Расчет толщины стен из газобетона

Толщина кладки из газобетона.
Теплотехнический расчет оптимальной толщины стен дома из газобетона и наружное утепление стен из газобетона.

Мы разбираемся какой на самом деле должна быть толщина стен дома из газобетона, соотвествующая требованиям СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" и СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий".

Рассмотрим, как обстоят дела с теплопроводностью кладки из газобетона и как сэкономить на стеновых материалах, не проиграв в тепловой защите дома. Выясним насколько теплопроводность стены из газобетона в реальных условиях эксплуатации выше, чем у отдельно взятого газобетонного блока. Расчетные коэффициенты теплопроводности кладки из газобетонных блоков (для марки по плотности не ниже D500) приводятся в СТО 501-52-01-2007 «Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации».

Таблица:  Расчетные коэффициенты теплопроводности кладки из газобетонных блоков.

* Таблица составлена по данным Таблицы 7.1 СТО 501-52-01-2007 Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации.

Чтобы установить условия эксплуатации (А или Б) стены из кладки газобетонных блоков обратимся к Приложению «В» СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий:

Карта-схема: Зоны влажности России

Влажностные условия эксплуатации определяются по пункту 4.3 СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий":

Таблица:  Условия эксплуатации утеплителя в зависимости от влажностного режима помещения и зон влажности России по карте зон влажности.

Влажностный режим помещений	Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре, °С
	до 12	12-24	свыше 24
3-Сухой	До 60	До 50	До 40
2-Нормальный	60-75	50-60	40-50
1-Влажный	Свыше 75	60-75	50-60
1-Мокрый		Свыше 75	Свыше 60

Условия эксплуатации ограждающих конструкций А или Б в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности района строительства для выбора теплотехнических показателей материалов наружных ограждений устанавливаются по таблице:

Влажностный режим помещений зданий	Условия эксплуатации А и Б в зоне влажности
	Сухой	Нормальной	Влажной
3-Сухой	А	А	Б
2-Нормальный	А	Б	Б
1-Влажный или Мокрый	Б	Б	Б

Пример: Москва находится в нормальной зон влажности (см. карту зон влажности в Европейской части России). Влажность в доме нормальная (60-75%). Следовательно, условия эксплуатации ограждающих конструкций для обычного жилого дома в Москве – это условия Б.
По вышеприведенной таблице «Расчетные коэффициенты теплопроводности кладки из газобетонных блоков» находим значение теплопроводности кладки.

Для примера, сравним два вида кладки: на цементно-песчаном и на клее для газобетона. Посмотрим, какая толщина кладки требуется в одном и другом случае, чтобы выполнить требования по нормируемому для строительства в Москве тепловому сопротивлению ограждающей конструкции из газобетонных блоков.

Пример расчета минимальной толщины стены из газобетона для загородного дома из автоклавного газобетона марки по плотности D500 уложенного на цементно-песчаный раствор в Москве с планируемой температурой во внутренних помещениях в холодное время года +22°С, условия эксплуатации Б.

Находим нормируемое сопротивление теплопередаче для стен дома в Москве для температуры +22°C: Rreq= коэфф. a х Dd + коэфф b. Коэфф а = 0,00035, коэфф. b = 1,4, Dd для Т+ 22°С Москвы = 5400 °С×сут
Rreq= 0,00035 x 5400 + 1,4 = 3,29 м2°C/Вт
Определяем по таблице коэффициент теплопроводности λ для газобетонной кладки из газобетона марки D500 на цементно-песчаном растворе = 0,3 Вт/м∙°С.
Определяем требуемую толщину стены из газобетона марки D500 на цементно песчаном растворе: Толщина стены = R x λ = 3,29 м2°C/Вт x 0,3 Вт/м∙°С = 0,98 м или 98 см.

То есть, при использовании газобетонных блоков марки D500 в кладке на цементно-песчаном растворе, потребуется стена толщиной 1 метр (!!!), чтобы уложиться в требования категории «А»СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий.

Рассмотрим, насколько можно будет сократить толщину стен из газобетона, если для кладки вместо цементно-песчаного раствора использовать клей для газобетона (как и предписывается производителями газобетона).
Находим нормируемое сопротивление теплопередаче для стен дома в Москве для температуры +22°C: Rreq= 0,00035 x 5400 + 1,4 = 3,29 м2°C/Вт
Определяем по таблице коэффициент теплопроводности λ для газобетонной кладки из газобетона марки D500 на клее для газобетона = 0,23 Вт/м∙°С.
Определяем требуемую толщину стены из газобетона марки D500 на клею: Толщина стены = R x λ = 3,29 м2°C/Вт x 0,23 Вт/м∙°С = 0,75 м или 75 см.

О чем говорят полученные нами результаты:
Реальный коэффициент теплопроводности стены из газобетонных блоков выше, чем коэффициент теплопроводности отдельного газобетонного блока из-за мостиков холода в швах, заполненных кладочным раствором или клеем.
Использовать цементно-песчаный раствор для кладки стен из газобетонных блоков экономически нецелесообразно, так как такая кладка потребует значительного увеличения толщины стены (25%) по сравнению с кладкой на клее для газобетона.

На этой, уже печальной ноте зададимся извечным российским вопросом: А что же делать?

Есть несколько способов, чтобы (при необходимости) приблизить ваш будущий дом из газобетона к требованиям по энергосбережению. Разумнее всего будет их сочетанное применение:
Используйте при строительстве дома конструкционно-теплоизоляционные газобетонные блоки минимальной возможной марки по плотности (D400) и достаточной марки по прочности на сжатие (B2 –B2,5 и выше).
Чем крупнее будут блоки из газобетона, тем меньше швов будет в стене (на некоторых заводах можно заказать газобетонные блоки больших размеров по сравнению со стандартными).
Применяйте при кладке стен из газобетонных блоков качественные блоки с минимальными отклонениями в геометрических размерах, чтобы минимизировать толщину клеевого шва.
Применяйте при кладке стен из газобетонных блоков только клей для газобетона, а не цементно-песчаный раствор.
Используйте наружное утепление стен из газобетона.

Рассмотрим, как изменятся теплотехнические показатели многослойной стены из газобетона с наружным утеплением из минеральной ваты:
Находим нормируемое сопротивление теплопередаче для стен дома в Москве для внутренней температуры +22°C: Rreq= 0,00035 x 5400 + 1,4 = 3,29 м2°C/Вт
Определяем по таблице коэффициент теплопроводности λ для газобетонной кладки из газобетона марки D500 на клее для газобетона условиях эксплуатации Б = 0,23 Вт/м∙°С.
Определяем по таблице Д1 СП 23-101-2004 расчетный коэффициент теплопроводности λ для полужесткого минераловатного утеплителя при условиях эксплуатации Б = 0,06 Вт/м∙°С
Вычисляем R для слоя минеральной ваты 10 см = 0,1 м : 0,06 Вт/м∙°С = 1,66 м2°C/Вт. Определяем требуемое сопротивление теплопередаче газобетонной стены под слоем утеплителя: R газобетона = Rreq–R утеплителя : 3,29 м2°C/Вт - 1,66 м2°C/Вт = 1,63 м2°C/Вт
Определяем требуемую толщину стены из газобетона марки D500: Толщина стены = R x λ = 1,63 м2°C/Вт x 0,23 Вт/м∙°С = 0,37 м или 37 см.

Таким образом для достижения равных теплотехнических характеристик стены дома по показателям «А» понадобится либо газобетонная стена из газобетона марки по плотности D500 толщиной 98 см (фактически 1 метр) либо многослойная стена из 37 см газобетона (фактически 40 см) и 10 см полужесткого минераловатного утеплителя.
Удельный экономический эффект применения наружного минераловатного утепления в расчете на 1 м2 стены по материалу составит:
100 см – 40 см = 60 см газобетона х 1 м2 = 0,6 м3 по цене 4000 руб за м3 = 2400 руб
минус стоимость утеплителя (0,1 м3 по цене 2500 руб за м3 = 250 руб = 2400 – 250 = 2150 рублей. Например, для дома размером 8 на 10 метров с площадью стен примерно 80 м2 экономия составит 80 х 2150 руб = 172 000 рублей.

Таким образом, наружное утепление стен из газобетона экономически выгоднее (по стоимости материала), чем увеличение толщины газобетонной стены. Дополнительный бонус от наружного утепления стен из газобетона - вывод точки росы из газобетона в утеплитель.