Если говорить максимально просто, то в энергосберегающем доме стены (крыша, пол, двери, окна) зимой не дают теплу из помещений «вытекать» на улицу, а летом – наоборот, с улицы в помещения. Т.е. по факту в энергосберегающем доме стены блокируют обмен теплом (тепловой энергией) помещений с улицей, но в той степени, насколько хорошо материал сопротивляется переносу тепла. Чем больше сопротивление переносу тепла через материал – тем лучше сохраняется тепловая энергия в доме и тем меньше придется платить за отопление зимой или же охлаждение кондиционером в летний период.
Величина сопротивления передаче тепла зависит от толщины стены и теплопроводности (буквально способности проводить тепло) стенового материала – чем больше толщина стены и меньше теплопроводность материала, тем больше сопротивление передаче тепла через стену. Кроме того, теплопроводность, а, следовательно, и сопротивление передаче тепла зависит от влажности материала во время эксплуатации дома – чем больше влаги внутри материала, тем больше теплопроводности и меньше сопротивление теплопередаче. И вот все эти параметры – теплопроводность, влажность материала и сопротивление теплопередаче - для каждого материала выражаются в реальных числах, т.е. стеновой материал и стены из него можно оценить в цифрах, а не пустых маркетинговых эпитетах – «теплые», «самые лучшие» и т.д.
С другой стороны, норма энергосбережения для жилых домов в каждом регионе страны установлена законодательно, хотя и на конкретный период времени. Так, сопротивление теплопередаче стен жилого дома с десяток лет назад было одним (для московского региона с 2009 года - 2.84 м2•°С/Вт), сегодня это значение увеличилось (для столицы и Подмосковья с 2018 года до 3.41 м2•°С/Вт), а в перспективе всех нас наверняка ждет еще повышение этой нормы даже несмотря на то, что действие Постановления Правительства РФ от 20.05.2017 N 603 приостановлено. Таким образом энергосберегающим для московского региона сегодня будет дом, в котором наружные стены не просто «теплые», а имеют сопротивление теплопередаче не менее 3.41 м2•°С/Вт.
Важно: Следует четко понимать, что:
- сопротивление теплопередаче стены – это не сопротивление теплопередаче материала, из которого она сделана.
De facto приведенное сопротивление теплопередаче стены – это термическое сопротивление кладки плюс сопротивление тепловосприятию Rв и сопротивление теплоотдаче Rн (см. более детально здесь), которые являются постоянными величинами для наружных стен жилых домов из штучных материалов, равны Rв = 0.133 м2·°С/Вт и Rн = 0.05 м2·°С/Вт. Однако при сравнении материалов целесообразно оставить этот «довесок» (0.133 + 0.05 = 0.183 м2•°С/Вт) неучтенным в качестве буфера компенсации потерь из-за объективных или субъективных нарушений технологии кладки (дефекты блоков, пустоты в швах, включения в кладочном растворе и пр.).Т.е. принять с «запасом», что пороговое термическое сопротивление кладки должно быть равным приведенному сопротивлению теплопередаче стены (для московского региона 3.41 м2·°С/Вт).
- кирпич, пеноблоки, шлакоблоки и т.д., у которых размеры различаются на ±5 мм и более, можно класть только на сантиметровый слой цементно-песчаного раствора, а значит стена получится неоднородной по материалу и поправочный коэффициент теплотехнической однородности (r) для расчета не более 0.75.
Т.е. реальное сопротивление теплопередаче стены (термическое сопротивление кладки) из кирпича, пеноблоков, арболитовых, шлакоцементных блоков будет на 25% меньше термического сопротивления теплопередаче самого материала из-за большого объема растворных швов.
- высококачественные автоклавные газоблоки YTONG с разницей в размерах 1-2 мм удается класть на тонкий 3 мм слой клеевого состава и поправочный коэффициент при расчете сопротивления теплопередаче стены будет 0.98 (по данным НААГ – национальной ассоциации автоклавного газобетона).
В районе 0.95 принимают поправочный коэффициент стен, возводимых из клееного бруса, 1.00 – монолитных стен из мелкозернистого, шлакобетона и пр.;
- сопротивление теплопередаче стены должно рассчитываться только для материала с эксплуатационной влажностью, а эта влажность разная для различных стеновых материалов.
Так, для Москвы и Подмосковья эксплуатационная влажность автоклавных газоблоков 5%, пеноблоков 12%, пеносиликатблоков 18%, арболита 10%, пустотного силикатного кирпича 4%, соснового бруса 20%, керамзитобетонных блоков 10% и т.д.;
- почти все производители и торговые компании приводят теплопроводность материалов в сухом состоянии, но во время эксплуатации кирпич, пеноблоки, газоблоки и т.д. имеют эксплуатационную (равновесную весовую) влажность и их теплопроводность будет больше, а значит термического сопротивление меньше.
Какой толщины должна быть стена энергосберегающего дома из разных материалов.
Сопротивление теплопередаче стены (Ro) равно отношению толщины стены (δ) и теплопроводности (λ), а значит толщина стены с учетом поправочного коэффициента теплотехнической однородности (r) будет δ = Ro*λ*r, или для текущих норм сопротивления теплопередаче московского региона δ = 3.41 λ*r.
Тогда стена энергосберегающего дома в 2 этажа (класс прочности материала не менее В2) в столице и Подмосковье из:
- автоклавных газоблоков YTONG А++ марки средней плотности D300 класса прочности В2 с теплопроводностью в состоянии эксплуатационной влажности 5% не более 0.088 Вт/(м2•°С) (по протоколам испытаний) должна быть толщиной не менее 3.41*0.088*0.98 = 0.294 м (кладка на тонкий шов клеевого состава), т.е. полностью достаточна однослойная стена из блоков YTONG А++ 625х250х300 мм;
- 8-ми щелевых керамзитобетонных боков (прочность М75) КСР-ПР-ПС-39-75-F50-1350 с теплопроводностью в состоянии эксплуатационной влажности 10% 0.52 Вт/(м2•°С) (по протоколам испытаний и СП50 13330) должна быть толщиной не менее 3.41*0.52*0.75 = 1.33 м (кладка только на толстый шов раствора);
- пеноблоков естественного твердения в паровой камере марки средней плотности D600 (класс прочности В2) с теплопроводностью в состоянии эксплуатационной влажности 12% 0.26 Вт/(м2•°С) (по СП50 13330) должна быть толщиной не менее 3.41*0.26*0.75 = 0.67 м (кладка только на толстый шов раствора);
- арболитовых блоков на древесной щепе плотностью 650 кг/м3 прочности (класс прочности В2 – В2.5) с теплопроводностью в состоянии эксплуатационной влажности 10% 0.41 Вт/(м2•°С) (по протоколам испытаний и СП50 13330) должна быть толщиной не менее 3.41*0.41*0.75 = 1.05 м (кладка только на толстый шов раствора);
- соснового клееного бруса с теплопроводностью в состоянии эксплуатационной влажности 20% 0.18 Вт/(м2•°С) (по СП50 13330) должна быть толщиной не менее 3.41*0.18*0.95 = 0.58 м.
Финансовая выгода строительства стен энергосберегающего дома из автоклавных газоблоков.
Если рассматривать только затраты на сам стеновой материал без расходных (клей, раствор, пакля/крепеж для домов из бруса и пр.) и оплаты работ, то для строительства 1 квадратного метра стены энергосберегающего дома придется купить:
- автоклавных газоблоков Ytong марки средней плотности D400 – 1м2*0.36м = 0.36 м3, что при цене в 4750 руб./м3 обойдется в 4750*0.36 = 1710 рублей;
- 8-ми щелевых керамзитобетонных боков КСР-ПР-ПС-39-75-F50-1350 – 1м2*1.33м = 1.33 м3, что цене в 3240 руб./м3 обойдется в 3240*1.33 = 4309 рублей;
- пеноблоков естественного твердения в паровой камере марки средней плотности D600 – 1м2*0.67м = 0.67 м3, что цене в 3300 руб./м3 обойдется в 3300*0.67 = 2211 рублей;
- арболитовых блоков на древесной щепе плотностью 650 кг/м3 – 1м2*1.05м = 1.05 м3, что цене в 4300 руб./м3 обойдется в 4300*1.05 = 4515 рублей;
- соснового клееного бруса – 1м2*0.58м = 0.58 м3, что цене в 25000 руб./м3 обойдется в 25000*0.58 = 14500 рублей.
Таким образом простой расчет показывает, что несмотря на «пугающую» цену одного кубометра автоклавных газоблоков Ytong марки средней плотности D400 в 4750 руб./м3 в действительности материала на один квадратный метр стены уйдет всего на 1710 рублей, в то время, как:
- пеноблоков в 1.3 раза больше - на 2211 рублей;
- 8-ми щелевых керамзитобетонных боков в 2.5 раза больше - на 4309 рублей;
- арболитовых блоков в 2.6 раза больше - на 4515 рублей;
- соснового клееного бруса в 8.5 раз больше - на 14500 рублей.
Т.е. автоклавные газоблоки даже по факту покупки остаются самым экономичным материалом и дают Застройщику ощутимую финансовую выгоду в сравнении с другими материалами для строительства домов.
