Проведем сравнительный анализ стенового камня для внешних стен малоэтажного (1-2 этажа) жилого дома.
У внешних стен дома две основные задачи:
- Обеспечение несущих свойств (передача нагрузок от конструкции дома на фундамент).
- Удержание тепла (зимой) или прохлады (летом).
Толщину стен подбирают с помощью расчета на несущую способность. Необходимость в утеплении и толщину утеплителя подбирают с помощью теплотехнических расчетов.
Наша страна расположена на севере, зимы у нас холодные, поэтому на первый план выходит теплотехнический расчет, на котором мы и остановимся.
Теплотехнический расчет
Рассмотрим четыре варианта внешних стен: железобетонные, газобетонные, керамические, керамзитобетонные.
Используем утепление стен минеральной ватой. Толщину минеральной ваты подберем из условия одинакового сопротивления теплопередаче.
Базовое значение сопротивления теплопередаче стены для Московского региона составляет около 3 (м2*К/Вт).
Для других городов базовое значение сопротивления теплопередаче равно:
Санкт-Петербург 2,91 (м2*К/Вт),
Севастополь 2,10 (м2*К/Вт),
Красноярск 3,58 (м2*К/Вт),
Якутск 4,96 (м2*К/Вт),
Владивосток 3,03 (м2*К/Вт).
Комфортную температуру в доме можно обеспечить и с меньшим сопротивлением теплопередаче. Однако при этом для поддержания комфортной температуры возрастут расходы на обогрев (летом) и охлаждение (зимой). Особенно это актуально при отсутствии возможности провести в дом газ. Поэтому в целях экономии на энергопотреблении (следование концепции т.н. «пассивного дома») увеличим требование к сопротивлению теплопередаче стены на 30% (от базового уровня) до 3,9 (м2*К/Вт).
Теплотехнический расчет выполнен с помощью специального калькулятора.
Толщину стеновой кладки, как было сказано выше, выбирают из условий необходимой прочности. Железобетон имеет максимальную прочность и, как видно из таблицы, требует минимальную толщину (200 мм).
Снижение толщины стены (без учета толщины утеплителя) позволит увеличить площадь жилого дома. Для дома площадью 100 м2 уменьшение толщины стены на 10 см увеличит жилую площадь на 4 м2. Таким образом, по компактности железобетон вне конкуренции.
Тепловая инерция
Тепловой комфорт в доме обеспечивается источниками тепла (зимой) / холода (летом). Что будет, если по какой-то причине произойдет сбой в электро- или газоснабжении? Прогретая / охлажденная конструкция дома начнет отдавать тепло/холод. Здесь становится важным такая характеристика стен как тепловая инерция. То есть сколько тепла / холода могут запасти стены. Высокая тепловая инерция дома приведет к медленному (в течении нескольких суток) выхолаживанию (зимой), прогреву (летом) дома.
Высокая тепловая инерция потребует более длительного прогрева / охлаждения дома после включения отопительных приборов / кондиционеров. Таким образом, если вы планируете проживать дома лишь периодически, например, на выходных, то высокая тепловая инерция дома может оказать вам плохую услугу.
Тепловая инерция рассчитывается как сумма произведений термического сопротивления и коэффициента теплоусвоения слоев стены.
Лидер по тепловой инерции – керамзитобетон – оказался на 50% инерционное аутсайдера – железобетона.
Окончательный выбор
После теплотехнического расчета нужно провести анализ материала стены на технологичность и стоимость.
Стоимость возведения стен из рассмотренных материалов примерно одинакова за исключением железобетона. Для возведения железобетонных стен требуется монтаж опалубки, работа тяжелой техники, доставка бетона.
В настоящее время для ухода от необходимости опалубки при возведении железобетонных стен разработана технология т.н. смарт-блока.
При использовании смарт-блока стоимость железобетонных стен снижается до конкурентно-способного уровня.
Классическая железобетонная технология трудоемкая и под силу только обеспеченным гражданам, способным нанять бригаду профессиональных строителей. Керамзитобетонная технология не очень популярна в виду низкой прочности керамзитобетонных блоков. Поэтому сосредоточим свое внимание на газобетоне и керамике.
В настоящее время наибольшее распространение получил газобетон в виду его теплоизоляционных свойств и технологичности. Теплопроводность газобетона как у дерева и при этом его можно пилить ручной пилой!
Но газобетон обладает существенным недостатком – он обладает высокой начальной влажностью при выходе с производства (около 30-40% по массе).
Весовая влажность 30% означает, что в одном газобетонном блоке D500 формата 625x250x300 мм содержится 7 литров воды. После высыхания до равновесной (эксплуатационной) 5-процентной весовой влажности в газобетонном блоке будет содержаться около 1 литра воды.
Влажность газобетона достигает эксплуатационного уровня в течении двух лет после возведения стен. Вывод влаги из газобетона приводит к его усадке. Усадка газобетона в свою очередь приводит к появлению трещин. Поэтому при принятии решения возведения дома из газобетона нужно понимать, что после возведения стен дома потребуется оставить стены дома без внутренней и внешней отделки на один летний сезон, чтобы позволить влаге выйти из газобетона. Если вы готовы подождать, то газобетон – ваш вариант.
Нужно также помнить, что низкая прочность газобетона приводит к определенным дополнительным трудозатратам. Например, газобетонную кладку нужно армировать стальным прутом каждые три ряда.
Если нет возможности ждать целый год просушки газобетона, то дом из поризованной керамики мало в чем будет уступать, а в чем-то даже превзойдет газобетонный дом. Керамика прочнее газобетона, поэтому она лишена связанных с этим недостатков газобетона. Но керамику ручной пилой уже не попилишь и тут строителям придется уже повозиться.
Спасибо за внимание!