовать 1-дюймовую изоляцию. Причина? Если вы используете изоляцию 1,5 дюйма в сочетании с воздушным зазором 1 дюйм (требуется по Кодексу), вся стена может поместиться на стандартном фундаменте шириной 14 дюймов, если вы поместите кирпич консольно на небольшую 1/8 дюйма над краем фундамента.
  • Вы можете улучшить R-показатель этой стены, заменив 2-дюймовую изоляцию из пенополистирола в полости 3-дюймовым полиизоциануратом, облицованным фольгой. Это увеличивает R-ценность стены с 11,7 до 21,5. Важно отметить, что эта жесткая изоляция является сплошной. В него проникают только тонкие проволочные стяжки 9-го калибра для закрепления шпона.
  • Кирпичный шпон с возрастом расширяется, а бетонный блок дает усадку. Не забудьте детализировать компенсационные швы в облицовке кирпича и контрольные швы в опоре бетонного блока.
  • Уголки полок могут не потребоваться для поддержки фанеры на каждой линии пола. Уменьшите количество углов полок, чтобы сэкономить деньги и упростить конструкцию. Если ваш шпон короче 30 футов над верхней частью фундаментной стены, вам могут вообще не понадобиться разгрузочные углы.

  Советы по строительству

  • Обратные конические стыки раствора для предотвращения попадания излишков раствора в дренажную полость. Полость должна быть достаточно открытой, чтобы вода могла стекать на оклад внизу (ASHRAE 90.1).
  • Упростите конструкцию, попросив использовать на облицовке такой же раствор, как и на подкладке. Тип N обычно подходит для обоих, за исключением зон с высокой сейсмичностью, где требуется тип S.

  Делаем хорошее лучше

  Пенопласт, такой как пенополистирол, может значительно повысить энергоэффективность традиционной кирпичной кладки

  Давно известная своими структурными, акустическими и огнестойкими свойствами, каменная кладка выдержала испытание временем и сегодня признана за свою роль в снижении затрат на электроэнергию.Благодаря своей исключительной термической массе каменная стена может быстро поглощать избыточное солнечное тепло и стабилизировать температуру в помещении, что делает кирпичную кладку энергоэффективным выбором как для несущих конструкций, так и для неструктурных конструкций.

  Первоначально бетонные и кирпичные строительные блоки использовались в качестве единственного материала для строительства толстых и тяжелых стен на заводах и в домах, используя их способность к прямому аккумулированию тепла. То есть, когда тепло перетекает от горячего к холодному, оно может накапливаться внутри внешней стены в жаркий день, задерживая поток тепла внутрь здания.Как только наружная температура опускается ниже температуры внутри здания, накопленное тепло возвращается обратно.

  Сегодня каменная кладка часто сочетается с изоляцией из пенопласта, такого как пенополистирол (EPS), для дальнейшего повышения как теплоемкости, так и замедления теплового потока. Поскольку система изолированной каменной стены совместима с другими методами строительства, она позволяет создавать конфигурации, отвечающие требованиям окружающей среды в различных климатических условиях, от умеренных до экстремальных.Кроме того, можно выбрать материалы и тип стеновой сборки, которые точно соответствуют заданным критериям производительности, что упрощает соблюдение минимальных требований энергетического кодекса.

  Измерение энергоэффективности

  Энергопотребление здания в стационарных условиях рассчитывается с использованием общего стационарного сопротивления его строительных материалов теплопередаче или их R-значения. Однако важно отметить, что измерительные системы, используемые для определения тепловых характеристик этих независимых строительных материалов, не предназначены для оценки их характеристик в системе здания и не могут дать точное представление о взаимозависимой экономии энергии, которую можно достичь.Например, тогда как R-значение материала может составлять 14,5 с использованием только точек данных в установившемся режиме, с учетом преимуществ тепловой массы, дополнительной изоляции и 2-дюймового. воздушное пространство в системе с полой стенкой может увеличить теоретическое значение R до 22. К другим факторам, определяющим тепловые характеристики, относятся тепловая задержка и тепловое демпфирование.

  Принимая во внимание другие факторы, которые влияют на энергоэффективность здания (например, теплопроводность или коэффициент U), можно использовать R-значение материалов для сравнения базовых показателей.

  Типы теплоизоляционной кладки

  Изоляция из пенопласта, такая как пенополистирол, хорошо дополняет энергетический профиль сборок кладки из кирпича и доступна в виде теплоизоляции плит, стержневых вставок по индивидуальному заказу и заполнителей для легкого бетона.

  Изоляция плит

  Внутренняя изоляционная кладка — хороший выбор для тех, кто знаком с более традиционной блочной конструкцией. Легкие металлические кронштейны и изоляция из жесткого пенопласта заменяют более дорогие деревянные стойки и изоляцию из стекловолокна, оставляя достаточно места для водопровода и электропроводки, а также улучшенную защиту от влаги.

  В системе с внешней изоляцией изоляция монтируется на внешней стороне блочной стены, а затем завершается имитацией штукатурки или облицовки из камня. Эти сайдинговые системы эффективно предотвращают проникновение влаги, поскольку изоляция и отделка не прерываются. Электропроводку или водопровод можно провести через полости в блоках, а на внутренней поверхности можно использовать традиционную опалубку для гипсокартона. Кроме того, за счет увеличения толщины и / или плотности изоляционной вспененной плиты строитель может легко улучшить энергетические характеристики конструкции.Этот метод идеален для климата, который подвержен колебаниям температуры, поскольку бетонная масса внутри оптимальна для сохранения тепла или холода.

  Вставки сердечника, изготовленные по индивидуальному заказу

  Для внутриблочной изоляции доступно несколько методов, наиболее часто используемых для изоляции одинарной конструкции. Несмотря на то, что ряд веществ можно смешать и вдавить под давлением в бетонную сердцевину, новый подход позволяет использовать формованные вставки из пенополистирола в полость блока.Такой подход устраняет необходимость изолировать внутреннюю часть стены, что дополнительно сокращает расходы, и идеально подходит для жилых складов, не требующих отделки с обеих сторон стены.

  С внутриблочной изоляцией блоки кладки либо доставляются на строительную площадку с изоляцией, уже вставленной между внутренней и внешней поверхностями блока, либо добавляются в месте установки. Встроенная изоляция исключает необходимость отдельной доставки на строительную площадку, сводя к минимуму транспортные расходы.

  Каменные стены часто заливают раствором и / или армируют сталью, при этом каменные блоки размещаются в специально отведенных полостях для блоков. Если стеновая сборка имеет вертикальный и горизонтальный стальной шов, залитый через каждые 48 дюймов по центру, для соответствия конструктивным требованиям, предположительно до 31 процента стены может остаться неизолированной. Тем не менее, пенополистирол предлагает значительное преимущество в том, что его можно использовать в блочных сердцевинах, где размещается цементный раствор и арматура, без нарушения структурной функции этих опор.

  
  Другой тип внутренней изоляции блока с еще более высоким значением R называется предварительно изолированным блоком. При использовании частично вспененного EPS или вторичного измельченного EPS частицы размером с шарик используются в качестве заполнителя в бетоне для увеличения R-значения блока. При добавлении вставок из пенополистирола, описанных ранее, блок может иметь значение R до 20. Другие преимущества этих легких блоков включают их способность резать, прибивать и привинчивать их, как дерево, что облегчает внутреннюю механическую установку без полос обрешетки.Кроме того, легкие заполнители могут снизить вес бетонного блока до 25 процентов и эффективно сократить время установки за счет значительного увеличения количества блоков, которые каменщик может укладывать в час.

  Влияние энергетических кодексов на конструкцию бетонных блоков

  Чтобы соответствовать более строгим требованиям современных энергетических кодексов, одинарные кирпичные блоки были модернизированы для дальнейшего повышения производительности. Большинство этих усилий было направлено на уменьшение веб-области блока, а в некоторых случаях и на его полное устранение.EPS стал предпочтительным материалом для изоляции, используемой в модернизированных блоках. Одним из примеров модернизированной конструкции является система стеновой кладки Hi-R. Эта система уменьшает площадь перегородки почти на 50 процентов и обеспечивает вставку из пенополистирола толщиной почти 3 дюйма, которая перекрывает друг друга для изоляции стыков раствора. Стеновая система Hi-R широко используется в исправительных учреждениях и школах из-за ее способности обеспечивать более высокие тепловые характеристики и в то же время позволяет залить и укрепить стены как по вертикали, так и по горизонтали на глубину 8 дюймов.в центре, предлагая более экономичный способ использования каменной кладки в рамках более строгих бюджетных требований.

  Другие примеры включают блоки, которые были спроектированы с рядом расположенных в шахматном порядке сердечников для замедления теплового потока через стену. Важно учитывать, что блоки, перепроектированные для экономии энергии, должны быть в достаточной степени оценены с точки зрения структурных характеристик, поскольку они не считаются эквивалентными стандартным блокам, пока не будут должным образом протестированы.

  Зеленая кладка

  Каменная кладка и изоляционные пластмассы, работающие по отдельности или в тандеме, соответствуют многочисленным критериям зеленого строительства и могут способствовать признанию зеленого строительства в различных балльных или кредитных категориях.Изоляция из пенополистирола обеспечивает долгосрочное R-значение и не требует корректировки с учетом теплового дрейфа. Он также дает положительные результаты испытаний на устойчивость к плесени в соответствии со стандартом ASTM C1338 и не оказывает отрицательного воздействия на качество окружающей среды в помещении. Помимо экологических преимуществ установленного продукта, производство пенополистирола может потребовать меньше энергии, чем некоторые альтернативные материалы.

  По данным Национальной ассоциации бетонных кладок (NCMA), бетонные блоки в значительной степени способствуют достижению целей устойчивого развития при строительстве зданий.Помимо своей высокой тепловой массы, он предлагает несомненную долговечность и поддерживает качество окружающей среды в помещении с высокими показателями звукоизоляции. Не ограничиваясь серым пеплом, красители теперь используются для производства бетонных блоков широкого спектра цветов, что устраняет необходимость в других отделочных материалах или даже в красках, выделяющих летучие органические соединения. Другие добавки также могут снизить поглощение влаги.

  В совокупности изоляция из пенопласта и бетонная кладка являются идеальными кандидатами на использование Закона об энергетической политике (EPAct) 2005 года.Коммерческие здания, демонстрирующие сокращение энергопотребления на 50 процентов в соответствии с минимальным стандартом ASHRAE (см. Врезку на стр. 21), имеют право на налоговый вычет в размере до 1,80 доллара США за квадратный фут. Недавно IRS издало правила о том, как владельцы коммерческих зданий могут претендовать на налоговую льготу, включая требование о том, чтобы экономия энергии рассчитывалась с использованием программного обеспечения, которое было протестировано в соответствии со стандартом ANSI / ASHRAE 140-2004, Стандартный метод тестирования для оценки Компьютерные программы для анализа энергопотребления зданий.

  Благодаря разнообразию материалов и вариантов строительных систем существует множество способов повышения энергоэффективности. Как заявляет Агентство по охране окружающей среды США: «В большинстве климатических условий легко и экономично повысить уровень изоляции сверх минимальных требований норм». Помимо повышения энергоэффективности, усиленная изоляция также улучшает комфорт и качество воздуха в помещении, повышает качество строительства, снижает моральный износ, повышает стоимость при перепродаже и, что наиболее очевидно, снижает счета за коммунальные услуги.

  Энергетические стандарты ASHRAE

  Энергетический стандарт ASHRAE 90.1-2004 для зданий, за исключением малоэтажных жилых домов, является наиболее часто используемым стандартом, используемым для установления минимальных требований к энергоэффективности при проектировании и обслуживании внутренней среды, и служит в качестве основа требований энергетического кодекса на федеральном уровне и в большинстве штатов. Он также признан эталоном для коммерческих зданий, которые могут претендовать на налоговые вычеты в соответствии с новым Законом об энергетической политике.

  ASHRAE 90.1-2004 рассматривает жизненно важную роль оболочки здания в оптимизации энергоэффективности и охватывает как предписывающие, так и основанные на характеристиках критерии. Предписывающий метод устанавливает минимальные требования для восьми обозначенных климатических зон. Методы эффективности могут использоваться для оценки или прогнозирования фактического использования энергии и позволяют идти на компромиссы при соблюдении минимальных требований, а не навязывать конкретику.

  Раздел 5, охватывающий оболочку здания, описывает категории кондиционирования помещений, пути соответствия и подробную информацию о продукте и требования к установке для изоляции и других материалов, составляющих непрозрачные строительные элементы любой конструкции стены, крыши или пола.Ссылаясь на восемь климатических зон, минимальные R-значения изоляции предусмотрены для различных методов строительства с взаимными U-факторами для максимума сборки. Кроме того, нормативное приложение B предоставляет информацию для определения климатических зон США и других стран.

  В предписывающем методе большинство энергетических кодексов вносят поправки для стен с тепловой массой, таких как бетон и каменная кладка, признавая, что R-значения не являются истинным показателем энергетических характеристик. В большинстве климатических условий здания с изолированными массивными стенами будут экономить энергию по сравнению со зданиями без массы, имеющими такое же значение R.А поскольку масса снижает пики механических нагрузок на систему, первоначальные затраты на оборудование HVAC также могут быть снижены в некоторых климатических условиях. Например, для Талсы, штат Оклахома, стандарт ASHRAE требует в некоторых зданиях рамную стену R 8.3 или массовую стену R 4.3. Эти требования основаны на том факте, что массивная стена R 4.3 является такой же энергоэффективной на ежегодной основе, как и каркасная стена R 8.3 в данном конкретном климате. Преимущества теплоаккумулятора при строительстве массовых стен зависят от климата и зависят от частых колебаний температуры, солнечной радиации, ветра, а также от того, как здание спроектировано, эксплуатируется и обслуживается.

  Впервые опубликованный в 1975 году, он претерпел многочисленные изменения, призванные упростить и, таким образом, расширить его использование. В значительной степени связанные с движением «зеленое строительство» и предвидением роста затрат на энергию, многие из поправок 2004 г. предназначены для улучшения энергосбережения. Сюда входит новое приложение, в котором оценивается энергоэффективность конструкций зданий, превышающих минимальные требования, и дается руководство по проектированию для сертификации экологичных зданий, например, LEED.

  Изоляция стен из блоков Phoenix | Барьерная изоляция

  Если вы ищете « Изоляция стен из блоков » и живете недалеко от Феникса, Мезы, Чендлера, Скоттсдейла, Глендейла, Гилберта, Темпе или где-либо еще в Долине Солнца, мы можем помочь! Barrier Insulation специализируется на теплоизоляции и понимает необходимость обновления этих старых домов и зданий для экономии энергии и, что более важно, денег на счетах за коммунальные услуги. Изоляция стен из блоков — отличный способ повысить энергоэффективность домов в районе Феникса.

  Проблема стены блока

  Дома, построенные в Фениксе до 1990 года, много раз строились с блочными стенами без изоляции . Эти блочные стены было несложно построить, и они помогали сохранять дома прохладными в течение всего года. Каждую ночь, когда температура опускалась ниже 80 градусов, блоки охлаждались. На следующее утро блоки помогут сохранить в доме намного прохладнее, чем стандартные стены 2 × 4.

  Хотя для того времени это был хороший подход, фактом является то, что менее 1% домов, построенных до 1990 года с блочными стенами, имеют изоляцию .Без теплоизоляции стены пропускают в дом огромное количество тепловой энергии в жаркие дни.

  Почему нет изоляции?

  Во многих домах, построенных до того, как кондиционирование воздуха стало обычным явлением, приходилось полагаться на строительные материалы, которые помогали справляться с жарой. Раньше дома с кондиционированием воздуха охлаждались с помощью теплового и испарительного охлаждения. С этими системами изоляция была бы контрпродуктивной. В современном доме в Фениксе кондиционер — это образ жизни.Это означает, что большая часть жителей Феникса использует сегодняшнюю технологию охлаждения с конструкциями прошлых лет и подходом к охлаждению.

  Массовое тепловое охлаждение

  Идея использования блоков заключалась в создании теплового равновесия. Это означает, что блоки противостояли нагреву утром и в течение дня. Это помогло сохранить прохладу в домах до появления современных кондиционеров. Этот подход основан на том, что ночная температура опускается ниже 80 градусов, чтобы быть полезным.Он полагался на охлаждение каждую ночь, чтобы они эффективно замедляли теплопередачу через стены.

  Испарительное охлаждение и инфильтрация

  Дома, которые полагались на испарительное охлаждение, должны были иметь достаточный уровень воздухопроницаемости через блочные стены. Это означает, что либо отверстия были пробиты молотками, либо раствор между кирпичами или блоками был намеренно оставлен незавершенным. Дома, предназначенные для испарительного охлаждения, были построены с примерно 4% зазорами в стенах.Это помогло запустить охлаждение через испарительный охладитель. Хотя может показаться, что неполный раствор может нарушить структурную целостность ваших стен, только 4% зазоров не повлияли на стабильность конструкции.

  Ограничения по блокам и разрывам

  В течение нескольких месяцев дома испытывали не только тепло, но и влажность такой подход был в значительной степени неэффективным. В периоды года, когда ночная температура не опускалась ниже 80 градусов или сезон дождей приводил к повышенной влажности, эти подходы к охлаждению оказывались неэффективными.

  Раствор для изоляции блочных стен

  Сегодняшние дома в Фениксе не полагаются на засушливые условия или низкие ночные температуры, чтобы нам было прохладно и комфортно летом. Мы используем системы кондиционирования воздуха, чтобы охлаждать наш дом. Чтобы ваш дом в полной мере использовал современные технологии кондиционирования воздуха и экономил ваши счета за электроэнергию, вы можете установить изоляцию в этих старых блочных стенах.

  Модернизация старых стен

  Подавляющее большинство блочных стен, построенных до 1990 г., в основном пустотелые и не имеют теплоизоляции.Подрядчики по теплоизоляции могут просверлить отверстия в этих стенах и установить изоляцию из распыляемой пены. В то время как старые подходы основывались на неплотной конструкции и способности пропускать воздух, современное охлаждение лучше всего работает с соответствующей изоляцией.

  Высшие значения R

  Установка аэрозольной пены в блочные или кирпичные стены значительно увеличивает значение R для стен. Изоляция из аэрозольной пены не только замедляет проникновение тепла через стены, но и помогает закрыть зазоры, которые были частью первоначальной стратегии охлаждения.Солнечный свет, падающий на эти стены, будет значительно замедлен, а прохождение тепла значительно уменьшится.

  Экономия на коммунальных услугах

  Обеспечение комфорта в доме и экономия средств на коммунальных услугах — основная цель изоляции. Модернизация старых блочных стен в вашей жилой или коммерческой недвижимости новой изоляцией означает повышение энергоэффективности. Использование меньшего количества электроэнергии экономит ваши деньги каждый месяц, а также помогает защитить окружающую среду, поскольку вам потребуется меньше энергии для охлаждения или обогрева вашего дома.Это означает меньшую нагрузку на кондиционер, а также продлевает срок его службы.

  Изоляция стен из блоков Valleywide

  Если у вас есть дом или бизнес в Фениксе, Месе, Чендлере, Скоттсдейле, Глендейле Гилберте, Темпе или где-либо еще в Долине Солнца, который был построен до 1990 года, у вас почти наверняка нет изоляции в ваших стенах. Это означает, что через стены проходит больше тепла, а зазоры, которые были намеренно созданы для поддержки старых систем охлаждения, работают против вас.

  Установите изоляцию из распыляемой пены в старую конструкцию блочной стены, чтобы повысить ценность R вашего дома и снизить потребление энергии и счета за электричество. Позвоните нам сегодня, и мы поможем вам найти доступное решение по модернизации ваших стен для работы с современной технологией охлаждения. Свяжитесь с нами по телефону 602-499-2922 или 623-931-0637.

  (PDF) Проектирование кладочных блоков с изоляцией против гигротермического разрушения

  ПРИНЯТО РУКОВОДСТВО

  [5] Kočí, J., Мадера, Дж., Джерман, М., Черны, Р .: Влияние заполнителя полости на эффективную тепловую проводимость пустотелого кирпича

  : вычислительный анализ на основе точных исходных данных,

  Труды 2-го Центральноевропейского симпозиума по Строительная физика, 635-639, 2013.

  [6] Павлик, Ю., Джерман, М., Трник, А., Кочи, В., Черны, Р.: Эффективная теплопроводность полых кирпичей

  с заполненными пустотами. воздухом и пенополистиролом, Journal of Building

  Physics 37, 436-448, 2014.

  [7] Сетти, ABTP, Шайк, С.: Исследование динамических тепловых параметров различных кирпичей с изоляционным наполнителем

  , подверженных периодическим температурным изменениям, для проектирования энергоэффективных кирпичей

  , Труды 4-й Международной конференции по высокопроизводительным зданиям ence

  at Purdue, 3416, 2016.

  [8] Зак, Дж., Новак, В .: Исследование использования вакуумной изоляции в качестве интегрированной теплоизоляции

  в керамических кирпичных блоках, Procedure Engineering 151, 206-2013 , 2016.

  [9] Вернери, Дж., Бен-Ишай, А., Биндер, Б., Бруннер, С .: Aerobrick — Изолирующий кирпич с аэрогелевым наполнителем,

  , Energy Procedure 134, 490-498, 2017.

  [10] Li, J., Meng, X., Gao, Y., Mao, W., Luo, T., Zhang, L .: Влияние изоляционных материалов

  на тепловые характеристики спеченной полой конструкции. кирпичи, Примеры в Thermal En-

  gineering 11, 62-70, 2018.

  [11] Перейра, К., де Брито, Дж., Сильвестр, Дж. Д.: Вклад влажности в деградацию фасадной облицовки

  в текущих зданиях.Engineering Failure Analysis 90, 103-115, 2018.

  [12] Лопес-Патиньо, Г., Адам, Дж. М., Вердехо Химено, П., Милани, Г.: Причины повреждения дымовых труб из кирпичной кладки

  . Engineering Failure Analysis 74, 188-201, 2017.

  [13] ISO 13788: 2012 Гигротермические характеристики строительных компонентов и строительных элементов

  . Температура внутренней поверхности для предотвращения критической влажности поверхности и образования промежуточной конденсации

  . Методы расчета

  [14] MSZ 24140: 2015 Расчет размеров зданий в энергетике и

  Конструкции ограждающих конструкций зданий

  [15] Глейзер Х., Wärmeleitung und Feuchtigkeitsdurchgang durch Kühlraumisolierungen.