Заинтересовал проект дома 95-96. Как я понял, в качестве материала несущих стен применены теплоэффективные керамические блоки Кайман30. У меня недалеко от участка застройки находится завод по производству полистиролбетонных блоков. Можно ли построить рассматриваемый мною дом с применением этих блоков. Консультант завода утверждает, что достаточно толщины 400мм. На сайте представлена выписка из протокола испытаний на теплопроводность, согласно которой коэффициент теплопроводности в эксплуатационном состояние А - 0,140 Вт/м*С. Стоимость полистиролбетонных блоков с доставкой на мой объект - 3 600 руб/м3. Строительство в Свердловской области, пригороде города Екатеринбург.

Здравствуйте, Алексей. Проект дома 95-96 входит в серию домов Альфа.   В проектной документации на дом 95-96 заложен керамический блок Керакам Кайман30. Применение керамических блоков Кайман30 позволяет строить загородные дома, отвечающие всем действующим нормативам, и в частности, отвечающие СНиП "Тепловая защита зданий" для таких городов как Челябинск, Екатеринбург, Пермь, Новосибирск, Томск, Красноярск, без включения в конструкцию внешней стены слабого звена - слоя утеплителя. Несомненно, наш дом можно построить, реализовав описанный вами пирог стены. Но необходимо понимать, что в рассматриваемой Вами конструкции утеплитель является слабым звеном. Рассматриваемая Вами технология трёхслойной кладки показана ниже. Общая итоговая толщина внешней стены составит 610мм.   Для сравнения, толщина внешней стены, удовлетворяющая СНиП "Тепловая защита зданий" для г. Тюмень, в которой заложен керамический блок Керакам Kaiman 30, с учётом кладки лицевого кирпича, составляет 430мм. Благодаря отличным теплотехническим характеристикам Керакам Kaiman 30, не требуется включать в конструкцию теплоизоляцию.  Слабым звеном в трёхслойной конструкции внешней стены является утеплитель. Срок службы минваты или пенополистирола 30-35 лет. Связано это с тем, что постепенно испаряется клей, соединяющий волокна в минвате. Некоторые застройщики полагают, что дольше прослужит пенополистирол. Это не так. С течением времени нарушается термоскрепление шариков пенополистирола между собой, в следствии того, что конденсационная влага, находящаяся внутри пенополистирола в зимний период будет замерзать. А как известно, лёд имеет больший объём, чем вода, это приводит к тому, что лёд "разжимает" термоскреплённые шарики, цикл за циклом разрушая термоскрепление.   Процессы в стене будут развиваться следующим образом. Теряя клеевую связь друг с другом, волокна/шарики начнут осаживаться внутри стеновой конструкции, забивая вентиляционный зазор и оголяя участки внешней стены дома.  Забитый волокнами утеплителя вентиляционный зазор перестанет выполнять свою функцию - отвод влажных паров/способствование высушиванию слоя утеплителя.  В результате это приведёт к существенному ухудшению теплотехнических характеристик остатков утеплителя, что в свою очередь отразится на теплотехнических характеристиках внешней стены и расходах на отопление.  Влажность конструкции внешней стены будет увеличиваться из года в год, при чём это будет касаться не только утеплителя но и материала несущей стены, а также облицовочного кирпича. Снизится комфортность проживания в таком доме. И если в такой ситуации не произвести капитальный ремонт фасада дома - сломать лицевую кладку, очистить фасад от остатков утеплителя, установить новый утеплитель, выложить новую кладку лицевого кирпича, начнётся процесс ускоренного разрушения лицевой кладки и несущих конструкций дома.  Вторым существенным минусом трёхслойных кладок является сложность конструкции, далеко не все строители владеют навыками и знаниями того, как правильно возводить трёхслойные кладки. Это одна из самых сложных конструкций внешних стен. Нарушение технологии снизит и без того небольшой срок службы такого здания до капитального ремонта.    И в третьих, при имеющихся минусах Вы ещё и платите за эту технологию дороже.

Ниже привожу сравнение основных характеристик, рассматриваемых Вами материалов, а также особенности монтажа.

Привожу теплотехнический расчёт рассматриваемых Вами конструкций, выполненный по методике СНиП "Тепловая защита зданий".

И в довершение выполняю сравнительный расчёт затрат на строительство при выборе полистиролбетонных блоков D500 или керамических блоков Керакам Кайман30.

Забегая вперёд сообщаю, что выбор в пользу строительства дома из керамического блока Керакам Kaiman 30, по всем характеристикам превосходящего полистиролбетонный блок D500,  приведёт не к увеличению затрат, а напротив, к их уменьшению на 291 132 рубля. 

В сравнительном расчёте была использована цена полистиролбетонных блоков 20х20х40 с доставкой в город Екатеринбург 58 руб/шт.

Сравним рассматриваемые материалы полистиролбетонные блоки D500 (500кг/м³) и керамические блоки Керакам 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 Керакам Кайман30 имеет марку прочности М75, это означает, что один квадратный сантиметр способен выдерживать нагрузку равную 75 кг.   

Значение марки прочности полистиролбетонного блока с плотностью 500 кг/м³ М35. Как следствие, согласно инструкции производителей полистиролбетонных блоков каждый третий ряд кладки следует армировать, как показано на фото ниже.

Кладка из керамических блоков Керакам 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 полистиролбетонных 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.

Ниже приведен теплотехнический расчёт, выполненный по методике описанной в СНиП "Тепловая защита зданий". А также экономическое обоснование применения керамического блока Керакам Kaiman 30 при сравнение затрат на строительство рассматриваемого дома из полистиролбетонных блоков.

Для начала определим требуемое термическое сопротивление для внешних стен жилых зданий для города Екатеринбург, а также создаваемое термическое сопротивление рассматриваемыми конструкциями.

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 Екатеринбург.

ГСОП = (t_в - t_от)z_от, 

 где,
t_в - 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);
t_от - средняя температура наружного воздуха, °С в холодный период, для г. Екатеринбург значение -5,4 °С;

z_от - продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, для города Екатеринбург значение 221 сутки. 

 где,
R^тр₀ - 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

Формула расчета условного термического сопротивления рассматриваемой конструкции:

R₀= Σ δ_n/λ_n + 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. 

1. мы рекомендуем вести кладку с применением тёплого кладочного раствора (этим существенно нивелируется неоднородность на стыках);
2. 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); 
3. откосы оконных и дверных проёмов, согласно нашей проектной документации дополнительно утепляются экструдированным пенополистиролом (что нивелирует неоднородность в местах оконных и дверных проёмов, притворов). 

R^r₀ должно быть больше или равно R₀^{требуемое}.

Определяем режим эксплуатации здания, для того чтобы понять какой коэффициент теплопроводности λ_а или λ_в 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. Екатеринбург используя Приложение В СНиП "Тепловая защита зданий".

Согласно таблице город Екатеринбург находится в зоне 3 (сухой климат). Принимаем значение 3 - сухой 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 Екатеринбург, как было выяснено ранее - это значение сухой.

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 Керакам Kaiman 30. Значение коэффициента теплопроводности λа Вы сможете найти в конце документа.

Рассмотрим кладку внешней стены, с применением керамических блоков Керакам Kaiman 30 и полистиролбетонных блоков D500, облицованную керамическим пустотелым кирпичом.   Для варианта использования керамического блока Керакам 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 Керакам Kaiman30 (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 Керакам Kaiman30 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 полистиролбетонных блоков D500, облицованную керамическим пустотелым кирпичом.   Для варианта использования полистиролбетонных блока D500 общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 610мм (400мм полистиролбетонный блок D600 + 50мм минераловатный утеплитель + 40мм вентиляционный зазор + 120мм лицевая кладка).  1 слой  – 20мм теплоизоляционная цементно-перлитовая штукатурка (коэффициент теплопроводности 0,18 Вт/м*С).  2 слой (поз.4) – 400мм кладка стены с применением полистиролбетонного блока D600 (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние А 0,140 Вт/м*С).  3 слой (поз 3) - 50мм минераловатный утеплитель (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,045 Вт/м*С).  4 слой (поз.1)– 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. по технологии кладки стены с утеплителем, лицевая кладка ведётся с устройством вентиляционного зазора, и обеспечением в нём свободной циркуляции воздуха. Это обязательное условие для обеспечения нормативной влажности конструкции, и в первую очередь, утеплителя.

Ниже представлен расчёт затрат на возведение одного квадратного метра внешней стены с применением сравниваемых материалов, а также разница в затратах на фундамент, т.к. при выборе конструкции с применением полистиролбетонного блока и утеплителя общая толщина стены составит 610мм, это на 180мм больше, чем если строить дом с применением керамических блоков Кайман30, на эту же величину увеличится толщина стены фундамента.

Исходные условия. Общая площадь дома – 204,60 м2. Площадь внешних стен за вычетом оконных и дверных проёмов – 270 м2. Периметр ленты фундамента под внешние стены – 55,00 погонных метров. Фундамент - железобетонный монолитный ленточный.          Отделка фасада - облицовочный кирпич.

Итого, выбор в пользу применения более качественного стенового материала - керамических блоков Керакам Kaiman30, более простой и надёжной конструкции, при строительстве в городе Екатеринбург дома по проекту 95-96, не увеличит, а напротив, даже позволит снизить затраты на строительство на 291 132 рубля!

При этом, необходимо понимать, что мы сравниваем не сравнимое:

1. Конструкция на базе керамического блока Кайман30 не имеет конструктивных недостатков. Существенно проще в монтаже.
2. Прочность керамических блоков Керакам Kaiman30 более чем в 2 раза выше прочности полистиролбетонных блоков D500; 
   
3. Керамика - это абсолютно экологически чистый материал. Стирол относится к ядам 2-й группы опасности; 

Общую информацию о керамическом блоке Керакам Kaiman30 смотрите в статье Лучшие проекты домов из самого теплоэффективного керамического блока Керакам Kaiman 30.