Строительные решения / Теплые стены БЕЗ утеплителя!  (Прочитано 628 раз)

Досконально разобраться в необходимости утепления стен в ИЖД меня побудило строительство своего дома и многолетние наблюдения за деградацией утепленных штукатурных фасадов, уже построенных зданий.



На форуме было несколько тем с вопросами о необходимости утеплять стены из блоков, из которых видно, что нет полной ясности и понимания всех процессов, происходящих в стеновых конструкциях и влияющих на комфорт, здоровье и финансовые затраты.

Я решил обратиться к специалистам – производителю строительных смесей ООО «Илмакс» и производителю керамзитобетона ОАО «Завод керамзитового гравия г. Новолукомль» – с предложением подробно разобраться в данной теме.

Ответ на мой простой и одновременно сложный вопрос дала Юлия Анатольевна Рыхленок, руководитель сектора технического маркетинга ООО «Илмакс»:

Имеет ли смысл утеплять наружные стены?

Необходимая толщина теплоизоляции, принимаемая при проектировании отапливаемых зданий в соответствии с СП 2.04.01-2020 «Строительная теплотехника», зависит от принятого по СН 2.04.02-2020 «Здания и сооружения. Энергетическая эффективность» нормативного сопротивления теплопередаче R_т.норм. Нормируемый диапазон, приведенного R_т.норм. для наружных стен зданий, строящихся в Республике Беларусь, составляет от 2,56 до 3,2 м²•°С/Вт и зависит от класса здания по показателям энергетической эффективности по СН 2.04.02-2020, которому мы хотим соответствовать. От фактически принятых показателей наружных ограждающих конструкций будет зависеть удельный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период в целом.

Таким образом, на стадии принятия решений в пределах установленных границ мы имеем возможность оптимизировать задуманное архитектурно-планировочное решение с целью добиться максимального ресурсосбережения, как на стадии строительства, так и всего жизненного цикла здания, принимая во внимание не только эксплуатационный период, но и ремонтопригодность, и последующую утилизацию. Больше всего спорных вопросов на этом этапе вызывает конструктив наружных стен, потому что, как правило, именно через стены происходят наибольшие теплопотери из отапливаемого объема, не только вследствие соотношения их площади к площади наружного контура, но и потому, что максимальное число термически неоднородных участков расположено именно в наружных стенах.

На примере наиболее распространенных стеновых материалов, используемых в жилых домах, рассмотрим, как можно определить потребуется ли дополнительное утепление теплоизоляционными материалами кладки.

Фактическое приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций R_т должно быть не менее нормативного сопротивления теплопередаче R_т.норм.

Учитывая значения коэффициентов теплопроводности кладки и штукатурки в реальных условиях эксплуатации (принимаем условия в соответствии с СП 2.04.01-2020: «А» для кладки и «Б» для наружной штукатурки) по таблице 1, можем рассчитать сопротивления теплопередаче наружных стен без учета теплопроводных включений.

Таблица 1 – Исходные данные



Расчетные значения коэффициентов теплопроводности материалов при условиях эксплуатации ограждающих конструкций согласно СП 2.04.01-2020 при отсутствии их в приложении Д допускается принимать по данным изготовителей этих материалов при условии их подтверждения протоколами испытаний аккредитованных лабораторий, выполненных в рамках подтверждения технического соответствия или сертификации. В расчет принимаем значения приведенных характеристик кладок, которые на основании имеющихся протоколов испытаний материалов (блоков и кладочных растворов) были рассчитаны специалистами РУП «Институт БелНИИС» и внесены в опубликованные документы:

1) Р5.02.088.11 «Рекомендации по проектированию поэтажно опертых стен и перегородок из эффективных мелкоштучных стеновых материалов» (РУП «Институт БелНИИС», 2011 г.)

2) Альбом рабочих чертежей «Узлы и детали наружных, внутренних стен и перегородок зданий малой и средней этажности из керамзитобетонных блоков «ТермоКомфорт» (РУП «Институт БелНИИС», 2020 г.)

Таблица 2 – Расчетные приведенные сопротивления теплопередаче «по глади» кладки наружных стен из ячеистобетонных блоков (без учета теплопроводных включений)



Таблица 3 – Расчетные приведенные сопротивления теплопередаче «по глади» кладки наружных стен из керамзитобетонных щелевых блоков (без учета теплопроводных включений)



Таблица 4 – Расчетные приведенные сопротивления теплопередаче «по глади» кладки наружных стен из керамических крупноформатных поризованных блоков (камней) с пустотностью 42–46% (без учета теплопроводных включений)



Таблица 5 – Исходные данные для расчета кладки из материалов с повышенной влажностью



Таблица 6 – Расчетные приведенные сопротивления теплопередаче «по глади» наружных стен с разными наружными слоями



Тепловая защита наружных стен должна обеспечивать комфорт и снизить теплопотери.

1) Критерий комфорта – при расчетной зимней температуре (минимальная на территории РБ: -28°С) температура внутренней поверхности стены должна отличаться от температуры воздуха в помещении не более, чем на 6°С. Требуемое сопротивление теплопередаче для этой цели R_т.тр.=0,88 м²•°С/Вт (обеспечивается 120…150 мм кладки блоков из ячеистого бетона или 380 мм обычного щелевого керамического кирпича).

2) Годовые теплопотери при расчетной разнице температур внутри помещения (+20°С) и снаружи в отопительный период (мин. -1,9°С) и при расчетной продолжительности отопительного периода 204 сут составляют 4468 градусо-суток (107232 градусо-часов). Теплопотери за год через 1 м2 стены получаем делением теплопотерь на сопротивление теплопередаче Q = градусо-часы / R_т.

Рассчитаем стоимость тепловой энергии для индивидуального потребителя в РБ (по тарифам на текущий период с 01.01.2024).

Теплота сгорания 1 м³ природного газа равна 33,08 МДж (стандартный параметр, заявленный в документах «Газпрома»), при этом 1 кВт*ч = 3,6 МДж (справочный параметр), следовательно, при сгорании 1м³ газа получаем  33,08 / 3,6 = 9,1 кВт энергии. Стоимость 1 м³ газа – 0,1271 руб.,  т.е. 1 кВт энергии, получаемой из газа, стоит 0,01397 руб.).

Текущий тариф на тепловую энергию от ТЭЦ для населения за 1 Гкал, обеспечивающий полное возмещение экономически обоснованных затрат, равен 126,74 руб., субсидируемый тариф – 24,7187 руб./Гкал . Так как 1 кВт = 0,00086 Гкал/час, тепловая энергия от ТЭЦ стоит 0,109 руб. / 1 кВт*ч при полном возмещении; 0,02126 руб. /1 кВт*ч по субсидируемому тарифу.

Разница по стоимости 1 м² отделки (материалы и работы в индивидуальном строительстве) ЛШСУ и штукатурными составами, составляет от 40 до 70 руб.

Итог: на 40 руб. дополнительных разовых вложений на устройство 1 м² ЛШСУ мы получаем экономический эффект от 0,1 до 2,3 руб в год, таким образом, окупаемость проекта составит от 17 до 400 лет, а долговечность системы утепления (межремонтный период) – от 15 до 25 лет.

Вывод: Утеплять целесообразно стены, имеющие приведенное сопротивление теплопередаче не более R_т=2,5 м²•°С/Вт. Утепление зданий с R_т>2,5 м²•°С/Вт требует разовых экономических затрат, а также энергетических затрат на производство и монтаж системы утепления, сравнимых или превышающих ожидаемый эффект за весь будущий период эксплуатации.

Выводы: теплопотери через стены из ячеистого бетона толщиной 400…500 мм в состоянии равновесной влажности (до 5% по массе и менее) в среднем на 30% ниже, чем через эти же стены влажные, и от 16 до 41% выше, чем через влажную кладку, утепленную слоем 10 см утеплителя в ЛШСУ, т.е. чем более эффективно происходит сушка материала стены, тем меньше эффект от ЛШСУ, нанесенной на влажное основание и запирающей влагу в конструкции стены на долгие годы.

Эффект только за счет высыхания материала газосиликатной стены (в среднем 15 кВт/м² за год) в небольшом жилом доме с 200 м² наружных стен составит 3000 кВт или экономию в 42 руб. в домах с газовым отопительным оборудованием или от 64 руб. в доме, отапливаемом  тепловой энергией от ТЭЦ (с учетом субсидий).

Эффект за счет устройства ЛШСУ по кладке из влажного газосиликата (в среднем 7,5 кВт/м² за год) в небольшом жилом доме с 200 м² наружных стен составит 1500 кВт или экономию в 21 руб. в домах с газовым отопительным оборудованием или 32 руб. в доме, отапливаемом  тепловой энергией от ТЭЦ. Дополнительные затраты на устройство ЛШСУ по сравнению с оштукатуриванием составом «ilmax thermo теплая стена 3D» составляют 40 руб./м² – затраты на дополнительное утепление дома в 200 раз превышают годовую экономию (окупаемость системы утепления – 200 лет).

По керамзитобетонным основаниям, влажность которых невысокая, эффект от ЛШСУ по влажному основанию выше, так как принятая в расчет отпускная влажность не критична (не высокая) и от высушенного основания отличается не так значительно, как газосиликатная кладка. Но дополнительные затраты на устройство ЛШСУ в домах с термическим сопротивлением кладки более R_т=2,5 м²•°С/Вт также не окупаются за проектный срок эксплуатации дома (50 лет) при существующих тарифах на отопление.

Почему влага долго не может выйти из-под ЛШСУ?

Во-первых, ЛШСУ содержит 2 слоя полимерцементного клея, у которого сопротивление паропроницанию высокое (коэффициент паропроницаемости в 5 раз ниже, чем у ячеистого бетона или керамзитобетона).

Во-вторых, под ЛШСУ перепад температур на наружной и внутренней грани кладки небольшой – нет перепада давления, который побуждает двигаться пар.

В итоге, под ЛШСУ основание может сохнуть, в основном, только внутрь  отапливаемого помещения, если в нем низкая влажность воздуха (сушка за счет механизма десорбции пара из пор материала) – процесс медленный.

Во влажном основании заводится грибок, который со временем разрастается на внутренние отделочные слои, вызывает аллергические реакции у жильцов и т.п.

Что происходит с «точкой росы»?

«Точка росы» – условная линия, соответствующая температуре воздуха, при которой содержащийся в нем пар может достичь состояния насыщения и начнет конденсироваться в росу.

Точка росы определяется относительной влажностью воздуха. Чем выше относительная влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха. Чем ниже относительная влажность, тем точка росы ниже фактической температуры. Если относительная влажность составляет 100%, то точка росы совпадает с фактической температурой.

Соответственно, чем ниже влажность воздуха в порах материала, тем ниже должна быть температура, при которой возможно выпадение конденсата. Нужно бороться не с «точкой росы», а с конденсатом, – значит, с влажностью материала. Если материал сухой, конденсата в нем не будет. Отделывая наружную поверхность паропроницаемой штукатуркой «ilmax thermo теплая стена 3D» или «ilmax paromax», мы максимально выпускаем пар из основания, сдвигаем «точку росы» к наружной поверхности, препятствуем влагонакоплению в кладке в течение всего жизненного цикла здания.

Каким образом осуществить переход от приведенного сопротивления теплопередаче кладки, которое приводится в таблицах, к приведенному сопротивлению наружной стены? Опыт проектирования свидетельствует, что при самых рациональных решениях узлов сопряжения, увеличивающих основные теплопотери, коэффициент термической однородности наружных стен составит порядка 0,7. Чтобы  получить в итоге приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены, соответствующее действующим нормативам, конструкция стены «по глади» должна иметь сопротивление теплопередаче не ниже 3,66 м²•°С/Вт.



Рыхленок Юлия
руководитель сектора технического маркетинга ООО «Илмакс»
+375 (44) 740-02-91

---

Юлии огромное спасибо за глубокий технико-экономический анализ, в котором для кого-то будет много нового, а кому-то он пригодится, чтобы навести порядок в мыслях (как и мне).

Далее я обратился к производителю многощелевых керамзитобетонных блоков «Завод керамзитового гравия, г. Новолукомль», чтобы они прокомментировали ситуацию с необходимостью утепления. В целом, специалисты поддержали все вышесказанное и также ведут исследования в сторону ухода от утепления.

Для наглядности мне предоставили протокол испытания кладки толщиной 400 мм, как раз с использованием упомянутой штукатурки «ilmax thermo теплая стена 3D» с показателем приведенного сопротивления теплопередаче 3,63 м²•°С/Вт. Умножим на возможный коэффициент термической однородности наружных стен: 3,63*0,71 = 2,58 > 2,56 м²•°С/Вт, таким образом, по теплотехническим нормам представленный стеновой пирог при толщине блока 400 мм проходит без дополнительного утепления (при коэффициенте термической однородности >= 0,71).



Но, что может быть лучше практического опыта! Главный инженер «Завода керамзитового гравия, г. Новолукомль» построил дом для своей семьи из керамзитобетонных блоков «Термокомфорт» шириной 400 мм, оштукатурив фасад составом «ilmax paromax» с последующим декоративным слоем камешковой штукатуркой «ilmax». Я попросил озвучить его мнение после не одного сезона жизни в доме «без утепления»: дом получился очень теплым, и никаких проблем с фасадом нет!

Ниже фотографии дома и этапов строительства:









В качестве заключения хочу написать, какие аргументы сподвигли меня решить строить свой дом без утепления с использованием керамзитобетонных блоков 400 мм с отделкой штукатурным составом «ilmax thermo теплая стена 3D»(выравнивающий и декоративный слой):

1) Керамзитобетонные блоки с завода имеют минимальную влажность, в отличие от газосиликата нет необходимости их просушивать.
2) Штукатурка «ilmax thermo теплая стена 3D» обеспечивает небольшое дополнительное «утепление», которого так не хватает блоку, чтобы вписаться в нормы.
3) Однородность конструкции: штукатурка «ilmax thermo теплая стена 3D» имеет почти такую же плотность, как и керамзитобетонный блок, таким образом, все составляющие стены работают в тандеме.
4) Уверенность в том, что в стенах нет дополнительной влаги, сырости и, соответственно, грибка, который незаметен, но отрицательно влияет на здоровье.
5) Экономия на работах и материалах по утеплению.
6) Отсутствие необходимости ремонта фасада через 20 лет.


www.ilmax.by

Внимание! Тема открыта для дискуссии и нам интересно ваше мнение / вопросы по данной теме.

К слову о деградации фасадов. В многоэтажках монолитных каркасных с заполнением газиком, которые лет 10-15 назад был супер элит ибо свободная планировка четко просматривается, как краска не просто выцветает а начинает скрываться под серым налетом. И очень похож этот налет на грибок.

И такую ситуацию вижу на очень многих объектах. Я уже молчу про растрескивания штукатурного слоя на объектах, которым 2-3 года(и такое замечаю).

Поэтому считаю, что если есть возможность уйти от утеплителя - нужно уходить.

PS: Если кому интересно - пишите могу выложить весь фотоотчет строительства дома из керамзита и керамзитобетона - всего более 160 фоток). В доме нет минерального утеплителя и все утеплено керамзитом.

⚠️Eжегодное подтверждение соответствия квалификационным требованиям.
Внимание! В соответствии с пунктом 10 статьи 33 СтройКодекса РБ все обладатели аттестатов соответствия обязаны с 1 по 31 декабря 2024 года предоставить в  уполномоченную организацию по проведению аттестации информацию о  подтверждении соответствия квалификационным требованиям по состоянию на 1 декабря 2024 года.