Газобетон (газоблок) вся правда, заблуждения, мифы, сказочки о нем (4), Важные преимущества газобетона, О материале, Что мы знаем о газобетоне реальность

Важные преимущества газобетона,Теплотехнические характеристики, Расчет и проектирование

Статьи — Газобетон. Правда и мифы, стена без наружного утепления не отвечает требованиям тепловой защиты»

Миф десятый — «здание из ячеистого бетона требует возведения монолитного ленточного фундамента или цокольного этажа из обычного тяжелого бетона, что влечет за собой немалые расходы»

Миф о том, что ячеистобетонный дом предъявляет какие-то особенные требования к фундаменту, не имеет под собой реальных оснований. Хозяйственные постройки из газобетонных блоков на столбчатых фундаментах, обвязанных поверху стальной рамой исправно служат долгие годы. Газобетонная кладка, как и кладка из других штучных материалов должна иметь своим основанием надежный фундамент.
Сама идея о том, что выбором стенового материала можно добиться экономии на фундаментных работах, порочна по своей сути.

Фундамент для жилого дома должен обеспечивать постоянство его формы. Согласитесь, жить в перекошенной бревенчатой избушке и утешать себя тем, что «покосилась, зато не треснула» – не самая радужная перспектива. Фундамент в любом случае должен быть неподвижен.

Его неподвижность обеспечивается:

– выбором непучинистого основания для строительства (самый простой и надежный вариант);
– заложением ниже глубины промерзания на пучинистых грунтах, либо устройством утепленного мелкозаглубленного фундамента (для постоянно эксплуатирующихся зданий);
– другими конструктивными мероприятиями.

Нагрузки от собственного веса малоэтажного здания, передаваемые на грунт, столь малы, что практически всегда могут не проверяться расчетом. Ислючение могут составлять, разве что дома, возводимые на склонах или на торфяниках. Во всех остальных случаях, что массивный кирпичный, что легкий каркасный дом потребуют для себя совершенно одинаковых – неподвижных – фундаментов.

Легкая летняя кибитка может эксплуатироваться без фундамента вообще, чему прекрасным подтверждением служат вагончики-бытовки и блок-контейнеры для кочующих рабочих. Фундамент жилого дома должен быть надежен. Выбор материала стен на требования к фундаменту не влияет.

Миф одиннадцатый — «газобетонные стены без дополнительного утепления недостаточно теплые»

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 м2. 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 Киеве 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.

Миф двенадцатый — «стена без наружного утепления не отвечает требованиям тепловой защиты»

Сначала 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  наружные стены должны обладать сопротивлением теплопередаче равным 1,3 – 1,5 м2. 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» Rreq, которое принимается по простой табличке в зависимости от продолжительности и интенсивности отопительного периода (так называемые «градусо-сутки отопительного периода» в районе строительства). Для Киева эта табличка предписывает сопротивление теплопередаче стен жилых зданий равное 3,08 м2. 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 м2. оС/Вт.
Таким образом, при новом строительстве в климатических условиях Киева нормативные документы требуют обеспечить для наружных стен жилых зданий сопротивление теплопередаче на уровне 1,76 – 3,08 м2. 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 Украины 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/αн + δ/λ + 1/αв найдем сопротивление теплопередаче газобетонных кладок разных толщин (при плотности газобетона 400 кг/куб. м).
Толщина кладки, мм
Сопротивление
теплопередаче, м2. оС/Вт

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.