Здравствуйте. Возможно ли строительство дома 87-61 из керамзитобетонных блоков?

Здравствуйте, Дмитрий.

 На сегодняшний день строительство нормативных жилых домов, с точки зрения энергосбережения в соответствии со СНиП Тепловая защита зданий, из керамзито-бетонных блоков (КББ) не имеет экономического смысла. Фактически, актуальность этого материал можно отнести к прошлому веку, когда кроме полнотелого кирпича больше ничего не использовалось. Экономическое обоснование и сравнение затрат на строительство между запроектированным керамическим блоком Керакам Kaiman 30 и КББ по понравившемуся Вам проекту будет приведено ниже.

 Конечно построить этот дом можно и из КББ блоков, но при этом:

1) Для выполнения норм по энергосбережению в соответствии со СНиП "Тепловая защита зданий", дабы не отапливать улицу, в конструкции стены из керамзитобетонных блоков будет присутствовать минераловатная теплоизоляция. Это слабое звено конструкции, т.к. её гарантийный срок эксплуатации не превышает 20-25 лет, по истечении которого необходимо вскрывать стены и проводить дорогостоящий ремонт по замене утеплителя. Связано это с двумя причинами: во время взаимодействия с кислородом связующее (фенольно-формадегидный клей) окисляется/разрушается и во время эксплуатации дома в отопительный период за счет разницы парциальных давлений идет движение паров изнутри дома наружу, которые отчасти увлажняют утеплитель, при этом происходит конденсация пара в воду во внешнем слое утеплителя, после замерзания которой происходит расширение и соответственно разрушение целостности склеенных волокон утеплителя, их банально отрывает друг от друга.

2) За счет большей толщины стены требуется большая толщина ленты фундамента, разница составляет 0,15 м. Такое увеличение приводит с существенно большим затратам на этапе фундамента и стоимости строительства всего дома, о чем более подробно будет сказано ниже. 

3) Кладка из керамзитобетонных блоков потребует обязательного армирования, дабы придать последней способность воспринимать изгибающие нагрузки. Это связанно с тем, что в основе прочности КББ лежит цемент, а он хорошо работает только на сжатие и практически не работает на изгиб. Именно поэтому обязательное армирование присутствует в рамках технологии по кладке КББ (см. фото ниже). Так же обязательным является армирование нижнего пояса как под монолитное, так и под сборное перекрытия. 

Кладка из керамических блоков Керакам Kaiman30 армируется только по углам здания, на метр в каждую сторону. Для армирования используется базальтопластиковая сетка, закладываемая в кладочный шов. Трудоёмкое укрытие арматуры в кладочном слое 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 КББ 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 КББ. 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 Kaiman30 при сравнение затрат на строительство рассматриваемого дома из газосиликатных блоков.

Забегая вперёд сообщаю, что замена блока Kaiman30, обеспечивающего требованиям СНиП "Тепловая защита зданий" для города Волгоград, на КББ приведёт к увеличению затрат на строительство рассматриваемого дома  на 119 100 рублей. Расчёт в цифрах Вы можете увидеть в конце данного ответа.

Для начала определим требуемое термическое сопротивление для внешних стен жилых зданий для города Волгоград, 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 Волгоград.

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. Волгоград значение -2,3 °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 Волгограда значение 176 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. Волгоград используя Приложение В СНиП "Тепловая защита зданий".

Согласно таблице город Волгоград 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 Волгоград, 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 Kaiman30. Значение коэффициента теплопроводности λа Вы сможете найти в конце документа. При поиске возможный вариантов КББ в г. Волгоград мне удалось найти четырех крупных производителей, правда ни у кого нет аналогичного протока испытаний на теплопроводность блоков в кладке, поэтому для определения значения теплопроводности будем опираться на Свод Правил по проектированию и строительству СП 23-101-2004 в котором приведены данные для проектирования, расчета теплотехнических характеристик ограждающих конструкций позволяющий реализовывать требования СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий". Некоторые справочные материалы приведенные в этом Своде Правил, а именно, Приложение Д (обязательное) и именно на него мы будем опираться. В основном производители Вашего региона делают блоки М50 с плотностью 800-900 кг/м3, поэтому для расчета мы возьмем теплопроводность керамзитобетона на керамзитовом песке с плотностью 800 кг/м3 (п/п №151), которая составляет 0,24 Вт/м*С. Стоимость блоков с доставкой около 35 руб.

Рассмотрим кладку внешней стены, с применением керамических блоков Керакам Kaiman30, облицованную керамическим пустотелым кирпичом.   Для варианта использования керамического блока Kaiman30 общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 440мм (300мм керамический блок Керакам Kaiman30 + 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 Kaiman30 (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,107 Вт/м*С).  3 слой (поз.4) - 10мм (Kaiman30) 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.

Рассмотрим кладку внешней стены, с применением КББ с утеплением, облицованную керамическим пустотелым кирпичом.   Для варианта использования КББ общая толщина стены без учёта штукатурного слоя 590мм (380мм КББ + 50мм теплоизоляция + 40мм вентиляционный зазор + 120мм лицевая кладка).  1 слой (поз.1) – 20мм теплоизоляционная цементно-перлитовая штукатурка (коэффициент теплопроводности 0,18 Вт/м*С).  2 слой (поз.2) – 380мм кладка стены с примененнием КББ (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,24 Вт/м*С).  3 слой (поз.4)– теплоизоляция, к примеру Венти Баттс (коэффициент теплопроводности кладки в эксплуатационном состояние 0,42 Вт/м*С). 4 слой (поз.3)– вентиляционный зазор 5 слой (поз.5)– кладка облицовочного кирпича * – слой кладки облицовочного кирпича в расчёте термического сопротивления конструкции не учитывается, лицевая кладка ведётся с устройством вентиляционного зазора, и обеспечением в нём свободной циркуляции воздуха. Связано это с тем, что паропроницаемость теплоизоляции существенно выше паропроницаемости керамики. Кладка облицовочного кирпича без вентиляционного зазора при применении фасадной теплоизоляции - не допустима!

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 КББ с толщиной 380мм толщина стены фундамента увеличится на 150мм.

Исходные условия. Общая площадь дома – 150,20 м2. Площадь внешних стен за вычетом оконных и дверных проёмов – 186 м2. Периметр ленты фундамента под внешние стены  – 44,5 погонных метров. Выбрана версия с ленточным монолитным железобетонным фундаментом.    Отделка фасада - облицовочный кирпич.

Итого, выбор в пользу керамических блоков Керакам Kaiman30, при строительстве в г. Волгограде дома по проекту 87-61, 

позволит снизить затраты на строительство на 119 100 рублей!

1. Термическое сопротивление стены с применением блока Керакам Kaiman30 - выше. 
   
2. Прочность кладки керамических блоков Керакам Kaiman30 в 2 раза выше прочности кладки КББ.
   
3. Керамика - это абсолютно экологически чистый и современный материал; 
   
4. При строительстве из керамики нет необходимости в утеплении и следовательно не будет затрат на последующий ремонт. Конечно правильней учитывать и этот нюанс, тк расчет затрат нужно делать с учетом стоимости эксплуатации в рамках нормируемого срока эксплуатации дома, который составляет минимум 50 лет. Ремонт будет заключаться в демонтаже лицевой кладки и утеплителя с последующим обратным монтажом, но нового материала. Применительно к этому дому стоимость таких работ с материалом составит не менее 385 000 рублей!    

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