Строительство загородного дома из современных теплоэффективных керамических блоков экономически менее затратно, чем из газосиликатных/газобетонных блоков.
Если не ограничиваться сравнением стоимости 1м3, а считать все затраты, то становится ясно, что при выборе теплоэффективных керамических блоков, экономия составит 90-150 тысяч рублей.
При этом по всем основным характеристикам теплоэффективные керамические блоки превосходят газосиликатные/газобетонные блоки:
- марка прочности теплоэффективных керамических блоков - М75, газосиликатных блоков D500 - М35-М50;
- термическое сопротивление 3,73 м2*С/Вт у теплоэффективных керамических блоков против 3,37 м2*С/Вт у газосиликатных блоков D500.
Ниже приведена аргументация этого тезиса. Никакой рекламы - только цифры!
|
В последние годы строительство малоэтажных домов из газосиликатных/газобетонных блоков, получило широкое распространение.
Основная причина - экономия по сравнению с основными конкурентами - керамическими блоками и кирпичом.
Затраты при выборе газосиликатных блоков для строительства дома площадью 140-150м2 оказываются ниже примерно на 200-250 тысяч рублей.
И это действительно так если рассматривать обычные крупноформатные керамические блоки с геометрией пустот прямоугольной или ромбовидной формы. Технология производства керамических блоков с такой геометрией пустот была на вооружение у немецких производителей строительной керамики в начале 80-х годов. Большинство российских производителей керамических блоков смогли освоить и реализуют в настоящее время именно эту устаревшую технологию.
Теплотехнические характеристики таких блоков позволяют обеспечивать СНиП "Тепловая защита зданий" при использовании блоков с ромбовидной геометрией пустот при толщине 440мм, а в случае применения блоков с прямоугольной геометрией пустот при толщине 510мм.
Строительная индустрия не стоит на месте, 15 лет назад немецкие инженеры разработали технологию производства керамических блоков с более теплоэффективной решёткой (геометрией пустот). В России первым эту технологию освоил Самарский комбинат керамических материалова, и 10 лет выпускал блоки линейки СуперТермо.
В середине 2017года Самарский завод снял с производства блоки линейки СуперТермо, т.к. на смену им пришли блоки с ещё более теплоэффективной конструкцией - это блоки линейки Кайман.
В чём отличие лучшего блока России Кайман30 от обычного керамического блока?
4 признака настоящей тёплой керамики.
1. Когда мы выбираем из какого многопустотного щелевого керамического блока строить свой дом, важным параметром является не габаритный размер блока, а длина керамических дорожек. Именно по ним движется тепловой поток, т.к. воздух, находящийся в замкнутых камерах является отличным изолятором. В более современном керамическом блоке Кайман30, путь, который должен будет преодолеть тепловой поток, длиннее;
2. Обратите внимание на то, что керамическая дорожка у блока Кайман30 имеет меньшую толщину, чем у обычных керамических блоков, чем меньше толщина пути, тем меньший тепловой поток пройдёт по нему за единицу времени;
3. Настоящая тёплая керамика не может иметь марку прочности М100 и более, т.к. увеличение марочной прочности достигается за счёт более высокой плотности глины, чем плотнее материал, тем лучше он пропускает тепло. У Кайман30 марка прочности на сжатие М75, это связано с тем, что у теплоэффективных керамических блоков Кайман30 высокая поризация самой глины. Воздушные микрокамеры также увеличивают длину пути для теплового потока. При этом марка прочности М75 позволяет использовать Кайман30 как самонесущий блок в зданиях до 5-ти этажей.;
4. Ну и наконец, последнее, запатентованное ноу хау в конструкции блока Кайман30, это теплоэффективный замок боковой стыковки блоков, у Кайман30 замок представляет собой длинный пиловидный путь для выхода тепла из дома, в устаревшей модели обычных керамических блоков, тепло в замке утекает по прямой и толстой дорожке.
Здесь можно посмотреть Протокол испытаний на теплопроводность для керамических блоков Kaiman 30
Значение коэффициента теплопроводности в эксплуатационном состояние Вы сможете найти в конце документа.
Сравним газосиликатные/газобетонные блоки с теплоэффективными керамическими блоками Кайман30 на примере конкретного дома, с площадью 142м2, спроектированного нашим проектным бюро.
- Ниже приведено сравнение основных характеристик, рассматриваемых материалов, а также особенности их монтажа.
- Выполнен теплотехнический расчёт конструкций внешних стен из газосиликатных блоков и керамических блоков Кайман30, выполненный по методике СНиП "Тепловая защита зданий".
- И в довершение выполнен сравнительный расчёт затрат на строительство дома при выборе газосиликатных блоков D500 или керамических блоков Кайман30.
Забегая вперёд сообщаю, что выбор в пользу строительства дома из керамического блока Kaiman 30, по всем характеристикам превосходящего газосиликатный блок D500, приведёт не к увеличению затрат, а напротив, к их уменьшению на 404 286 рублей.
Расчёт в цифрах Вы можете увидеть ниже, в конце статьи. В сравнительном расчёте была использована цена газосиликатного блока 3 700 руб/м3 , стоимость теплоэффективного керамического блока Кайман30 была принята равной 104 руб/шт с учётом доставки на объект.
Сравним рассматриваемые материалы газосиликатные блоки D500 (500кг/м3) и керамические блоки Кайман30 по характеристикам.
1. Прочность.
Прочность стеновых материалов определяется предельным давлением распределённой нагрузки на испытуемый образец и характеризуется количеством килограмм сил (кгс) приложенных к одному квадратному сантиметру поверхности материала.
Так керамический блок Кайман30 имеет марку прочности М75, это означает, что один квадратный сантиметр способен выдерживать нагрузку равную 75 кг.
Значение марки прочности газосиликатного блока с плотностью 500 кг/м3, у разных производителей, колеблется в пределах от М35 до М50. Как следствие, согласно инструкции производителей газосиликатных блоков каждый третий ряд кладки следует армировать, как показано на фото ниже.
Кладка из керамических блоков Kaiman 30 армируется только по углам здания, на метр в каждую сторону. Для армирования используется базальтопластиковая сетка, закладываемая в кладочный шов. Трудоёмкое штробление и последующее укрытие арматуры в штробе клеем не требуется.
Кладочный раствор при монтаже керамических блоков наносится только по горизонтальному шву кладки. Каменщик наносит раствор сразу на полтора-два метра кладки и заводит каждый следующий блок по пазо-гребню. Кладка ведётся очень быстро.
При монтаже газосиликатных блоков раствор необходимо наносить и на боковую поверхность блоков. Очевидно, что скорость и трудоёмкость кладки при таком способе монтажа только увеличится.
Также для профессиональных каменщиков не является сложностью пиление керамических блоков. Для этой цели используется сабельная пила, с помощью этой же пилы распиливаются и газосиликатные блоки. В каждом ряду стены требуется запиливать всего один блок.
 
2. Способность рассматриваемых конструкций сопротивляться теплопередаче, т.е. зимой удерживать тепло в доме, летом прохладу.
Ниже приведен теплотехнический расчёт, внешней стены из газосиликатного блока D500, толщиной 400мм и из керамического блока Кайман30, выполненный по методике, описанной в СНиП "Тепловая защита зданий".
Теплотехнический расчёт выполнен для города Дмитров Московской области.
Способность конструкции сохранять тепло определяется таким физическим параметром как термическое сопротивление конструкции (R, м2*С/Вт).
Определим градусо-сутки отопительного периода, °С ∙ сут/год, по формуле (СНиП "Тепловая защита зданий") для города Дмитров.
ГСОП = (tв - tот)zот,
где,
tв - расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3 (СНиП "Тепловая защита зданий"): по поз. 1 - по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20 - 22 °С);
tот - средняя температура наружного воздуха, °С в холодный период, для г. Дмитров значение -3,1 °С;
zот - продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, для города Дмитров значение 216 суток.
ГСОП = (20- (-3,1))*216 = 4 989,60 °С*сут.
Значение требуемого термического сопротивления для внешних стен жилых зданий определим по формуле (СНиП "Тепловая защита зданий)
Rтр0=а*ГСОП+b
где,
Rтр0 - требуемое термическое сопротивление;
а и b - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы №3 СНиП "Тепловая защита зданий" для соответствующих групп зданий, для жилых зданий значение а следует принять равным 0,00035, значение b - 1,4
Rтр0=0,00035*4 551,0+1,4 = 3,1463 м2*С/Вт
Значение требуемого термического сопротивления для внешних стен жилых зданий ряда городов России
|
|
Формула расчета условного термического сопротивления рассматриваемой конструкции:
R0= Σ δn/λn + 0,158
где,
Σ – символ суммирования слоёв для многослойных конструкций;
δ - толщина слоя в метрах;
λ - коэффициент теплопроводности материала слоя при условии эксплуатационной влажности;
n - номер слоя (для многослойных конструкций);
0,158 - поправочный коэффициент, который для упрощения можно принять как константу.
Формула для расчёта приведённого термического сопротивления.
Rr0= R0 х r
где,
r – коэффициент теплотехнической однородности конструкций, имеющих неоднородные участки (стыки, теплопроводные включения, притворы и т.д.)
Согласно стандарта СТО 00044807-001-2006 по Таблице № 8 значение коэффициента теплотехнической однородности r для кладки из крупноформатных пустотелых пористых керамических камней и газосиликатных блоков следует принять равным 0,98.
При этом, обращаю Ваше внимание на то, что данный коэффициент не учитывает то, что
- мы рекомендуем вести кладку с применением тёплого кладочного раствора (этим существенно нивелируется неоднородность на стыках);
- в качестве связей несущей стены и лицевой кладки мы используем не металлические, а базальтопластиковые связи, которые буквально в 100 раз меньше проводят тепло, чем стальные связи (этим существенно нивелируются неоднородности образующихся за счёт теплопроводных включений);
- откосы оконных и дверных проёмов, согласно нашей проектной документации дополнительно утепляются экструдированным пенополистиролом (что нивелирует неоднородность в местах оконных и дверных проёмов, притворов).
Из чего можно сделать вывод - при выполнении предписаний нашей рабочей документации коэффициент однородности кладки стремится к единице. Но в расчёте приведённого термического сопротивления Rr0 мы всё-таки будем использовать табличное значение 0,98.
Rr0 должно быть больше или равно R0требуемое.
Определяем режим эксплуатации здания, для того чтобы понять какой коэффициент теплопроводности λа или λв принимать при расчёте условного термического сопротивления.
Методика определения режима эксплуатации подробно описана в СНиП "Тепловая защита зданий". Опираясь на указанный нормативный документ, выполним пошаговую инструкцию.
1-й шаг. Определим зону влажности региона застройки - г. Дмитров используя Приложение В СНиП "Тепловая защита зданий".
|
|
Согласно таблице город Дмитров находится в зоне 2 (нормальный климат). Принимаем значение 2 - нормальный климат.
2-й шаг. По Таблице №1 СНиП "Тепловая защита зданий" определяем влажностный режим в помещение.
При этом, обращаю внимание, в отопительный сезон влажность воздуха в помещение падает до 15-20%. В отопительный период влажность воздуха необходимо поднимать хотя бы до 35-40%. Комфортной для человека считается влажность 40-50%.
Для того чтобы поднять уровень влажности необходимо проветривать помещение, можно использовать увлажнители воздуха, поможет установка аквариума.
|
|
Согласно Таблице 1 влажностный режим в помещение в отопительный период при температуре воздуха от 12 до 24 градусов и относительной влажности до 50% - сухой.
3-й шаг. По Таблице №2 СНиП "Тепловая защита зданий" определяем условия эксплуатации.
Для этого находим пересечение строки со значением влажностного режима в помещение, в нашем случае - это сухой, со столбцом влажности для города Дмитров, как было выяснено ранее - это значение нормальный.
|
|
Резюме.
Согласно методики СНиП "Тепловая защита зданий" в расчёте условного термического сопротивления (R0) следует применять значение при условиях эксплуатации А, т.е. необходимо использовать коэффициент теплопроводности λа.
Здесь можно посмотреть Протокол испытаний на теплопроводность для керамических блоков Kaiman 30.
Значение коэффициента теплопроводности λа Вы сможете найти в конце документа.
|
Рассмотрим кладку внешней стены, с применением керамических блоков Kaiman 30, облицованную керамическим пустотелым кирпичом.
Для варианта использования керамического блока Kaiman 30 общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 430мм (300мм керамический блок Керакам Кайман30 + 10мм технологический зазор, заполняемый цементно-перлитовым раствором + 120мм лицевая кладка).
1 слой (поз.1) – 20мм теплоизоляционная цементно-перлитовая штукатурка (коэффициент теплопроводности 0,18 Вт/м*С).
2 слой (поз.2) – 300мм кладка стены с применением блока Kaiman 30 (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние А 0,094 Вт/м*С).
3 слой (поз.4) - 10мм лёгкая цементно-перлитовая смесь между кладкой керамического блока Kaiman 30 и лицевой кладкой (плотность 200 кг/м3, коэффициент теплопроводности при эксплуатационной влажности менее 0,12 Вт/м*С).
4 слой (поз.5)– 120мм кладка стены с применением щелевого облицовочного кирпича (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,45 Вт/м*С.
поз. 3 - тёплый кладочный раствор
поз. 6 - цветной кладочный раствор.
|
Рассмотрим кладку внешней стены, с применением газосиликатных блоков D500, облицованную керамическим пустотелым кирпичом.
Для варианта использования газосиликатного блока D500 общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 560мм (400мм газосиликатный блок D500 + 40мм вентиляционный зазор + 120мм лицевая кладка).
1 слой (поз.1) – 20мм теплоизоляционная цементно-перлитовая штукатурка (коэффициент теплопроводности 0,18 Вт/м*С).
2 слой (поз.2) – 400мм кладка стены с применением газосиликатного блока D500 (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,126 Вт/м*С).
Обращаем внимание! Значение теплопроводности производитель приводит при значение влажности ω, 4%. Тогда как в главном и единственном в Россиии документе, регламентирующем методику расчёта теплотехнических показателей конструкций СНиП "Тепловая защита зданий" в Приложение Т, таблица №1 значение влажности газо, пенобетонов на цементном вяжущем для эксплуатации А - 8%, для эксплуатации Б -12%. Совершенно очевидно, что при увеличение влажности ухудшится показатель теплопроводности, его примерное значение в эксплуатационном состояние А составит 0,160 Вт/м*С.
4 слой (поз.5)– 120мм кладка стены с применением щелевого облицовочного кирпича (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,45 Вт/м*С.
* – слой кладки облицовочного кирпича в расчёте термического сопротивления конструкции не учитывается, т.к. согласно инструкции производителя газосиликатных блоков, лицевая кладка ведётся с устройством вентиляционного зазора, и обеспечением в нём свободной циркуляции воздуха. Связано это с тем, что паропроницаемость газосиликата в полтора раза выше паропроницаемости керамики.
Кладка несущей стены из газосиликатных блоков в случае облицовки дома кирпичом без вентиляционного зазора - не допустима!
|
Считаем условное термическое сопротивление R0 для рассматриваемых конструкций.
Конструкция внешней стены в которой использован блок Kaiman 30
R0 Кайман30=0,020/0,18+0,300/0,094+0,01/0,12+0,12/0,45+0,158 = 3,8106 м2*С/Вт
Конструкция внешней стены в которой использован газосиликатный блок D500
R0 газосиликат D500=0,020/0,18+0,400/0,126+0,158 = 3,4437 м2*С/Вт расчёт произведён с использованием коэффициента теплопроводности, представленном заводом при 4% влажности, что противоречит справочным значениям "СНиП Тепловая защита зданий"
Считаем приведённое термическое сопротивление Rr0 рассматриваемых конструкций.
Конструкция внешней стены в которой использован блок Кайман30
Rr0 Кайман30=3,8106 м2*С/Вт * 0,98 = 3,7344 м2*С/Вт
Конструкция внешней стены в которой использован газосиликатный блок D500
Rr0 газосиликат D500=3,4437 м2*С/Вт * 0,98 = 3,3748 м2*С/Вт
Приведённое термическое сопротивление двух рассматриваемых конструкций выше требуемого термического сопротивления для города Дмитров (3,1463 м2*С/Вт), а это означает, что обе конструкции удовлетворяют СНиП "Тепловая защита зданий" для города Дмитров.
|