Параметры кирпича силикатного: Размеры, технические характеристики и свойства силикатного белого кирпича

Содержание

ГОСТ 379-2015 Кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные силикатные. Общие технические условия

ГОСТ 379-2015

Группа Ж11

МКС 91.100.15

Дата введения 2015-10-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Некоммерческим партнерством «Ассоциация производителей силикатных изделий» (НП «АПСИ»), ОАО НИЦ «Строительство» — ЦНИИСК им.Кучеренко, Обществом с ограниченной ответственностью «ВНИИСТРОМ «Научный центр керамики» (ООО «ВНИИСТРОМ «НЦК»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 января 2015 г. N 74-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Азербайджан

AZ

Азстандарт

Армения

AM

Минэкономики Республики Армения

Беларусь

BY

Госстандарт Республики Беларусь

Казахстан

KZ

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Узбекистан

UZ

Узстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 апреля 2015 г. N 246-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 379-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2015 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 379-95

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на силикатные кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные (далее — изделия), изготовляемые способом прессования увлажненной смеси из кремнеземистых материалов и извести или других известесодержащих компонентов с применением пигментов, легких заполнителей и без них и последующим твердением в условиях гидротермальной обработки в автоклаве.

Силикатные изделия применяют для кладки и облицовки несущих, самонесущих и ненесущих стен и других элементов жилых, общественных и производственных зданий и сооружений.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 162-90 Штангенглубиномеры. Технические условия

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия

ГОСТ 3344-83 Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия

ГОСТ 3560-73 Лента стальная упаковочная. Технические условия

ГОСТ 3749-77 Угольники поверочные 90°. Технические условия

ГОСТ 7025-91 Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости

ГОСТ 8273-75 Бумага оберточная. Технические условия

ГОСТ 8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе

ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 9179-77 Известь строительная. Технические условия

ГОСТ 10354-82 Пленка полиэтиленовая. Технические условия

ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов

ГОСТ 15846-2002 Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение

ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 23421-79 Устройство для пакетной перевозки силикатного кирпича автомобильным транспортом. Основные параметры и размеры. Технические требования

ГОСТ 24332-88 Кирпич и камни силикатные. Ультразвуковой метод определения прочности при сжатии

ГОСТ 25592-91 Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов. Технические условия

ГОСТ 25818-91 Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия

ГОСТ 25951-83 Пленка полиэтиленовая термоусадочная. Технические условия

ГОСТ 26644-85 Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетона. Технические условия

ГОСТ 27296-2012 Здания и сооружения. Методы измерения звукоизоляции ограждающих конструкций

ГОСТ 28574-2014 Защита от коррозии в строительстве. Конструкции бетонные и железобетонные. Методы испытаний адгезии защитных покрытий

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 30244-94 Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть

ГОСТ 32496-2013 Заполнители пористые для легких бетонов. Технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 силикатный одинарный кирпич: Силикатное изделие в форме прямоугольного параллелепипеда с номинальными размерами 250x120x65 мм.

3.2 силикатный утолщенный (полуторный) кирпич: Силикатное изделие в форме прямоугольного параллелепипеда с номинальными размерами 250x120x88 мм.

3.3 силикатный камень: Силикатное изделие в форме прямоугольного параллелепипеда с номинальными размерами 250x120x138 мм.

3.4 силикатный блок: Силикатное изделие в форме прямоугольного параллелепипеда с шириной тычка более 130 мм.

3.5 перегородочная силикатная плита: Силикатное изделие в форме прямоугольного параллелепипеда с шириной тычка не более 130 мм и высотой более 138 мм.

3.6 полнотелое изделие: Изделие, в котором отсутствуют пустоты.

3.7 пустотелое изделие: Изделие, имеющее сквозные и несквозные пустоты различной формы и размеров.

3.8 лицевые кирпич и камень: Кирпич и камень, обеспечивающие эксплуатационные характеристики кладки и выполняющие декоративные функции.

3.9 рядовые кирпич и камень: Кирпич и камень, обеспечивающие эксплуатационные характеристики кладки.

3.10 декоративный кирпич: Кирпич с нанесенным на лицевую поверхность декоративным покрытием (краски, глазури, полимерного материала и др.).

3.11 колотый кирпич: Кирпич с рельефной поверхностью грани, получаемой путем раскалывания полнотелого кирпича.

Примечание — Лицевая поверхность колотого кирпича может быть гидрофобизирована составами, уменьшающими его водопоглощение.

3.12 рустированный кирпич: Кирпич с поверхностью граней под природный камень, полученной в процессе механической обработки.

Примечание — Лицевая поверхность рустированного кирпича может быть гидрофобизирована составами, уменьшающими его водопоглощение.

3.13 объемно окрашенный кирпич: Кирпич, в котором красящий пигмент распределен по всему объему.

3.14 фактурный кирпич: Кирпич с лицевой поверхностью, получаемой путем механической обработки (колотый и рустированный кирпич).

3.15 пазогребневое соединение: Соединение, при котором гребень (вертикальный выступ) на тычке одного блока или перегородочной плиты, входит в вертикальный паз (вертикальную выемку) на тычке другого блока или другой перегородочной плиты.

3.16 половняк/бой: Части изделия, образовавшиеся при его раскалывании.

Примечание — Изделие, имеющее трещину, проходящую через всю высоту изделия и протяженностью свыше половины ширины изделия, относят к половняку.

3.17 отбитость: Механическое повреждение грани, ребра, угла изделия.

3.18 трещина: Разрыв изделия без нарушения его целостности.

3.19 проколы постели пустотелых изделий: Дефекты пустотелых изделий по несквозным пустотам, приводящие к разрушению постели изделий и образованию сквозных отверстий.

3.20 шелушение: Разрушение изделия в виде отслоения от его поверхности тонких пластинок.

3.21 постель: Рабочая грань изделия, расположенная параллельно основанию кладки (см. рисунки 1-3).

3.22 ложок: Наибольшая грань изделия, расположенная перпендикулярно к постели (см. рисунки 1-3).

3.23 тычок: Наименьшая грань изделия, расположенная перпендикулярно к постели (см. рисунки 1-3).

Рисунок 1 — Кирпичная кладка

Рисунок 1 — Кирпичная кладка

Рисунок 2 — Кладка из блоков

Рисунок 2 — Кладка из блоков

Рисунок 3 — Кладка из укрупненных блоков

Рисунок 3 — Кладка из укрупненных блоков

4 Классификация, размеры и условные обозначения

4.1 Классификация

4.1.1 Кирпич и камни подразделяют на рядовые и лицевые.

4.1.2 Силикатные изделия могут быть полнотелыми и пустотелыми. Пустоты могут быть сквозными и несквозными.

Число, размеры и форму пустот устанавливает изготовитель.

4.1.3 Пустоты необходимо располагать перпендикулярно к постели и распределять их равномерно по сечению. Толщина наружных стенок пустотелых изделий должна быть не менее 10 мм.

4.1.4 По прочности изделия подразделяют на марки M100, M125, M150, M175, M200, M250, M300.

4.1.5 По морозостойкости изделия подразделяют на марки F25, F35, F50, F75, F100.

4.1.6 В зависимости от средней плотности изделия в сухом состоянии подразделяют на классы, приведенные в таблице 1.

Таблица 1 — Классы средней плотности изделий

Класс средней плотности

Средняя плотность, кг/м

1,0

900-1000

1,2

1001-1200

1,4

1201-1400

1,6

1401-1600

1,8

1601-1800

2,0

1801-2000

2,2

2001-2200

4. 1.7 Отклонение отдельных значений средней плотности изделий в сухом состоянии в выборке (см. таблицу 2) для каждого диапазона декларируемых значений, приведенного в таблице 1, не должно превышать 50 кг/м.

Таблица 2 — Число отбираемых образцов для проведения испытаний

Наименование показателя

Число образцов

Размеры и параллельность опорных граней:

— кирпича

20

— камней, блоков, перегородочных плит

10

Наличие посторонних включений в изломе и на поверхности

3

Цвет (оттенок цвета)

5

Масса, средняя плотность, водопоглощение

3

Предел прочности при сжатии:

— кирпича

10

— камней, блоков, перегородочных плит

5

Предел прочности при изгибе кирпича

5

Морозостойкость:

— кирпича, камней

5

— блоков

2

Прочность сцепления декоративного покрытия с поверхностью декоративного кирпича

3

4. 2 Основные размеры

4.2.1 Изделия изготовляют с номинальными размерами, приведенными в приложении А.

Допускается по согласованию с потребителем изготовление изделий других номинальных размеров, при этом предельные отклонения размеров не должны превышать значений, приведенных в 4.2.2.

4.2.2 Предельные отклонения средних значений размеров от номинальных не должны превышать:

a) для изделий, предназначенных для кладки на кладочных растворах:

1) по длине, ширине и высоте

±2 мм,

2) по параллельности опорных граней

±2 мм;

б) для изделий, предназначенных для кладки на клеях и растворах для тонкошовной кладки:

1) по длине и ширине

±2 мм,

2) по высоте

±1 мм,

3) по параллельности опорных граней

±1 мм.

Для блоков и перегородочных плит предельные отклонения средних значений длины от номинальной допускаются ±3 мм.

4.2.3 Для колотого и рустированного кирпича неровности фактурной поверхности допускаются ±20 мм. По согласованию с потребителем допускается изготовление колотого и рустированного кирпича с другими размерами неровностей фактурной поверхности.

4.3 Условные обозначения

4.3.1 Условное обозначение силикатных изделий должно включать в себя наименование и обозначение вида изделия: О — одинарный кирпич, У — утолщенный кирпич (укрупненный блок, укрупненная плита), Р — рядовой кирпич и камень, Л — лицевой кирпич и камень, По — полнотелое изделие, Пу — пустотелое изделие, Ру — рустированный кирпич, РуГ — гидрофобизированный рустированный кирпич, К — колотый кирпич, КГ — гидрофобизированный колотый кирпич, Д — декоративный кирпич, Об — объемно окрашенный кирпич; марки по прочности и морозостойкости; класс средней плотности и обозначение настоящего стандарта.

4.3.2 Примеры условных обозначений

Силикатный одинарный рядовой полнотелый кирпич марки по прочности M150, марки по морозостойкости F50, класса средней плотности 1,8:

Кирпич СОРПо-M150/F50/1,8 ГОСТ 379-2015

Силикатный одинарный лицевой пустотелый кирпич марки по прочности M125, марки по морозостойкости F25, класса средней плотности 1,4:

Кирпич СОЛПу-M125/F25/1,4 ГОСТ 379-2015

Силикатный утолщенный рядовой полнотелый кирпич марки по прочности M200, марки по морозостойкости F100, класса средней плотности 1,6:

Кирпич СУРПо-M200/F100/1,6 ГОСТ 379-2015

Силикатный утолщенный лицевой пустотелый кирпич марки по прочности M175, марки по морозостойкости F75, класса средней плотности 1,4:

Кирпич СУЛПу-М175/F75/1,4 ГОСТ 379-2015

Силикатный лицевой полнотелый колотый кирпич ЕВРО марки по прочности M175, марки по морозостойкости F50, класса средней плотности 1,8:

Кирпич ЕВРО СЛПоК-M175/F50/1,8 ГОСТ 379-2015

Силикатный одинарный лицевой полнотелый рустированный кирпич марки по прочности M150, марки по морозостойкости F50, класса средней плотности 1,8:

Кирпич СОЛПоРу-M150/F50/1,8 ГОСТ 379-2015

Силикатный утолщенный лиц

состав, виды, характеристики, плюсы и минусы, применение силикатного кирпича

Основные свойства керамического кирпича

Керамический кирпич оценивается по ряду характеристик:

  • марка по прочности показывает, какую нагрузку в кг может выдержать 1 см2 кирпича. Если этот показатель составляет 100 кг/см2, то это марка М100, если 150 кг/см2 – М150 и т.д. Кирпичи марок М75-М100 используют для возведения перегородок и стен в малоэтажных домах. Для фундаментов загородных домов лучше использовать кирпич М150, а для сооружения фундамента многоквартирных домов подойдет кирпич М200-М300;
  • теплопроводность зависит от количества пор и щелей в кирпиче. Полнотелый кирпич отличается невысокими теплоизоляционными свойствами, подходит только для возведения несущих стен. Пустотелый рядовой кирпич можно использовать при возведении невысоких домов, он позволяет сделать толщину стен намного меньше;
  • влагопоглощение у керамического кирпича невысокое, чем в частности и обусловлено его широкое распространение в строительстве. Полнотелый кирпич имеет влагопоглощение на уровне 6-14%. Однако при падении комнатной температуры до уровня уличной влага может проникать в поры материала и кристаллизироваться, что постепенно снизит прочность конструкции;
  • паропроницаемость керамического кирпича составляет около 0,14-0,17 Мг/(м*ч*Па), чего достаточно для создания нормального микроклимата в помещении и отвода лишней влаги из него;
  • морозостойкость выражается в циклах заморозки/оттаивания. Для возведения несущих стен лучше брать кирпич с морозостойкостью F50, а если строительство будет вестись в условиях сложного климата, то – F75-F Если для отделки стен будет использоваться облицовочный кирпич, то он также должен обладать высокой морозостойкостью. Ангобированный и клинкерный кирпич в этом плане показывают себя лучше всего;
  • огнестойкость керамического кирпича наивысшая среди прочих строительных материалов. Он сопротивляется прямому воздействию огня более 5 часов. Для сравнения аналогичный показатель для железобетона – 2 часа, а для металлоконструкций – вообще 30 минут. Керамический рядовой кирпич выдерживает максимальную температуру 1400С, а клинкерный способен пережить температурное воздействие в 1600С;
  • звукоизоляция. Кирпич неплохо гасит шумы. Кирпичная стена в два кирпича (толщина 530 мм) способна задержать 60 дБ шума, в один кирпич – 50 дБ.

Виды и размер силикатного кирпича согласно государственному стандарту

Размеры и свойства силикатных кирпичей и камней описаны в двух стандартах. ГОСТ 379-95 и ГОСТ 379-2015. В последнем содержится дополненная информация относительно силикатных блоков, красящих веществ и легких наполнителей, которые стали применяться в последнее время. По стандарту есть следующие размеры силикатных кирпичей:

  • Одинарный. Имеет размеры 250*120*65 мм. В маркировке обозначается буквой «О».
  • Утолщенный или полуторный. Отличается большей толщиной, имеет габариты 250*120*88 мм. Маркируется буквой «У».
  • Силикатный кирпич ЕВРО. Имеет размеры 250*85*65 мм или 250*60*60 мм. Это отделочный материал, рядовой у нас в таком формате не выпускается. В маркировке пишут обычно ЕВРО СЛ и дальше параметры.
  • Силикатный камень. Имеет в два раза большую толщину по сравнению с одинарным. То есть, имеет размеры 250*120*138 мм. Часто называется двойной силикатный кирпич, но это не ГОСТовское название.
  • Силикатный блок (в маркировке СБ) и силикатный блок укрупненный (обозначается СБУ). Изделие, имеющее ширину тычка больше 130 мм. Размеры силикатных блоков приведены в таблицах. Их применяют для возведения перегородок, отделочных блоков не бывает. Их торцовые части (тычки) могут иметь сформированные пазогребневые края. Это позволяет повысить теплоизоляционные характеристики кладки, так как исключается прямой промерзающий шов.

Силикатный блок и его размеры по стандарту

То есть, по стандарту ширина и длина силикатного кирпича одинаковая. Ширина — 120 мм, а длина 250 мм. Изменяется только толщина. Причем отклонение от номинальных размеров допускается только в пределах ±2 мм.

Разновидности: отделочный и кладочный

Силикатный кирпич и камни могут быть лицевыми и рядовыми. Рядовой — обычный, для кладки стен и перегородок. В маркировке обозначается буквой «Р». Лицевой силикатный кирпич (маркируют буквой «Л») имеет одну или несколько гладких или декоративных сторон. Может еще называться отделочным или декоративным. Есть такие виды лицевого камня:

  • С гладкой поверхностью:
  • Фактурный или декоративный с рельефной стороной. Обозначается в маркировке буквой «Д». Может иметь только лицевую декоративную поверхность, либо лицевую и тычковую.
    • Колотый. С «рваной» поверхностью на ложке, которая образуется при раскалывании камня. Обозначается буквой «К».
    • Рустированный. С поверхностью «под натуральный камень». В маркировке обозначается «Ру».

Одна или две грани лицевого кирпича любого типа могут быть покрыты гидрофобным составом. Эта пропитка уменьшает водопоглощение, увеличивает срок службы и улучшает внешний вид материала. В маркировке добавляется буква «Г». Еще отделочный силикатный кирпич может быть со скругленными краями или со снятой фаской.

Полнотелый и пустотный

Есть две разновидности силикатного кирпича: с пустотами и без них. Полнотелый кирпич в маркировке обозначается как «По», пустотелый — «Пу». Количество, размеры и расположение пустот определяет производитель. Пустоты могут проходить насквозь или нет. Требований к ним два:

  • расположены должны быть перпендикулярно к постели кирпича;
  • толщина наружных стенок должна быть не меньше 10 мм.

Форма, размеры, расположение пустот не нормируются. Наружная стенка должна быть не менее 10 мм. Это все требования

Ни формы, ни расположение пустот по поверхности не нормируются. Поэтому на каждом заводе вес пустотелого кирпича может отличаться. При том, маркировка и все остальные показатели будут одинаковыми.

Технические характеристики

Стандартом определены марки прочности, морозостойкость и класс плотности. Марки прочности отображают нагрузку, которую может вынести материал. Расшифровать эту величину просто. Цифра, которая идет за буквой «М» — это количество килограмм на сантиметр квадратный, которые материал выдерживает без разрушения. Пример: М150 обозначает, что керамический кирпич этой партии выдержит нагрузку в 150 кг/см².

Марки прочностиКерамического кирпичаМ100, М125, М150, М175, М200, М250, М300
Керамического камняМ300, М400, М500, М600, М800, М1000
Клинкерного кирпича М25, М35, М50, М75, М100, М125, М150, М175, М200, М250, М300;
Кирпич и камень с горизонтальными пустотамиМ25, М35, М50, М75, М100
МорозостойкостьF25, F35, F50, F75, F100, F200, F300.

Указаны марки прочности и морозостойкость для керамического камня и кирпича.

Морозостойкость обозначается буквой F и цифрой. Цифра отображает количество циклов замерзания/размораживания, которые не вызывают изменения характеристик и внешнего вида. Например, F50 — 50 циклов замерзания и размораживания. Для внутренних перегородок в отапливаемых зданиях морозостойкость можно брать невысокую — все равно будет поддерживаться положительная температура.

Теплопроводность и коэффициент теплосопротивления

Класс плотности соотносится со средней плотностью материала, но от плотности зависит также энергоэффективность материала. Чем ниже плотность, тем лучше теплоизоляционные свойства. Но значительно снизить плотность для наружных стен не получится. Они должны нести определенный уровень нагрузки. Поэтому в последние годы кирпичный дом делают с утеплением.

Соотношение средней плотности изделия и класса плотности

Как работать с двумя последними таблицами? В маркировке указывается класс плотности. По этой характеристике можно узнать массу куба керамического кирпича. Она указана в первой таблице. Вторая таблица помогает сопоставить плотность материала и коэффициент теплопроводности кладки из него. Например, класс плотности керамического кирпича указан 1,0. Это значит, что куб должен весить 810-1000 кг, а кладка на минимальном слое клея после высыхания будет иметь коэффициент теплопроводности 0,20-0,24 Вт/(м*°C).

Группы керамического кирпича и блока по теплотехническим характеристикам кладки (при минимальном количестве раствора)

Стоит сказать, что по современным нормам ни один из типов кирпича не дает необходимого теплосопротивления. Разве что толщина стены будет более метра.

Кладка из керамического кирпича в полтора или два кирпича не отвечает современным требованиям по теплопроводности наружных стен

В этом случае выигрывает пустотный кирпич или строительный керамический блок, так как они имеют лучшие характеристики по теплопроводности. Стена будет на пару десятков сантиметров уже — не 147 см, например, а всего 105. Так что, в любом случае стоит рассматривать дополнительное утепление наружных стен.

Вес керамического кирпича

Вес керамического кирпича зависит от плотности и наличия/количества пустот. Точную цифру узнают в сопроводительных документах, и то, разброс в пределах одной партии до 10%.

В характеристиках указан вес кирпича разного типа: кладочного, отделочного, с пустотами и без

Если пользоваться старой терминологией, примерный вес керамического кирпича будет таким:

  • Одинарный (тип 1 НФ, размер 250*120*65 мм):
    • полнотелый (рядовой, кладочный, строительный) 3,3-3,6 кг/шт;
    • рабочий (рядовой, кладочный) пустотелый — 2,3-2,5 кг/шт;
    • облицовочный (лицевой, отделочный) пустотелый — 1,32-1,6 кг/шт.
  • Полуторный имеет массу (тип 1,4 НФ, габариты 250*120*88 мм):
    • полнотелый рядовой — 4,0-4,3 кг/шт;
    • пустотелый рядовой — 3,0-3,3 кг/шт;
    • лицевой пустотелый — 2,7-3,2 кг/шт.
  • Двойной весит (1,8 НФ 288*138*88 мм.) :
    • рядовой полнотелый — 6,6-7,2 кг/шт;
    • рядовой пустотный — 4,6-5,0 кг/шт.

Сравнение характеристик керамического кирпича — пустотного разной плотности, полнотелого

Вес приведем примерный, так как плотность и количество пустот у каждого завода может существенно отличаться. Количество пустот не регламентируется, так что отделочные материалы могут быть легкими.

Плюсы и минусы керамического кирпича

К плюсам керамики относят натуральность, безвредность. Если сравнивать керамику и силикат, то глиняные изделия немного выигрывают по теплопроводности. Если смотреть на показатели, то разница совсем небольшая. Но дом из керамики намного теплее силикатного. Дело в большей теплоемкости. Глина может запасать больше тепла и поэтому дома из нее теплее.

Керамика проигрывает силикату по звукоизоляционным свойствам, а еще по геометрии и стабильности характеристик. В этом ее основные недостатки. Да еще в высокой цене, часто бывающих высолах, с которыми бороться очень и очень непросто. Еще один минус — даже лицевая поверхность редко бывает ровной.

Керамический кирпич — традиционный материал для строительства домов, которому не одна сотня лет

Все эти недостатки объяснимы. Керамический кирпич получают путем обжига сформованных заранее параллелепипедов из глиняного раствора. Глина — природный материал, который имеет различные свойства. Разные свойства различных видов глины и является основной причиной того, что размер керамического кирпича стабильностью не отличается. Причем значительный разброс может быть и в пределах одной партии. А от партии к партии, вообще, могут быть существенные отличия. Разные характеристики исходного сырья также являются причиной широкого разброса характеристик готового продукта. Таких как прочность и плотность.

Срок службы — реальность не радует

По многим характеристикам керамика должна быть лучше того же силиката, но реальность оказывается иной. В последнее время слишком часто встречается красный керамический кирпич рассыпающийся, полуразрушенный после нескольких лет эксплуатации в нормальных условиях. Причины — сложность технологии. Для хорошего результата нужна тщательная переработка и подготовка глины, чтобы исключить известковые вкрапления, которые являются причинами «отстрелов». А это дополнительное время в и без того не коротком цикле производства. И дополнительная энергия. И недешевое оборудование, которое покупают далеко не все.

Не самая хорошая картина

Второй момент: выдержка температурного режима обжига. Пережженный керамический кирпич в кладке ведет себя нормально. Выглядит только хуже, так как темнее «нормы». Это не так страшно. А вот недожженный разрушается, рассыпается. И этим он опасен. Обжигается керамика в печи долго, и так и тянет немного сократить время, чтобы увеличить производительность. Отсюда и недожог. Или от экономии топлива, которое далеко недешевое. Так что соблюдение технологии производства керамического кирпича — это высокая цена изделий. А дорогой кирпич покупают очень неохотно. Так что разрушившийся красный кирпич, скорее всего, имел невысокую цену. А всем известно, что дешевое хорошим бывает очень редко. Тем не менее бюджет на стройку обычно не резиновый и приходится экономить.

По теплопроводности и некоторым другим параметрам керамический кирпич должен быть лучше

Какой бы сложной ни была технология производства, европейские поставки имеют и геометрию близкую к идеальной, и размеры стандартные, и качество стабильное. Цена у них далеко не бюджетная, но проблемы с качеством — большая редкость. Так что если средства позволяют, стараются купить импортный кирпич. Отечественный глиняный, даже дорогой, пока стабильностью качества похвастаться не может. Именно поэтому, хотя по многим параметрам керамика должна быть лучше, все чаще выбор делают в пользу силиката. Потому что за вполне вменяемые деньги можно купить хорошего качества строительный материал. Его выбирают даже несмотря на то, что он намного «холоднее». Все равно для достижения требуемого уровня энергоэффективности, приходится утеплять и керамику тоже.

Габариты

Прежде чем рассчитывать сколько кирпичей в кубометре, следует определиться с габаритами используемого кирпича.

Будет ли это одинарный, полуторный или двойной кирпич.

Каждый из них имеет свои, стандартные размеры, отличающиеся лишь высотой изделия. При этом, длина и ширина остаются неизменными.

характеристики, достоинства, размеры и особенности :: SYL.ru

Кирпич – это самый популярный строительный материал для возведения жилых зданий, а также построек другого назначения. Он очень разнообразен по форме и составу. Это позволяет создавать из него не только однотипные скучные здания, но и интересные архитектурные решения. В тех случаях, когда нужна высокая прочность, используют силикатный кирпич. Характеристики его позволяют строить надежные здания.

Общее описание

Силикатный кирпич представляет собой строительный материал, имеющий форму правильного параллелепипеда. Изготавливается он с применением кварцевого песка и извести. Одна из характеристик материала – высокая прочность.

Производиться данный кирпич начал не так и давно, как это может показаться. Впервые технологию предложили в 1980 году. Прошедшего сравнительно небольшого срока хватило, чтобы оценить все особенности и характеристики силикатного кирпича. За все время, когда этот кирпич использовался в строительстве, установили, что здания из него очень долговечны.

Производство

Технологии изготовления достаточно просты. Вначале сырье подготавливают и смешивают. Нужно 9 частей кварцевого песка и 1 часть извести. Для смешивания применяют два способа:

  • силосный;
  • барабанный.

Далее смешанное готовое сырье закладывается в специальные формы для прессования. При этом соблюдают определенный уровень влажности. Данный параметр нужно удерживать на уровне шести процентов. Таким образом добиваются высокой плотности. Затем на состав воздействуют под давлением в 150-200 килограмм на квадратный сантиметр.

После этого прессованные заготовки подаются в автоклав, где на них воздействует пар высокой температуры – 170-190 градусов. Давление при этом составляет до 1,2 Мпа. Чтобы кирпич прогревался равномерно, температура и давление постоянно растет. Данная технология занимает примерно семь часов. Затем еще четыре часа температура плавно понижается.

Основные преимущества

Среди основных плюсов можно выделить прочность силикатного кирпича. Он изготавливается до класса М300. Маркировка говорит о способности держать нагрузки до 30 Мпа (это довольно серьезная величина). Кроме того, силикат устойчив к нагрузкам на изгиб – он выдерживает до 4 МПа. Это гарантирует отличную стойкость к укладке – стена не будет трескаться и реагировать на движения в фундаменте.

За счет того, что для производства применяется известь, можно обойтись без дополнительных антисептических обработок. На стене из этого материала не образуется грибок и плесень. Одна из хороших характеристик силикатного кирпича – это точность размеров и форма. Данное свойство позволяет не только снизить количество мостиков холода, но и значительно упростить процесс укладки.

Материал полностью безопасен для человека, домашних животных, окружающей среды. Кирпич не горит и не поддерживает горение. Но нужно сказать, что он не любит слишком высоких температур. 500 градусов – максимальная планка, которую материал способен безопасно выдержать. При большем температурном воздействии материал сможет сохранить целостность, однако прочность упадет. Еще одно серьезное достоинство – это цена материала. Сейчас она является максимально доступной.

Недостатки

Самый главные минус – поглощение воды. Оно может достигать от 8 до 11 процентов. Нередко этот показатель достигает до 15 процентов. Зимой есть риски разрушения. Жидкость, которая замерзает, будет распирать кирпич изнутри, что и приведет к разрушению. Показатели прочности сразу падают на четверть. Это существенно ограничивает применение силикатов для сооружения фундаментов, для облицовочных работ в цокольных этажах. Еще один минус — стойкость к низким температурам. ГОСТы предполагают производство силикатов марки до F50. Этого вполне достаточно для южных регионов, а также областей в средней полосе. Но вот для условий холодного климата этот показатель недостаточен.

Недостатком считается и теплопроводность. Она достигает для силикатов 0,88 Вт – это довольно много. Стена из такого кирпича должна дополнительно утепляться. Учитывая характеристики силикатного кирпича, можно выстроить более толстую стену, но это не выгодно в финансовом плане. Цветовая гамма достаточно широкая. Производители изготавливают белый, серый, желтый и красный кирпич. Для окрашивания применяются только устойчивые к щелочам пигменты. Но недостаток в следующем. При неравномерном влагопоглощении цвет рано или поздно поменяется. Белый станет серым, причем наполовину. Это не лучшим образом отразится на внешнем виде.

Размеры

Стандартный размер – это главное условие для серьезного строительства. В ГОСТе (379-95) на материал строго регламентированы основные параметры, а любое, даже незначительное отступление от допусков, исключает изделие из употребления.

Современная промышленность выпускает материалы в трех размерах. Длина одинарного изделия составляет 250 миллиметров, ширина составляет 120, а толщина – 65. Масса зависит от того, есть ли в изделии пустоты или он полнотелый.

Утолщенный или же полуторный силикат отличается толщиной в 88 миллиметров. Существует и более толстые изделие. Это так называемый двойной кирпич толщиной в 138 миллиметров. Есть и нестандартные варианты. При этом размеры и форма могут быть далеки от правильного параллелепипеда. Данные материалы применяются для постройки различных архитектурных элементов.

Технические характеристики

Рассмотрим основные технические характеристики силикатного кирпича. ГОСТами контролируются следующие показатели:

  • По прочности материалы различают от М75 до М300. Для кладки внутренней стены подходят любые виды силикатов, которые подходят по характеристикам прочности и плотности. Для наружных работ этот параметр должен быть не ниже М125. Силикат в двойном размере изготавливается с прочностью не менее М100.
  • Что касается устойчивости к низким температурам, то она колеблется от F25 до F50. Это говорит о том, что силикаты разных классов без потерь характеристик выдержат от 25 до 50 циклов замораживания и размораживания.
  • Тепло, которое может пропустить кирпич за единицу времени – достаточно низкий показатель. Он колеблется от 0,56 до 0,88 Вт. Величина эта должна учитываться при расчете толщины стены.
  • Среди характеристик силикатного кирпича по ГОСТу можно выделить и пожаробезопасность. В составе нет каких-либо горючих добавок. Радиационная активность – не выше 370 Бк/кг.

Состав для всех видов силикатов не различается. А по структуре все изделия разные – это влияет на свойства и особенности применения. Ниже мы рассмотрим основные виды силикатного кирпича, который используется для возведения зданий и построек в России.

Полнотелый

Можно выделить силикатный полнотелый кирпич. Характеристики его – высокая прочность, долговечность, низкое водопоглощение.

Но материал имеет высокую теплопроводность и большой вес. Это монолитное изделие без пустот. Но нужно учитывать, что возможна небольшая пористость.

Пустотелый

Такой силикат имеет пустоты, а точнее отверстия различного диаметра. Этот кирпич имеет меньший вес. Характеристики пустотелого силикатного кирпича по тепло- и звукоизоляции выше. Водопоглощаемость тоже выше по сравнению с полнотелым аналогом. Эти изделия могут быть разных размеров, в то время как полнотелые выпускают только в одинарном и утолщенном размере.

Различия в структуре

Промышленность производит облицовочный и рядовой кирпич. К первому предъявляют достаточно высокие требования. Здесь должна соблюдаться точность размеров, единая цветовая гамма, постоянные характеристики прочности. Лицевых сторон всего две – это должны быть идеально гладкие поверхности. Однако ГОСТ (379-95) и технические характеристики на силикатный кирпич допускают изготовление изделий, где лицевая сторона только одна.

Лицевые силикаты могут быть как пусто-, так и полнотелыми. Кроме того, здесь может быть не только белый цвет. Лицевой кирпич доступен в черном, голубом, желтом оттенке. Что касается фактуры, то кирпич выпускается с имитацией колотого и состаренного камня.Что касается рядового кирпича, то он используется для кладки внутренней стены. Требования к цвету и фактуре здесь значительно меньшие. Чаще всего это белый силикатный кирпич. Характеристики здесь соблюдаются не так жестко. ГОСТ допускает различные дефекты в плане геометрии, размеров. При этом не должно оказываться влияния на характеристики прочности. Этот вид силикатов также выпускается в пустотелом и полнотелом варианте. Цвет и фактура не имеет разнообразия.

Итак, мы выяснили, что такое силикатный кирпич, какие он имеет характеристики. Как видите, этот материал не лишен недостатков, но имеет и множество достоинств.

Силикатный кирпич. Физические характеристики

ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Основные свойства кирпича силикатного рядового ХСМ










Вид

Утолщенный полнотелый

Утолщенный пустотелый

Одинарный полнотелый

длина, мм

250

250

250

ширина, мм

120

120

120

высота, мм

88

88

65

Марка прочности, М

150

150

150

Вес, кг

5,0

4,0

3,6

Теплопроводность , Вт/кв. м час 0С

0,65-0,70

0,45-0,50

0,65-0,70

Водопоглощение ,%

10,5

12,0

10,5

Морозостойкость , кво циклов

25

25

25

Прочность – основная характеристика кирпича, способность материала сопротивляться внутренним напряжениям и деформациям, не разрушаясь. В зависимости от предела прочности при сжатии, кирпич подразделяют на марки75, 100, 125, 150, 200, 250, 300.

Марка — показатель среднего предела прочности кирпича при сжатии, который обычно составляет 7,5-35 МПа, обозначается буквой «М» с цифровым значением. Цифры показывают, какую нагрузку на 1 кв. см может выдержать кирпич. Например, марка 100 (М100) обозначает, что кирпич гарантированно выдерживает нагрузку в 100 кг на 1 кв. см.

В стандартах ряда стран (Россия, Украина, Канада, США), наряду с этим, также регламентируют предел прочности кирпича при изгибе.

Теплопроводность  сухих силикатных кирпичей и камней колеблется от 0,35 до 0,7 Вт/(м*оС) и находится в линейной зависимости от их средней плотности, практически не завися от числа и расположения пустот. Испытания в климатической камере фрагментов стен, выложенных из силикатных кирпичей и камней различной пустотности, показали, что теплопроводность стен зависит только от плотности последних. Теплоэффективные стены получаются лишь при использовании многопустотных силикатных кирпичей и камней плотностью не выше 1450 кг/куб. м и аккуратном ведении кладки (тонкий слой нежирного раствора плотностью не более 1800 кг/куб. м, не заполняющего пустоты в кирпиче).

Водопоглощение – способность материала впитывать и удерживать в своих порах влагу. По объему водопоглощение всегда меньше 100%, а по массе может быть и более 100%. Это один из важных показателей качества силикатного кирпича и является функцией его пористости, которая зависит от зернового состава смеси, ее формовочной влажности, удельного давления при уплотнении. По ГОСТу водопоглощение силикатного кирпича должно быть не менее 6%.При насыщении водой прочность силикатного кирпича снижается по сравнению с его прочностью в воздушно-сухом состоянии так же, как и у других строительных материалов, и это, снижение обусловлено теми же причинами.

Морозостойкость — это способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное замораживание и оттаивание без снижения прочности и массы, а также без появления трещин, расслаивания, крошения. В нашей стране морозостойкость кирпича, особенно лицевого, является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. Морозостойкость рядового кирпича должна составлять не менее 15 циклов замораживания при температуре –150оС и оттаивания в воде при температуре 15 – 200оС, а лицевого – 25, 35, 50 циклов в зависимости от климатического пояса, частей и категорий зданий, в которых его применяют. Требования по морозостойкости к кирпичу марок 150 и выше предъявляются только в том случае, если его применяют для облицовки зданий. При этом кирпич должен пройти 25 циклов испытаний без снижения прочности более чем на 20%.

Атмосферостойкость — изменение свойств материала в результате воздействия на него комплекса факторов: переменного увлажнения и высушивания, карбонизации, замораживания и оттаивания. Были проведены испытания: силикатный кирпич разных классов прочности, зарытый в грунт полностью или наполовину, а также лежащий в лотках с водой и на бетонных плитах, уложенных на поверхность земли. Было установлено, что внешний вид кирпичей, лежавших 30 лет в земле с дренирующим и не дренирующим грунтом, мало изменился, но их поверхность размягчилась, а у кирпичей, частично зарытых в землю, открытая часть осталась без повреждений, хотя в некоторых случаях поверхность покрылась мхом. Состояние кирпичей, находившихся 30 лет на бетонных плитах, зависело от их класса, Прочность кирпичей, пролежавших в земле 20 лет, уменьшилась примерно, вдвое. Общеизвестно, что прочность силикатного кирпича после остывания повышается. Именно поэтому по ранее действовавшему ГОСТ 5419 предусматривалось определять его прочность не ранее чем через две недели после изготовления. Были проведены испытания кирпича на образцах, отобранных от большого числа партий (в общей сложности 3 млн. шт.). По 10 кирпичей из каждой пробы раскалывали пополам, половинки разных кирпичей складывали попарно в определенной последовательности и испытывали сразу, а остальные укладывали на стеллажи и испытывали в той же последовательности через 15 суток. При этом было установлено, что прочность кирпича за это время возросла в среднем на 10,6%, влажность его уменьшилась с 9,6% до 3,5%, а содержание свободной окиси кальция снизилось на 25% первоначального. Таким образом, повышение прочности силикатного кирпича через 15 суток. после изготовления можно объяснить совместным влиянием его высыхания и частичной карбонизации свободной извести. Термографическими и рентгеноскопическими исследованиями установлено, что после испытания образцов в климатической камере заметных изменений в цементирующей связке не отмечается. Таким образом, можно считать, что силикатный кирпич, изготовленный из песков различного минерального состава является вполне атмосферостойким материалом.

Стойкость в воде и в агрессивных средах определяется степенью взаимодействия цементирующего его вещества с агрессивными средами, так как кварцевый песок стоек к большинству сред. Различают газовые и жидкие среды, в которых стойкость силикатного кирпича зависит от их состава. Из этих данных следует, что силикатный кирпич нестоек против действия кислот, которые разлагают гидросиликаты и карбонаты кальция, цементирующие зерна песка, а также против содержащихся в воздухе агрессивных газов, паров и пыли при относительной влажности воздуха более 65%.

Жаростойкость. Было установлено, что при нагревании силикатного кирпича до 200оС его прочность увеличивается, затем начинает постепенно падать и при 600оС достигает первоначальной. При 800оС она резко снижается вследствие разложения цементирующих кирпич гидросиликатов кальция. Повышение прочности кирпича при его прокаливании до 200оС сопровождается увеличением содержания растворимой SiO2, что свидетельствует о дальнейшем протекании реакции между известью и кремнеземом. Основываясь на данных исследований и опыте эксплуатации силикатного кирпича в дымоходах и дымовых трубах разрешается применять силикатный кирпич М150 для кладки дымовых каналов в стенах, в том числе от газовых приборов, для разделок, огнезащитной изоляции и облицовки; М150 с морозостойкостью Мрз35 – для кладки дымовых труб выше чердачного перекрытия. 

Характеристики и размер силикатного кирпича

Силикатный белый кирпич – самый востребованный на российском рынке строительный материл, предназначенный для возведения стен зданий разного назначения: жилых домов, учреждений, гаражей, производственных помещений и других.

Сырьем для его производства является известь, кварцевый песок и добавки. Форма придается путем сухой прессовки под давлением и при высоких температурах. Это отличный звукоизоляционный материал, хорошо сохраняющий тепло. Обладает высокой прочностью, морозостойкостью и долговечностью, а дома из него длительное время сохраняют хороший внешний вид. Главным недостатком такого стройматериала специалисты считают не слишком высокую влагостойкость, например, в сравнении с керамическим (красным) кирпичом. Именно по этой причине он не подходит для сооружения фундамента, а используется только для строения стен. Также не используют его для кладки каминов, печей, труб, подвесных конструкций.Одной из главных характеристик материала является размер силикатного кирпича. Сегодня используется три вида кирпича, отличающихся по данному параметру. Это одинарный полнотелый силикатный кирпич, размеры которого составляют в миллиметрах: длина – 250, ширина – 120, высота – 65. Он бывает только полнотелый, кладка из него – продольно-поперечная. Вначале весь данный стройматериал имел лишь такой размер, а изделия с другими габаритами появились позднее.

Кроме одинарного существует другая разновидность – полуторный. Размер силикатного кирпича такого вида равен: длина – 250, ширина – 120, высота 88 (в миллиметрах). Он бывает полнотелым, пористым и дырчатым. На сегодняшний день это самый покупаемый вид кирпича.

И третий вид – двойной. Размер силикатного кирпича двойного составляет: длина – 250, ширина – 120, высота – 103 (в миллиметрах). Двойной кирпич не бывает полнотелым, а только пористым и пустотелым. Применяется для облегченной кладки.

Важной характеристикой кирпича силикатного считается его прочность. Выпускают изделия нескольких марок, по которым и определяют данное качество. Марку обозначают буквой «М», а стоящее рядом число – это уровень прочности. Например, кирпич марки М-125 способен выдержать нагрузку 125 кг на квадратный сантиметр. Существует кирпич повышенной прочности — М-150, М-200.

Морозоустойчивость определяется значением F, например: F-25, F-35 и так далее. Число рядом с буквой указывает на количество заморозок/оттаиваний, которые кирпич способен выдержать.

Помимо этого, данный материал различают по назначению. Кроме строительного, бывает кирпич облицовочный и специального назначения. Размеры кирпича силикатного декоративного совпадают с габаритами строительного. Отделочный вид должен иметь идеально ровную поверхность и края, а также правильную форму. Лицевой кирпич может быть фасонным (отличаться по форме), глазурованным (цветным), фактурным (с рельефной поверхностью).

Что касается кирпича особого назначения, то к этому типу относится огнеупорный, кислотоупорный и другие виды. Размер силикатного кирпича особого назначения является стандартным.

Силикатный кирпич — это… Что такое Силикатный кирпич?



Силикатный кирпич

Силикатный кирпич

Фасад из силикатных кирпичей

Силикатный кирпич (белый) — кирпич, состоящий из кварцевого песка и извести.

Производство силикатного кирпича стало возможным после того, как появились новые принципы производства строительных материалов. В основе производства заложен автоклавный синтез: 9 долей кварцевого песка, 1 доля воздушной извести и добавки. Далее всё прессуется сухим методом (таким образом, создаётся форма кирпича) и подвергаются автоклавной обработке (воздействие водяного пара при температуре 170—200 °C при давлении 8 — 12 атм.). К этой смеси также можно добавить различные пигменты, с целью получения силикатного кирпича разных цветов.

Чтобы силикатный кирпич считался качественным, он должен иметь некоторые технические характеристики. Например, предел прочности силикатного кирпича при сжатии должен быть не менее 15-20 МПа. Данный параметр в характеристиках кирпича обозначается буквой «М» с числом (пределом прочности). Например: М110, М125. Данный параметр нужен при строительстве. Например, из кирпича М100 можно без волнений построить двухэтажный дом, но несущие конструкции многоэтажных домов сделать не получится, так как данный кирпич в какой-то определённый момент просто разрушится от приложенной нагрузки. Следующим параметром кирпича является его средняя плотность. Она не должна быть меньше 1300 кг/м³. Также есть параметр морозостойкости кирпича. Эта цифра представляет собой количество циклов заморозки и разморозки, которые гарантированно выдержит силикатный кирпич. И последним параметром идёт температура применения: она не должна быть больше 550 °C.

См. также

Wikimedia Foundation.
2010.

  • Скрэббл
  • Парк птиц «Воробьи»

Условия влажности ограждающей конструкции с облицовкой из силикатного кирпича и регулируемым воздушным зазором

[1]
Гагарин В.Г., Козлов В.В., Цыкановский Е. Ю. Расчет теплоизоляции фасадов с вентилируемым воздушным зазором (2004) АВОК, 2, с.20-28. (рус).

[2]
Горшков А.С., Кнатко М.В., Рымкевич П.П. Лабораторные и натурные исследования долговечности (эксплуатационного срока службы) стеновой конструкции из автоклавного газобетона с лицевым слоем из силикатного кирпича с облицовочным слоем долговечности. (2004).

[3]
Коста, В.А.Ф. Переходная естественная конвекция в помещениях, заполненных влажным воздухом, включая испарение и конденсацию через стенки (2012) International Journal of Heat and Mass Transfer, 55, p.5479–5494.

DOI: 10.1016 / j.ijheatmasstransfer.2012.05.016

[4]
Гринфельд, Г.И., Морозов С.А., Согомонян И.А., Зырянов П.С. Влажность конструкций из автоклавного газобетона в условиях эксплуатации (2011) Инженерно-строительный журнал, 2, стр.33-38.

[5]
Ватин, Н.И., Глумов А.В., Горшков А.С. Влияние физико-технических и геометрических характеристик штукатурных покрытий на влажный режим однородных стен из газобетонных блоков.

[6]
Гринфельд, Г.И., Куптараева П. Кладка из автоклавного газобетона с наружным утеплением. Муфта автоклавного газобетона с внешней изоляцией. Особенности влажностного режима в начальный период эксплуатации. Особенности влажностного режима в начальный период эксплуатации (2011).

DOI: 10.5862 / mce.26.7

[7]
Машенков, А.Н. Исследование воздушного режима навесных вентилируемых фасадов на экспериментальном стенде У-кон [Текст] / Н. Исследование воздушного режима навесных вентилируемых фасадов на экспериментальном стенде У-кон.

[8]
Немова, Д., Мургуль, В., Голик, А., Чижов, Э., Пухкал, В., Ватин, Н. Реконструкция административных зданий 70-х годов: возможности энергетической модернизации (2014) Журнал прикладных инженерных наук, 12, с. .37-44.

DOI: 10.5937 / jaes12-5610

[9]
Мургуль, В., Вуксанович, Д., Пухкал, Д., Ватин, Н. Развитие системы вентиляции исторических зданий в Санкт-Петербурге (2014) Прикладная механика и материалы, 633-634, с.977-981.

DOI: 10.4028 / www.scientific.net / amm.633-634.977

[10]
Гагарин, В.Г. Теплофизические проблемы современных стеновых ограждающих конструкций многоэтажных зданий (2009) / Г. Теплофизические проблемы современных стеновых ограждающих конструкций многоэтажных зданий.

[11]
Аверьянов, В.К., Байкова С.А., Горшков А.С., Гришкевич А.В., Кочнев А.П., Леонтьев Д.Н., Мележик А.А., Михайлов А.Г., Рымкевич П.П., Тютюнников А.И. Региональная концепция энергоэффективности жилых и общественных зданий (2012 г.).

[12]
Пухкал, В., Мургуль В., Ватин Н. Центральная система вентиляции с рекуперацией тепла как одна из мер повышения энергоэффективности исторических зданий (2014) Прикладная механика и материалы, 633-634, с. 1077-1081.

DOI: 10.4028 / www.scientific.net / amm.633-634.1077

[13]
Мухопадхяя, П., Кумаран, К., Тарику, Ф., Ван Ринен, Д. Применение инструмента гидротермального моделирования для оценки реакции наружных стен на влажность (2006), Журнал архитектурной инженерии, 12, стр. 178-186.

DOI: 10.1061 / (восхождение) 1076-0431 (2006) 12: 4 (178)

[14]
Ватин, Н.И., Горшков А.С., Немова Д.В. Энергоэффективность ограждающих конструкций при капитальном ремонте (2013) Строительство уникальных зданий и сооружений, 3 (8), стр.1-11. (рус).

[15]
Ватин, Н.И., Голуб И.С., Нечаева Н.Ю. Силикатный кирпич в фасадных системах с воздушным зазором (2008) Стройпрофиль, 5 (67), с.47-49. (рус).

[16]
Ватин, Н.И., Гринфельд Г.И., Окладникова О.Н., Тулько С.И. Теплостойкость ограждающих конструкций из пенобетона с облицовкой силикатным кирпичом (2007) Стройпрофиль, 5 (59), с.29-32.

[17]
Ватин, Н.И., Гринфельд, Г. Теплопередача и паропроницаемость ограждающих конструкций из газобетона с облицовкой из силикатного кирпича (2007).

[18]
Эленбаас, В.Рассеяние тепла параллельными пластинами за счет свободной конвекции (1942) Physica, 9, p.1–28.

[19]
Бодиа, Дж.Р., Остерле, Дж. Ф. Развитие свободной конвекции между нагретыми вертикальными пластинами (1962) Journal Heat Transfer, 84, p.40–43.

DOI: 10.1115 / 1.3684288

[20]
Воробей, Э.М., Азеведо, Л.Ф.А. Вертикальный канал естественной конвекции между полностью развитым пределом и пределом однопластинчатого пограничного слоя (1985) International Journal Heat Mass Transfer, 28, p.1847–1857.

DOI: 10.1016 / 0017-9310 (85) -8

[21]
Миямото, М.Турбулентная свободная конвекция теплопередачи от вертикальных параллельных пластин (1986) Материалы Международной конференции по теплообмену, 4, с.1593–1598.

[22]
Танда, Г.Естественная конвекция теплопередачи в вертикальных каналах с поперечными квадратными ребрами и без них (1997) International Journal of Heat Mass Transfer, 40, p.2173–2185.

DOI: 10.1016 / s0017-9310 (96) 00246-3

[23]
Бадр, Х.М. Турбулентная естественная конвекция в вертикальных каналах с параллельными пластинами (2006) International Journal Heat Mass Transfer, 43, с.73–84.

[24]
Айнде, Т.Ф., Саид С.А.М., Хабиб М.А. Экспериментальное исследование турбулентного потока естественной конвекции в канале (2006) Тепломассоперенос, 42, с.169–177.

DOI: 10.1007 / s00231-005-0017-2

[25]
Федоров, А.Г., Висканта Р., Мохамад А.А. Турбулентный тепломассоперенос в асимметрично нагретом вертикально-параллельном пластинчатом канале (1997) International Journal of Heat and Fluid Flow, 18, pp.307-315.

DOI: 10.1016 / s0142-727x (97) 00010-6

[26]
Мокни, А.Турбулентная смешанная конвекция в вертикальном канале с асимметричным обогревом (2012) / Thermal scince, 16, стр. 503-512.

DOI: 10.2298 / tsci0

018m

[27]
Немова, Д.В., Богомолова А.К., Копылова А.И. Влажностный режим ограждающей конструкции с облицовкой силикатным кирпичом (2014).

[28]
СНиП 23-02-2003.Тепловая защита зданий 23-02-2003. Тепловые характеристики зданий (2003). (рус).

[29]
ГОСТ 30494-2011.Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях [ГОСТ 30494-2011. Жилые и общественные здания. Параметры микроклимата для закрытых помещений. (рус).

[30]
СНиП 23-01-99.Строительная климатология [СНиП 23-01-99. Строительная климатология] (1999). (рус).

[31]
Немова, Д.В. Пропускная способность воздушной прослойки навесных вентилируемых фасадов (2014) Магистерская работа, 81 с. (рус).

[32]
Левин, Е.В., Окунев А.Ю. Мембранные системы регулирования влажности воздуха (2010) Academia. Архитектура и строительство, 3, с. 505-511. (рус).

[33]
Окунев, А.Ю. Перспективы применения мембранных технологий при эксплуатации зданий (2009) Academia. Архитектура и строительство, 5, с.476-479. (рус).

[34]
Усачев, В.В., Тепляков, Окунев, А.Ю., Лагунцов, Н.И. Мембранные контакторные системы кондиционирования воздуха: опыт и перспективы (2007) Технология разделения и очистки, 57, стр. 502-506.

DOI: 10.1016 / j.seppur.2006.09.021

Свойства: геттеры, сеттеры, const, lateinit


Редактировать страницу

Свойства

в классах Kotlin могут быть объявлены либо изменяемыми с помощью ключевого слова var , либо доступными только для чтения с помощью ключевого слова val .

  class Address {
    var name: String = "Холмс, Шерлок"
    var street: String = "Baker"
    var city: String = "Лондон"
    состояние var: String? = ноль
    var zip: String = "123456"
}
  

Чтобы использовать свойство, просто назовите его по имени:

  fun copyAddress (адрес: Address): Address {
    val result = Address () // в Kotlin нет нового ключевого слова
    result.name = address.name // вызываются методы доступа
    result.street = address.street
    //...
    вернуть результат
}
  

Геттеры и сеттеры

Полный синтаксис объявления собственности —

.

  var  [: ] [= ]
    []
    []
  

Инициализатор, геттер и сеттер не обязательны. Тип свойства не является обязательным, если он может быть получен из инициализатора.
(или из возвращаемого типа геттера, как показано ниже).

Примеры:

  var allByDefault: Int? // ошибка: требуется явный инициализатор, подразумеваются методы получения и установки по умолчанию
var initialized = 1 // имеет тип Int, геттер и сеттер по умолчанию
  

Полный синтаксис объявления свойства только для чтения отличается от изменяемого по двум причинам: он начинается с val вместо var и не допускает установщика:

  val простой: Int? // имеет тип Int, геттер по умолчанию, должен быть инициализирован в конструкторе
val inferredType = 1 // имеет тип Int и получатель по умолчанию
  

Мы можем определить собственные средства доступа для свойства.Если мы определим собственный геттер, он будет вызываться каждый раз, когда мы обращаемся к
свойство (это позволяет нам реализовать вычисляемое свойство). Вот пример специального получателя:

  val isEmpty: логическое значение
    get () = this.size == 0
  

Если мы определим настраиваемый сеттер, он будет вызываться каждый раз, когда мы присваиваем значение свойству. Пользовательский сеттер выглядит так:

  var string Представление: String
    получить () = this.toString ()
    set (value) {
        setDataFromString (value) // анализирует строку и присваивает значения другим свойствам
    }
  

По соглашению, имя параметра установки — , значение , но вы можете выбрать другое имя, если хотите.

Начиная с Kotlin 1.1, вы можете опустить тип свойства, если он может быть выведен из получателя:

  val isEmpty get () = this.size == 0 // имеет тип Boolean
  

Если вам нужно изменить видимость средства доступа или аннотировать его, но не нужно изменять реализацию по умолчанию,
вы можете определить аксессуар, не определяя его тело:

  var setterVisibility: String = "abc"
    private set // сеттер частный и имеет реализацию по умолчанию

var setterWithAnnotation: Любые? = ноль
    @Inject set // аннотировать сеттер с помощью Inject
  

В Kotlin поле используется только при необходимости как часть свойства для хранения его значения в памяти.Поля не могут быть объявлены напрямую. Однако, когда для свойства требуется вспомогательное поле, Kotlin предоставляет его автоматически. На это поле поддержки можно ссылаться в средствах доступа с помощью поля , идентификатор поля :

  var counter = 0 // Примечание: инициализатор напрямую назначает поле поддержки
    set (value) {
        если (значение> = 0) поле = значение
    }
  

Поле Идентификатор может использоваться только в методах доступа свойства.

Поле поддержки будет создано для свойства, если оно использует реализацию по умолчанию хотя бы одного из средств доступа, или если пользовательский средство доступа ссылается на него через идентификатор поля .

Например, в следующем случае не будет поля поддержки:

  val isEmpty: логическое значение
    get () = this.size == 0
  

Если вы хотите сделать что-то, что не вписывается в эту схему «неявного резервного поля», вы всегда можете вернуться к использованию свойства поддержки :

  private var _table: Map ? = ноль
общедоступная таблица val: Map 
    получить() {
        if (_table == null) {
            _table = HashMap () // Параметры типа выводятся
        }
        return _table?: throw AssertionError ("Установить значение null другим потоком")
    }
  

На JVM : оптимизирован доступ к частным свойствам с помощью геттеров и сеттеров по умолчанию
поэтому в этом случае не возникает никаких накладных расходов на вызов функции.

Если значение свойства только для чтения известно во время компиляции, отметьте его как константу времени компиляции , используя модификатор const .
Такие объекты должны соответствовать следующим требованиям:

Такие свойства можно использовать в аннотациях:

  const val SUBSYSTEM_DEPRECATED: String = "Эта подсистема устарела"

@Deprecated (SUBSYSTEM_DEPRECATED) fun foo () {...}
  

Свойства и переменные с поздней инициализацией

Обычно свойства, объявленные как имеющие ненулевой тип, должны быть инициализированы в конструкторе.Однако довольно часто это не удобно. Например, свойства могут быть инициализированы посредством внедрения зависимостей,
или в методе настройки модульного теста. В этом случае вы не можете указать в конструкторе ненулевой инициализатор,
но вы по-прежнему хотите избегать нулевых проверок при ссылке на свойство внутри тела класса.

Чтобы обработать этот случай, вы можете пометить свойство с помощью модификатора lateinit :

  public class MyTest {
    lateinit var subject: TestSubject

    @SetUp fun setup () {
        subject = TestSubject ()
    }

    @Test fun test () {
        предмет.method () // разыменование напрямую
    }
}
  

Модификатор можно использовать для свойств var , объявленных внутри тела класса (не в основном конструкторе, а только
когда свойство не имеет специального получателя или сеттера) и, начиная с Kotlin 1.2, для свойств верхнего уровня и
локальные переменные. Тип свойства или переменной не должен быть нулевым и не должен быть примитивным типом.

Доступ к свойству lateinit до его инициализации вызывает специальное исключение, которое четко идентифицирует свойство
доступ и тот факт, что он не был инициализирован.

Чтобы проверить, инициализирована ли уже переменная lateinit var , используйте .isInitialized на
ссылка на это имущество:

  if (foo :: bar.isInitialized) {
    println (foo.bar)
}
  

Эта проверка доступна только для свойств, которые лексически доступны, т.е. объявлены в том же типе или в одном из
внешние типы или на верхнем уровне в том же файле.

См. Приоритетные свойства

Самый распространенный вид свойств просто считывает (и, возможно, записывает) резервное поле.С другой стороны, с помощью настраиваемых геттеров и сеттеров можно реализовать любое поведение свойства.
Где-то посередине есть определенные общие закономерности того, как собственность может работать. Несколько примеров: ленивые ценности,
чтение с карты по заданному ключу, доступ к базе данных, уведомление слушателя о доступе и т. д.

Такое общее поведение может быть реализовано в виде библиотек с использованием делегированных свойств .

Общие сведения о параметрах LightGBM (и о том, как их настроить)

Я уже давно использую lightGBM.Это был мой алгоритм решения большинства проблем с табличными данными. Список замечательных функций длинный, и я предлагаю вам взглянуть, если вы еще этого не сделали.

Но мне всегда было интересно понять, какие параметры имеют наибольшее влияние на производительность и как мне настроить параметры lightGBM, чтобы получить от этого максимальную отдачу.

Я решил, что мне нужно провести небольшое исследование, узнать больше о параметрах LightGBM… и поделиться своим опытом.

Конкретно I:

По мере того, как я делал это, я получил гораздо больше знаний о параметрах lightGBM.Надеюсь, что после прочтения этой статьи вы сможете ответить на следующие вопросы:

  • Какие методы повышения градиента реализованы в LightGBM и в чем их отличия?
  • Какие параметры в целом важны?
  • Какие параметры регуляризации необходимо настроить?
  • Как настроить параметры lightGBM в Python?

Методы усиления градиента

С LightGBM вы можете запускать различные типы методов повышения градиента.У вас есть: GBDT, DART и GOSS, которые можно указать с помощью параметра boosting .

В следующих разделах я объясню и сравню эти методы друг с другом.

lgbm gbdt (деревья решений с градиентным усилением)

Этот метод представляет собой традиционное дерево принятия решений с градиентным усилением, которое впервые было предложено в статье и является алгоритмом, лежащим в основе некоторых замечательных библиотек, таких как XGBoost и pGBRT.

В наши дни gbdt широко используется из-за его точности, эффективности и стабильности.Вы, наверное, знаете, что gbdt представляет собой ансамблевую модель деревьев решений, но что именно это означает?

Позвольте мне кратко изложить суть.

Он основан на трех важных принципах:

  • Слабые ученики (деревья решений)
  • Оптимизация градиента
  • Техника усиления

Итак, в методе gbdt у нас есть много деревьев решений (слабые ученики). Эти деревья строятся последовательно:

  • первое дерево узнает, как соответствовать целевой переменной
  • второе дерево узнает, как соответствовать остатку (разнице) между предсказаниями первого дерева и основной истиной
  • Третье дерево учится соответствовать остаткам второе дерево и так далее.

Все эти деревья обучаются путем распространения градиентов ошибок по всей системе.

Главный недостаток gbdt заключается в том, что поиск лучших точек разбиения в каждом узле дерева требует много времени и памяти, и другие методы повышения уровня пытаются решить эту проблему.

дротиковое повышение градиента

В этой выдающейся статье вы можете узнать все о повышении градиента DART, которое представляет собой метод, использующий выпадение, стандартный в нейронных сетях, для улучшения регуляризации модели и решения некоторых других менее очевидных проблем.

А именно, gbdt страдает излишней специализацией, что означает, что деревья, добавленные на более поздних итерациях, имеют тенденцию влиять на прогноз только нескольких экземпляров и вносить незначительный вклад в оставшиеся экземпляры. Добавление исключения затрудняет специализацию деревьев на более поздних итерациях на этих нескольких выборках и, следовательно, повышает производительность.

lgbm goss (односторонняя выборка на основе градиента)

Фактически, наиболее важной причиной для наименования этого метода lightgbm является использование метода Госса, основанного на этой статье.Goss — это более новая и легкая реализация gbdt (отсюда «легкий» gbm).

Стандартный gbdt надежен, но недостаточно быстр для больших наборов данных. Следовательно, goss предлагает метод выборки, основанный на градиенте, чтобы избежать поиска по всему пространству поиска. Мы знаем, что для каждого экземпляра данных, когда градиент мал, это означает, что данные не о чем беспокоятся, а когда градиент большой, их следует повторно обучать. Итак, у нас есть с двух сторон, , экземпляры данных с большим и малым градиентами.Таким образом, goss сохраняет все данные с большим градиентом и выполняет случайную выборку (, поэтому она называется односторонней выборкой ) для данных с небольшим градиентом. Это делает пространство поиска меньше, и споры могут сходиться быстрее. Наконец, чтобы получить больше информации о goss, вы можете проверить это сообщение в блоге.

Сведем эти различия в таблицу:

Методы Примечание Необходимо изменить эти параметры Преимущество Недостаток
Lgbm gbdt Это тип повышения по умолчанию. Поскольку gbdt является параметром по умолчанию для lgbm, вам не нужно изменять значение остальных параметров для него. (Настройка по-прежнему необходима!) Стабильно и надежно Чрезмерная специализация Требует времени, требует много памяти
Дротик ЛГБМ Попытайтесь решить проблему сверхспециализации в gbdt drop_seed: случайное начальное число для выбора моделей отбрасывания. Uniform_dro: установите значение true, если вы хотите использовать равномерное dropxgboost_dart_mode: установите значение true, если вы хотите использовать режим xgboost dartskip_drop: вероятность пропуска процедуры выпадения во время итерации повышения max_dropdrop_rate: dropout процент: доля предыдущих деревьев, которые выпадают при выпадении Лучше точность Слишком много настроек
ЛГБМ Госс Goss предоставляет новый метод выборки для GBDT, разделяя эти экземпляры большими градиентами. top_rate: коэффициент сохранения данных большого градиента; other_rate: коэффициент сохранения данных малого градиента Быстрая сходимость Переоснащение, когда набор данных — sma

Примечание:

Если вы установите усиление как RF, тогда алгоритм lightgbm ведет себя как случайный лес, а не деревья с усилением! Согласно документации, чтобы использовать RF, вы должны использовать bagging_fraction и feature_fraction меньше 1.

Регуляризация

В этом разделе я расскажу о некоторых важных параметрах регуляризации lightgbm. Очевидно, что это те параметры, которые вам нужно настроить, чтобы бороться с переобучением.

Вы должны знать, что для небольших наборов данных (<10000 записей) lightGBM может быть не лучшим выбором. Настройка параметров lightgbm может вам не помочь.

Кроме того, lightgbm использует алгоритм роста дерева по листьям, а XGBoost использует рост дерева по глубине.Листовой метод позволяет деревьям сходиться быстрее, но увеличивается вероятность переобучения.

Возможно, этот доклад на одной из конференций PyData даст вам больше информации о Xgboost и Lightgbm. Стоит посмотреть!

Примечание:

Если кто-то спросит, в чем основное отличие LightGBM от XGBoost? Вы легко можете сказать, их отличие в том, как они реализованы.

Согласно документации lightGBM, когда вы сталкиваетесь с переоборудованием, вы можете захотеть выполнить следующую настройку параметров:

  • Использовать small max_bin
  • Использовать small num_leaves
  • Использовать min_data_in_leaf и min_sum_hessian_in_leaf
  • Использовать упаковку с помощью set bagging_fraction и bagging_freq
  • Использовать функцию sub-sampling_fraction
  • и lamb_sample

    для больших_элементов сэмплирования

    , обучающая функция

    регуляризация

  • Попробуйте max_depth, чтобы избежать роста глубокого дерева

В следующих разделах я объясню каждый из этих параметров более подробно.

лямбда_l1

Lambda_l1 (и lambda_l2) контролирует l1 / l2 и вместе с min_gain_to_split используются для борьбы с переоснащением . Я настоятельно рекомендую вам использовать настройку параметров (рассмотренную в следующем разделе), чтобы найти наилучшие значения для этих параметров.

число_листов

Несомненно, num_leaves — один из наиболее важных параметров, который контролирует сложность модели.(max_depth) , однако, учитывая, что в lightgbm листовое дерево глубже, чем дерево по уровням, вы должны быть осторожны с переоснащением! В результате необходимо настроить num_leaves вместе с max_depth .

подвыборка

С помощью subsample (или bagging_fraction) вы можете указать процент строк, используемых на итерацию построения дерева. Это означает, что некоторые строки будут случайным образом выбраны для соответствия каждому учащемуся (дереву).Это улучшило обобщение, но также улучшило скорость обучения.

Я предлагаю использовать меньшие значения подвыборки для базовых моделей и позже увеличивать это значение, когда вы закончите с другими экспериментами (другой выбор функций, другая древовидная архитектура).

feature_fraction

Feature Fraction или sub_feature имеет дело с выборкой столбцов, LightGBM будет случайным образом выбирать подмножество функций на каждой итерации (дереве). Например, если вы установите его на 0.6, LightGBM выберет 60% функций перед обучением каждого дерева.

Для этой функции есть два использования:

  • Можно использовать для ускорения тренировки
  • Можно использовать для устранения переобучения

макс_глубина

Этот параметр управляет максимальной глубиной каждого обученного дерева и влияет на:

  • Лучшее значение для параметра num_leaves
  • Производительность модели
  • Время обучения

Обратите внимание Если вы используете большое значение max_depth , ваша модель, скорее всего, будет на больше, чем для набора поездов.

макс_бин

Биннинг — это метод представления данных в дискретном виде (гистограмма). Lightgbm использует алгоритм на основе гистограммы, чтобы найти оптимальную точку разделения при создании слабого ученика. Следовательно, каждая непрерывная числовая функция (например, количество просмотров видео) должна быть разделена на отдельные сегменты.

Кроме того, в этом репозитории GitHub вы можете найти несколько исчерпывающих экспериментов, которые полностью объясняют влияние изменения max_bin на CPU и GPU.

Если вы определяете max_bin 255, это означает, что у нас может быть максимум 255 уникальных значений для каждой функции. Тогда маленький max_bin вызывает более высокую скорость, а большое значение повышает точность.

Параметры тренировки

Время обучения! Если вы хотите обучить свою модель с помощью lightgbm, некоторые типичные проблемы, которые могут возникнуть при обучении моделей lightgbm:

  • Обучение — это трудоемкий процесс
  • Работа с вычислительной сложностью (ограничения ОЗУ ЦП / ГП)
  • Работа с категориальными характеристиками
  • Несбалансированный набор данных
  • Необходимость в пользовательских метриках
  • Корректировки, которые необходимо внести для Проблемы классификации или регрессии

В этом разделе мы постараемся подробно объяснить эти моменты.

число_итераций

Num_iterations указывает количество итераций повышения (деревья для построения). Чем больше деревьев вы построите, тем более точной будет ваша модель по цене:

.

  • Более длительное время обучения
  • Более высокая вероятность переобучения

Начните с меньшего количества деревьев, чтобы построить базовую линию, и увеличивайте ее позже, когда вы хотите выжать последний% из вашей модели.

Рекомендуется использовать меньшую скорость обучения с большим числом итераций .Кроме того, вы должны использовать early_stopping_rounds, если вы выбираете более высокие num_iterations, чтобы остановить обучение, когда оно не изучает ничего полезного.

Early_stopping_rounds

Этот параметр остановит обучение , если метрика проверки не улучшится после последнего раунда ранней остановки. Это должно быть определено в паре с номером итераций . Если вы установите слишком большое значение, вы увеличите изменение по сравнению с (но ваша модель может быть лучше).

Практическое правило — иметь его на уровне 10% от ваших num_iterations.

световой гигабайт category_feature

Одним из преимуществ использования lightgbm является то, что он очень хорошо справляется с категориальными функциями. Да, этот алгоритм очень мощный, но вы должны быть осторожны с его параметрами. lightgbm использует специальный метод с целочисленным кодированием (предложенный Fisher ) для обработки категориальных признаков

Эксперименты показывают, что этот метод обеспечивает лучшую производительность, чем часто используемый метод one-hot encoding .

Значение по умолчанию для него — «auto», что означает: пусть lightgbm решает, что означает, что lightgbm будет определять, какие функции являются категориальными.

Это не всегда работает хорошо (некоторые эксперименты показывают, почему здесь и здесь), и я настоятельно рекомендую вам установить категориальную функцию вручную, просто с помощью этого кода

cat_col = имя_набора данных.select_dtypes («объект»). Columns.tolist ()

Но что происходит за кулисами и как lightgbm справляется с категориальными функциями?

Согласно документации lightgbm, мы знаем, что древовидные ученики не могут хорошо работать с одним методом горячего кодирования, потому что они растут глубоко в дереве.(k-1) — 1 возможное разбиение и с методом Фишера, который может улучшиться до k * log (k) путем нахождения наилучшего способа разделения на отсортированной гистограмме значений в категориальной характеристике.

lightgbm is_unbalance vs scale_pos_weight

Одна из проблем, с которыми вы можете столкнуться в задачах двоичной классификации , — это то, как работать с несбалансированными наборами данных . Очевидно, вам нужно сбалансировать положительные / отрицательные образцы, но как именно это можно сделать в lightgbm?

В lightgbm есть два параметра, которые позволяют справиться с этой проблемой is_unbalance и scale_pos_weight , но в чем разница между ними и как их использовать?

  • Когда вы устанавливаете Is_unbalace: True, алгоритм попытается автоматически сбалансировать вес доминируемой метки (с долей pos / neg в наборе поездов)
  • Если вы хотите изменить scale_pos_weight (по умолчанию 1, что означает Предположим, что и положительная, и отрицательная метка равны) в случае набора данных дисбаланса вы можете использовать следующую формулу (основанную на этой проблеме в репозитории lightgbm), чтобы установить ее правильно

sample_pos_weight = количество отрицательных образцов / количество положительных образцов

lgbm feval

Иногда вы хотите определить пользовательскую функцию оценки для измерения производительности вашей модели, вам нужно создать функцию feval .

Функция Feval должна принимать два параметра:

и возврат

  • eval_name
  • eval_result
  • is_higher_better

Давайте шаг за шагом создадим функцию пользовательских показателей.

Определите отдельную функцию Python

 def feval_func (пред., Train_data):
   
    return ('feval_func_name', eval_result, False) 

Используйте эту функцию как параметр:

 print ('Начать обучение... ')
lgb_train = lgb.train (...,
                      метрика = Нет,
                      feval = feval_func) 

Примечание:

Чтобы использовать функцию feval вместо метрики, необходимо установить параметр метрики «None».

параметры классификации и параметры регрессии

Большинство вещей, о которых я упоминал ранее, справедливы как для классификации, так и для регрессии, но есть вещи, которые необходимо скорректировать.

Конкретно вам следует:

Название параметра Примечание к классификации Примечание для регрессии
объектив Установить двоичный или мультиклассовый Установить регрессию
метрическая Binary_logloss или AUC и т. Д. RMSE или mean_absolute_error и т.д.
is_unbalance Верно или неверно
scale_pos_weight используется только в двоичных и мультиклассовых приложениях
num_class используется только в мультиклассовой классификации
reg_sqrt Используется для размещения sqrt (метки) вместо исходных значений для метки большого диапазона

Самые важные параметры lightgbm

Мы рассмотрели и немного узнали о параметрах lightgbm в предыдущих разделах, но ни одна статья о расширенных деревьях не будет полной без упоминания невероятных тестов от Laurae 🙂

Вы можете узнать о лучших параметрах по умолчанию для многих проблем как для lightGBM, так и для XGBoost.

Вы можете проверить это здесь, но некоторые наиболее важные выводы:

Название параметра Значение по умолчанию Диапазоны Тип параметра Псевдонимы Ограничение или примечание Используется для
объектив регрессия Регрессия, двоичная перечисление Objective_type, приложение При изменении влияет на другие параметры Укажите тип ML модель
метрическая null +20 разных показателей мульти-перечисление метрик, metric_types Нулевой означает, что будет использоваться метрика, соответствующая указанной цели. Укажите метрическую систему.Поддержка нескольких показателей,
повышение гбдт гбдт, рф, дротик, госс перечисление boosting_type Если вы установите RF, это будет подход с упаковкой Способ повышения
лямбда_l1 0,0 [0, ∞] двойной reg_alpha лямбда_l1> = 0,0 регуляризация
bagging_fraction 1.0 [0, 1] двойной Подвыборка 0,0 <фракция мешков <= 1,0 случайным образом выбрать часть данных без повторной выборки
bagging_freq 0,0 [0, ∞] внутренний subsample_freq, чтобы разрешить упаковку, bagging_fraction также должно быть установлено значение меньше 1.0 0 означает отключение упаковки; k означает выполнять упаковку на каждой k итерации
num_leaves 31 [1, ∞] внутренний num_leaf 1 максимальное количество листьев на одном дереве
feature_fraction 1.0 [0, 1] двойной sub_feature 0,0 , если вы установите его на 0,8, LightGBM выберет 80% функций
макс_глубина -1 [-1, ∞] внутренний макс_глубина Чем больше, тем лучше, но скорость переобучения увеличивается. ограничение максимальной глубины Forr tree model
max_bin 255 [2, ∞] внутренний Группировка гистограммы max_bin> 1 eal с накладкой
num_iterations 100 [1, ∞] внутренний Num_boost_round, n_iter num_iterations> = 0 количество итераций повышения
скорость обучения 0.1 [0 1] двойной эта скорость_обучения> 0,0Типичный: 0,05. в дротике, это также влияет на нормализацию веса упавших деревьев
Early_stopping_round 0 [0, ∞] двойной early_stopping_rounds прекратит обучение, если проверка не улучшится за последний период Early_stopping_round Производительность модели, количество итераций, время обучения
category_feature Пустая строка Укажите число для индекса столбца multi-int или строка cat_feature Обрабатывать категориальные характеристики
bagging_freq 0.0 [0, ∞] внутренний subsample_freq 0 означает отключение упаковки; k означает выполнять упаковку на каждой k итерации, чтобы разрешить упаковку, bagging_fraction также должно быть установлено значение меньше 1.0
многословие 0 [-∞, ∞] внутренний подробный <0: фатальный, = 0: ошибка (предупреждение), = 1: информация,> 1: отладка Полезно для дебага
min_data_in_leaf 20 min_data внутренний min_data min_data_in_leaf> = 0 Может использоваться для переоборудования

Примечание:

Никогда не следует принимать какие-либо значения параметров как должное и корректировать их в зависимости от вашей проблемы.Тем не менее, эти параметры являются отличной отправной точкой для ваших алгоритмов настройки гиперпараметров

.

См. Также: Лучшие инструменты для визуализации показателей и гиперпараметров экспериментов по машинному обучению

Пример настройки параметров Lightgbm на Python (настройка lightgbm)

Наконец, после объяснения всех важных параметров, пора провести несколько экспериментов!

Я буду использовать один из популярных конкурсов Kaggle: прогнозирование клиентских транзакций Santander.

Я буду использовать эту статью, в которой объясняется, как запустить настройку гиперпараметров в Python для любого скрипта.

Стоит прочитать!

Прежде чем мы начнем, один важный вопрос! Какие параметры нужно настраивать?

  • Обратите внимание на проблему, которую вы хотите решить, например, набор данных Santander очень несбалансированный , и следует учитывать это при настройке! Laurae2, один из разработчиков lightgbm, хорошо объяснила это здесь.
  • Некоторые параметры взаимозависимы и должны настраиваться вместе или настраиваться один за другим. Например, min_data_in_leaf зависит от количества обучающих выборок и num_leaves.

Примечание:

Рекомендуется создать два словаря для гиперпараметров: один содержит параметры и значения, которые вы не хотите настраивать, а другой содержит диапазоны параметров и значений, которые вы хотите настроить.

 SEARCH_PARAMS = {'learning_rate': 0.4,
                 'max_depth': 15,
                 'num_leaves': 20,
                 'feature_fraction': 0,8,
                 'подвыборка': 0,2}

FIXED_PARAMS = {'цель': 'двоичный',
              'метрика': 'аук',
              'is_unbalance': Верно,
              'boosting': 'gbdt',
              'num_boost_round': 300,
              'Early_stopping_rounds': 30} 

Таким образом вы сохраняете базовые значения отдельно от области поиска!

Итак, вот что мы будем делать.

  1. Сначала мы генерируем код в Notebook . Он общедоступен, и вы можете скачать его .
  1. Во-вторых, мы отслеживаем результат каждого эксперимента на Neptune.ai .

Анализ результатов

Если вы проверили предыдущий раздел, то заметили, что я провел более 14 различных экспериментов с набором данных. Здесь я объясню, как шаг за шагом настроить значение гиперпараметров.

Создайте базовый код обучения:

 из sklearn.metrics import roc_auc_score, roc_curve
из sklearn.model_selection import train_test_split
импортировать neptunecontrib.monitoring.skopt как sk_utils
импортировать lightgbm как lgb
импортировать панд как pd
импортный нептун
импортный скопт
import sys
импорт ОС

SEARCH_PARAMS = {'скорость_обучения': 0,4,
                'max_depth': 15,
                'num_leaves': 32,
                'feature_fraction': 0,8,
                'подвыборка': 0,2}

FIXED_PARAMS = {'цель': 'двоичный',
             'метрика': 'аук',
             'is_unbalance': Верно,
             'bagging_freq': 5,
             'boosting': 'дротик',
             'num_boost_round': 300,
             'Early_stopping_rounds': 30}

def train_evaluate (search_params):
   
   
   данные = pd.read_csv ("sample_train.csv")
   X = data.drop (['ID_code', 'target'], axis = 1)
   y = данные ['цель']
   X_train, X_valid, y_train, y_valid = train_test_split (X, y, test_size = 0,2, random_state = 1234)
   train_data = lgb.Dataset (X_train, label = y_train)
   valid_data = lgb.Dataset (X_valid, label = y_valid, reference = train_data)

   params = {'метрика': FIXED_PARAMS ['метрика'],
             "цель": FIXED_PARAMS ["цель"],
             ** search_params}

   model = lgb.train (params, train_data,
                     valid_sets = [действительные_данные],
                     num_boost_round = FIXED_PARAMS ['num_boost_round'],
                     Early_stopping_rounds = FIXED_PARAMS ['Early_stopping_rounds'],
                     valid_names = ['действительный'])
   оценка = модель.best_score ['действительный'] ['auc']
   возвратный счет 

Используйте библиотеку оптимизации гиперпараметров по вашему выбору (например, scikit-optimize)

 neptune.init ('mjbahmani / LightGBM-hyperparameters')
neptune.create_experiment ('lgb-tuning_final', upload_source_files = ['*. *'],
                              tags = ['lgb-tuning', 'dart'], params = SEARCH_PARAMS)

ПРОБЕЛ = [
   skopt.space.Real (0,01, 0,5, name = 'learning_rate', Prior = 'log-uniform'),
   skopt.space.Integer (1, 30, name = 'max_depth'),
   скопт.space.Integer (10, 200, name = 'num_leaves'),
   skopt.space.Real (0.1, 1.0, name = 'feature_fraction', Prior = 'uniform'),
   skopt.space.Real (0.1, 1.0, name = 'подвыборка', Prior = 'uniform')
]
@ skopt.utils.use_ named_args (ПРОБЕЛ)
def цель (** параметры):
   return -1.0 * train_evaluate (параметры)

монитор = sk_utils.NeptuneMonitor ()
results = skopt.forest_minimize (цель, ПРОБЕЛ,
                                n_calls = 100, n_random_starts = 10,
                                callback = [монитор])
sk_utils.log_results (результаты)

Нептун.стоп () 

Попробуйте различные типы конфигурации и отслеживайте свои результаты в Neptune

Наконец, в следующей таблице вы можете увидеть, какие изменения произошли в параметрах.

гиперпараметр Перед тюнингом После тюнинга
скорость обучения 0,4 0,094
макс_глубина 15 10
num_leaves 32 12
feature_fraction 0.8 0,1
подвыборка 0,2 0,75
повышение гбдт дротик
Оценка (auc) 0,8256 0,8605

Заключительные мысли:

Короче говоря, вы узнали:

  • какие основные параметры lightgbm,
  • как создавать собственные метрики с помощью функции feval
  • какие хорошие значения по умолчанию основных параметров
  • видел и пример того, как настроить параметры lightgbm для повышения производительности модели

И некоторые прочее 🙂 Для получения более подробной информации обратитесь к ресурсам.

Ресурсы:

  1. Подробное руководство Laurae с хорошими настройками по умолчанию и т. Д.
  2. https://github.com/microsoft/LightGBM/tree/master/python-package
  3. https://lightgbm.readthedocs.io/en/latest/index.html
  4. https://papers.nips.cc/paper/6907-lightgbm-a-highly-efficient-gradient-boosting-decision-tree.pdf
  5. https://statweb.stanford.edu/~jhf/ftp/trebst .pdf

Специалист по данным и исследователь машинного обучения

Вам понравилось? Поделитесь этим и позвольте другим наслаждаться этим!

Получайте уведомления о новых статьях

Отправляя форму, вы даете сконцентрироваться на хранении предоставленной информации и на связи с вами.
Пожалуйста, ознакомьтесь с нашей Политикой конфиденциальности для получения дополнительной информации.

Другие статьи, которые вы можете прочитать

.

Want to say something? Post a comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *