проект серии кассиопея 88-95. Проживание ХМАО-Югра. Какой материал несущих стен лучше использовать в нашем регионе и в какой конструкции

Здравствуйте, Елена.

Для Вашего региона можно рассматривать два варианта:

Керамические блоки Керакам СуперТермо38 - это теплоэффективные блоки 1-го поколения линейки СуперТермо.

СуперТермо30 - это ещё более теплоэффективные блоки, относящиеся ко 2-му, следующему поколению.

Появление блоков СуперТермо30 сделало экономически бессмысленным применение блоков СуперТермо38.

Но хочу отметить.
Технологии не стоят на месте и уже в январе 2017 года на выставке Отечественные Строительные Материалы будет представлен блок 3-го поколения сверх тёплых керамических блоков. 

Выставка пройдёт с 24 по 27 января по адресу г.Москва, Краснопресненская наб., 14, пав.7 Станция метро «Выставочная» (ранее – «Деловой центр») (50 м от Западного входа ЦВК «Экспоцентр»). Наш стенд В801.    

Ниже приведён теплотехнический расчёт для конструкций с двумя типами блоков и экономическое обоснование целесообразности использования блоков Керакам СуперТермо30.

Для начала определим требуемое термическое сопротивление для внешних стен жилых зданий для города Ханты-Мансийска, 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 Пермь.

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. Ханты-Мансийск значение -8,8 °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 Ханты-Мансийск значение 247 суток. 

 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. Ханты-Мансийск используя Приложение В СНиП "Тепловая защита зданий".

Согласно таблице город Ханты-Мансийск находится в зоне 2 (нормального климата). 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 Ханты-Мансийск, 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 Керакам СуперТермо30. Значение коэффициента теплопроводности λа Вы сможете найти в конце документа.

Рассмотрим кладку внешней стены, с применением керамических блоков Керакам СуперТермо30 и СуперТермо38, облицованную керамическим пустотелым кирпичом.   Для варианта использования керамического блока СуперТермо30 общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 440мм (300мм керамический блок Керакам СуперТермо30 + 40мм технологический зазор, заполняемый цементно-перлитовым раствором + 120мм лицевая кладка).  Для варианта использования керамического блока СуперТермо38 общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 540мм (380мм керамический блок Керакам СуперТермо38 + 40мм технологический зазор, заполняемый цементно-перлитовым раствором + 120мм лицевая кладка). 1 слой (поз.1) – 35мм теплоизоляционная цементно-перлитовая штукатурка (коэффициент теплопроводности 0,18 Вт/м*С).  2 слой (поз.2) – 300мм кладка стены с применением блока СуперТермо30 (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,107 Вт/м*С) или 380мм кладка стены с применением блока СуперТермо38 (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,118 Вт/м*С) 3 слой (поз.4) - 40мм (СуперТермо30) лёгкая цементно-перлитовая смесь между кладкой керамического блока 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.

Как было отмечено выше, а в конце статьи показано на цифрах, замена блока СуперТермо30 на блок СуперТермо38 приведёт к увеличению затрат на 439 402 рублей.
Возникает вопрос. А за какой период времени удастся вернуть вложенные средства в более "тёплую" стену за счёт экономии на отопление?

Для начала выясним через какие каналы будет уходить тепло из дома, а также их процентное соотношение.

1. Вентиляционные каналы и дымоходы, теплопотери из-за разности парциального давления ~ 35% всех теплопотерь;
2. Окна и входные двери, термическое сопротивление которых, как правило, не превышает 1,20 м²*С/Вт ~ 20 % всех теплопотерь;
3. Внешние стены, термическое сопротивление 3,436 м²*С/Вт ~ 30% всех теплопотерь;
4. Чердачное перекрытие, термическое сопротивление 4,500 м²*С/Вт ~ 9% всех теплопотерь.
5. Пол первого этажа ~ 6%

Отопительный период в г. Ханты-Мансийск длится 247 дней (8 месяцев), при средней температуре в холодный период минус 8,8⁰С и абсолютной минимальной температуре минус 49 градуса.

В среднем в месяц на отопление рассматриваемого дома, после вычета расходов на подготовку горячей воды, потребуется тратить не более  5 000 рублей. Это данные для настоящей холодной зимы.

Теперь мы можем посчитать срок возврата денежных средств, вложенных в более "тёплую" стену.

Считаем количество денег "утекающих" ежемесячно в отопительный период через внешние стены.

5 000 рублей/месяц * 30% = 1 500 рублей/месяц 

Так как стена, возведённая из блоков СуперТермо38 "теплее" на 11%, считаем сумму ежемесячной экономии на отопление.

1 500 рублей/месяц * 11% = 165,00 рублей/месяц

Зная сумму увеличения затрат на возведение внешних стен для рассматриваемого дома 439 402,50 рублей и сумму ежемесячной экономии, считаем за какое количество месяцев мы сможем вернуть вложенные деньги.

439 402,50 рублей /165,00 рублей/месяц = 2 663 месяцев

Зная, что отопительный период в городе Ханты-Мансийск длится 8 месяце в году, считаем за какое количество лет удастся вернуть денежные средства, вложенные в более тёплую стену.

2 663 месяца / 8 = 332 года.

Большинство наших клиентов при выборе материалов и технологий строительства своего будущего дома, руководствуются здравым смыслом, поэтому при проектировании наших домов мы используем все последние достижения строительной индустрии, и в качестве материала несущих стен наших домов мы используем продукцию лидера Российского рынка строительной керамики - Самарского Комбината Керамических Материалов, и в частности керамический блок Керакам СуперТермо30.

Если же Вы остановите свой выбор на стене из блоков Керакам СуперТермо38, мы подготовим для Вас комплект документации, в которой в качестве блока несущих внешних стен будет заложен СуперТермо38. Стоимость такого проекта - 66 000 рублей.

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 керамического блока с толщиной 380мм толщина стены фундамента увеличится на 80мм.

Общую информацию о керамическом блоке Керакам СуперТермо30 смотрите в статье Лучшие проекты домов из самого теплоэффективного керамического блока Керакам СуперТермо30