Сравнение различного стенового материала

Санитарно-гигиенические нормы:

Наружные стены здания в первую очередь должны обеспечивать санитарно-гигиенический комфорт в помещении. Действующими нормами принято, что такой комфорт будет обеспечен, если в самый лютый мороз перепад температур между внутренней поверхностью наружной стены и внутренним воздухом будет не более 4 градусов.

  Для большинства районов Северо-западного и Центрального регионов это требование обеспечивается при сопротивлении стены теплопередаче равном 1,3 – 1,5 м^2.оС/Вт. А таким сопротивлением теплопередаче обладает кладка из газобетонных блоков толщиной 150 – 200 мм (в зависимости от плотности 400 или 500 кг/куб.м). До недавних пор все панельные «корабли» в Москве строились с наружными стенами толщиной 240 мм из газобетона марки по средней плотности D600 (примерно 600 кг/куб.м). Сейчас такие же дома по обновленным проектам строятся со стенами толщиной 320 мм (без каких бы то ни было дополнительных утеплителей). При этом такие дома соответствуют действующим строительным нормам и обеспечивают комфортность проживания.

  «Теплая» стена – это, прежде всего, стена, обеспечивающая тепловой комфорт. Тепловой комфорт в помещении обеспечивается газобетонной стеной толщиной уже  150 – 200 мм! Именно такой стены достаточно для дачного дома, который в холодный сезон эксплуатируется эпизодически, от случая к случаю. Для двухэтажного дачного дома достаточно кладки из блоков толщиной 200 мм (реже - 250 мм) -как по несущей способности, так и по теплотехническим характеристикам. Дополнительного утепления такой дом не требует.

А теперь несколько слов собственно о требованиях, предъявляемых строительными нормами к наружным стенам жилых зданий, эксплуатируемых постоянно.

Первое требование – обеспечить санитарно-гигиенический комфорт в помещении. Об этом речь шла в предыдущем разделе. Для обеспечения такого комфорта в большинстве районов Центрального и Северо-западного регионов России наружные стены должны обладать сопротивлением теплопередаче равным 1,3 –1,5 м^2.оС/Вт. Таким сопротивлением при плотности бетона блоков 400 кг/м³ обладает газобетонная кладка толщиной 150 мм.

Второе требование, предъявляемое нормами к наружным ограждающим конструкциям – содействовать общему снижению расхода энергии на отопление здания.

Для упрощения расчетов, проводимых при проектировании тепловой защиты, введено понятие «нормируемого значения сопротивления теплопередаче» R_req, которое принимается по простой табличке в зависимости от продолжительности и интенсивности отопительного периода (так называемые «градусо-сутки отопительного периода» в районе строительства). Для Москвы эта табличка предписывает сопротивление теплопередаче стен жилых зданий равное 3,08 м^2.оС/Вт.

 Эта величина означает, что при постоянном перепаде температур между внутренним и наружным воздухом в 1 ^оС через стену будет проходить тепловой поток плотностью 1/3,08 = 0,325 Вт/м². А при средней за отопительный период разнице температур 22 ^оС плотность теплового потока составит 7,15 Вт/м². За все 220 суток отопительного периода через каждый квадратный метр стены будет потеряно около 37,5 кВт^.ч тепловой энергии. Для сравнения: через каждый квадратный метр окна теряется почти в 6 раз больше энергии – около 225 кВт^.ч.

Следующая стадия проектирования тепловой защиты зданий – расчет потребности в тепловой энергии на отопление здания. Как правило, на этой стадии оказывается, что расчетные значения значительно ниже требуемых (т.е. расчетный расход энергии меньше нормативного). В этом случае (при коммерческом строительстве) понижают уровень теплозащиты отдельных ограждений здания или (в случае, когда заказчику предстоит самому эксплуатировать здание) выбирают экономически оптимальное решение: сэкономить на единовременных вложениях или понадеяться на экономию в процессе эксплуатации. Минимальное значение сопротивления теплопередаче наружных стен жилых зданий, до которого можно снижать тепловую защиту – 1,76 м^2.оС/Вт.

Таким образом, при новом строительстве в климатических условиях Центрального региона нормативные документы требуют обеспечить для наружных стен жилых зданий сопротивление теплопередаче на уровне 1,76 – 3,08 м^2.оС/Вт (СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», ТСН 23-340-2003 СПб «Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий»).

Теперь о том, какими теплозащитными характеристиками обладает кладка, выполненная из газобетонных блоков.

1. При расчете стены по условиям энергосбережения берем в качестве расчетной среднюю теплопроводность газобетона при эксплуатационнй влажности. Для жилых зданий Санкт-Петербурга и газобетона марки по средней плотности D400 получаем такие значения: расчетная влажность 5%, расчетная теплопроводность 0,117 Вт/м^.оС (ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автклавного твердения»).
2. Коэффициент теплотехнической однородности кладки по полю стены (без учета откосов и зон сопряжения с перекрытиями) примем равным 1. Разные расчетные модели показывают, что при кладке на тонком клеевом шве 2±1 мм коэффициент теплотехнической однородности может снижаться до 0,95-0,97, но лабораторные эксперименты и натурные обследования такого снижения не фиксируют. В любом случае – в инженерных расчетах погрешностью в пределах 5% принято пренебрегать.
3. Теплоизоляция зон сопряжения с перекрытиями и оконных откосов – это отдельные конструктивные мероприятия, с помощью которых можно добиться повышения теплотехнической однородности до величин даже бόльших единицы.

Теперь по формуле R = 1/α_н + δ/λ + 1/α_в найдем сопротивление теплопередаче газобетонных кладок разных толщин (при плотности газобетона 400 кг/куб.м).  

Как видно из таблицы, уже при толщине 200 мм стена из газобетона D400 может удовлетворять требованиям, предъявляемым к стенам жилых зданий из условия снижения расхода энергии на отопление. А при толщинах 300 мм и более может использоваться даже без проверки удельного расхода энергии на отопление.

Итак, однослойная газобетонная стена толщиной более 300 мм совершенно самодостаточна с точки зрения нормативных требований к наружным ограждениям жилых зданий.