НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЛОКОВ

МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ
Графики изменения давления водяного пара в различных
20
2,5
Температура, С°
20
2,5
15
0
1,5
10
2,0
5
И
5
К
10
2,0
1,5
Ф
И
К
15
1,0
0
-5
-20
0,5
-25
-30
-10
-15
-20
0,5
-25
-30
0,0
Г
Г
0,0
Давление
водяного
пара, кПа
Температура, С°
20
2,5
Давление
водяного
пара, кПа
5
2
А
-15
Р
-10
1,0
Р
А
Ф
-5
Температура, С°
20
2,5
15
0
1,5
10
2,0
5
И
5
К
10
2,0
1,5
Ф
И
К
15
1,0
0
-20
0,5
-25
-30
-10
-15
-20
0,5
-25
-30
0,0
Г
Г
0,0
Давление
водяного
пара, кПа
3
А
-15
-5
Р
-10
1,0
Р
А
Ф
-5
Температура, С°
20
2,5
Условные обозначения
И
К
15
10
2,0
5
0
1,5
-10
1,0
Температура, С°
Давление насыщенного водяного пара, кПа
Давление водяного пара в конструкции, кПа
-15
-20
0,5
-25
Р
А
Ф
-5
Г
В настоящее время широкое применение в качестве несущего материала ограждающих конструкций
здания получили блоки из ячеистых
бетонов. Несомненно, этот материал
представляет интерес для проектировщиков и строителей как очень
экономичный, легкий по весу, быстрый в монтаже, а самое главное, как
материал с высоким термическим
сопротивлением.
Действительно, достаточно выполнить стену из ячеистых блоков с
объемным весом 400 кг/м3 и толщиной 500–600 мм, чтобы обеспечить требуемое сопротивление
теплопередаче. Но, как всегда, чудес не бывает, и при такой конструкции стены достаточно сложно
обеспечить нормальный пароперенос и избежать выпадения внутри нее конденсата.
Расчет показывает, что традиционный штукатурный слой толщиной
15–20 мм, нанесенный по наружной поверхности стены, выполненной из легких ячеистых блоков,
приводит в зимних условиях Москвы к образованию значительного
конденсата в зоне отрицательных
температур (график 1). При средней морозостойкости 35 циклов и
водопоглощении свыше 10% легко
можно спрогнозировать поведение
такой стены в период ее эксплуатации. При этом ее долговечность, по
расчетам, не превышает 5–7 лет.
Возможное решение данной
проблемы лежит в применении высокопаропроницаемых штукатурных составов, грунтовок и красок с
наружной стороны стен и специальных штукатурных составов, создающих паронепроницаемый барьер и ограничивающих проникновение пара в конструкцию стен изнутри. Однако надо отметить, что
эти мероприятия удорожают конструкцию и ведут к необходимости
принудительного удаления пара из
внутренних помещений, т.е. к принудительной приточно-вытяжной
вентиляции и кондиционированию
воздуха. Стоимость строительства
при этом значительно возрастает.
Второй, наиболее распространенный, вариант конструкции наружной стены с применением ячеистых
блоков предполагает устройство системы наружного утепления с тонкослойными штукатурками. При этом
варианте толщина и вес стены значительно уменьшаются.
18
Давление
водяного
пара, кПа
Температура, С°
4
1
Давление
водяного
пара, кПа
-30
0,0
НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЛОКОВ
Сергей Царегородцев, Ген. директор Группы компаний «Инфокосмос»
Виктория Зенина, Гл. технолог Группы компаний «Инфокосмос»
Начало
дискуссии
Новые требования к стеновым конструкциям, предъявляемые СНиП II-3-79* с 1 января 2000 года, исходят из
санитарно-гигиенических норм, условий комфортного проживания и требований к резкому сокращению энергозатрат на обогрев внутреннего объема здания. Они определяют значения приведенного термического сопротивления теплопередаче (R0) по России в интервале 2,1–5,6 м2•°С/Вт и делают экономически нецелесообразным применение традиционных стеновых материалов. Так, для Москвы R0 составляет 3,16 м2•°С/Вт, что соответствует железобетонной стене толщиной 5 м или 2-метровой кирпичной кладке и делает очевидным необходимость применения новых энергосберегающих материалов и технологий.
Технологии строительства 2(24)/2003
видах ограждающих конструкций
1
2
3
4
5
и успешно эксплуатируются.
При устройстве системы наружного утепления по блокам из ячеистого бетона требуемое сопротивлеМатериал слоя
Сопротивление
Сопротивление
Конденсат,
ние теплопередаче достигается при
и толщина, мм
теплопередаче
паропроницанию
мг/с м2
слоя, м2С°/Вт
слоя, м2чПа/мг
очень небольшой толщине утеплителя. Так, например, для Москвы
Стена из легких ячеистых блоков плотностью 400 кг/м3 с наружным штукатурным слоем
при толщине блока 300 мм по теплотехническому расчету достаточно
Пенобетон 400 кг/м3 500 мм ---3,33 ----------------2,19 --------------0,63*------- утеплителя толщиной 50–80 мм.
Но, к сожалению, высокая пароНаружная штукатурка --------- 0,023 ---------------1,1 --------------- 0,5 -------проницаемость и высокое сопро15–20 мм с окраской
тивление теплопередаче ячеистых
* допустимое накопление конденсата 0,05 мг/с м2
блоков приводят к тому, что в такой
конструкции возможны следующие
«неприятности»:
■ точка росы (в зависимости от
плотности и толщины блока) моМонолитный железобетон ------0,098 -------------- 6,67-------------- 0 --------- жет сместиться в толщу блока;
200 мм
■ при толщине утеплителя, приПСБ-С 140 мм ---------------- 3,33 ----------------2,8 --------------- 0,03 ------ нятой согласно теплотехническому
расчету, зона отрицательных темТонкослойные наружные ------ 0 ----------------- 0,48 -------------- 0,05 ------ператур также смещается в толщу
штукатурки 4–6 мм
блока, что снижает долговечность
конструкции;
■ происходит накопление конСтена из пенобетонных блоков плотностью 400 кг/м3 с наружным утеплением
пенополистирольными плитами
денсата на границе «утеплительштукатурный слой», что может приПенобетон 400 кг/м3 300 мм ----2,0 ---------------- 1,3 --------------0,27-------вести к разрушению штукатурного
Железобетонная стена с наружным утеплением пенополистирольными плитами
ПСБ-С 100 мм ---------------- 2,38---------------- 7,65 ------------- 0,15 ------- слоя и к ухудшению теплотехнических характеристик утеплителя.
Тонкослойные наружные ------ 0 ------------------0,48 --------------0,02-------Поэтому мы считаем, что при
штукатурки 4–6 мм
устройстве систем утепления по
стенам из ячеистых блоков, имеющих морозостойкость не более
Стена из пенобетонных блоков плотностью 600 кг/м3 с наружным утеплением
минераловатными плитами
F35, следует очень тщательно подходить к выбору типа и толщины
3
Пенобетон 600 кг/м 300 мм ----1,15 --------------- 1,76 --------------0 --------утеплителя, крепежных элементов,
ПСБ-С 100 мм -----------------2,38 --------------- 7,65 --------------0,08 ------- материалов для штукатурно-отделочных слоев. Чтобы создать наиТонкослойные наружные ------ 0 ----------------- 0,48-------------- 0,15 ------более приемлемые условия эксштукатурки 4–6 мм
плуатации и повысить долговечность таких конструкций, по нашему мнению, необходимо:
Стена из пенобетонных блоков плотностью 600 кг/м3 с наружным утеплением
● обеспечить, чтобы стена нахопенополистирольными плитами
дилась в зоне положительных темПенобетон 600 кг/м3 300 мм ----1,15 --------------- 1,76 -------------- 0 ---------- ператур (для этого требуется рассчитывать толщину утеплителя с учетом
Минплита 100 мм -------------2,17 ----------------0,175 -------------0,16 ------этого условия, а не только с точки
Тонкослойные наружные ----- 0 ----------------- 0,48 --------------0,29 ------- зрения обеспечения требуемого соштукатурки 4–6 мм
противления теплопередаче);
● максимально уменьшить накопление конденсата в зоне отрицательных температур;
следующие замечательные эксплуСистемы наружного утепления
● уменьшить, по-возможности,
атационно-технические характерина сегодняшний день являются напаропроницаемость внутренних
стики (график 2):
иболее изученными и широко расповерхностей;
пространенными во всем мире.
■ материал несущей конструк● обеспечить надежное креплеНаверное, ни для кого не секрет,
ции всегда находится в теплом и
ние плит утеплителя к стене из ячечто такие системы наиболее эфсухом состоянии;
истых блоков, имеющих довольно
фективны при утеплении стен из
■ точка росы вынесена в утепнизкие показатели по прочности и
«холодных» материалов с низким
литель и находится ближе к внешадгезии.
сопротивлением теплопередаче,
ней штукатурке;
Исходя из вышесказанного, остаких как бетон, полнотелый кир■ не происходит накопления
новные принципы проектирования
пич или даже т.н. «сэндвичи» с
конденсата, так как материал несудолжны сводиться к следующему:
применением фанерных щитов.
щей конструкции обладает низкой
■ в качестве основания примеТак как в этом случае внутреннее
паропроницаемостью, а утеплинять ячеистые блоки плотностью не
тепло здания прогревает всю толтель и тонкослойная штукатурка
менее 600 кг/м3 и толщиной не бощу стены, а основную роль по содостаточно паропроницаемы;
лее 300 мм, так как только в этом
хранению тепла берет на себя эф■ требуемая толщина утеплителя
варианте удается вынести точку
фективный утеплитель из минерадля Москвы составляет 120–160 мм.
росы в утеплитель и добиться половатных или пенополистирольных
Первые здания такой конструкложительной температуры в блоке
плит, то такая конструкция имеет
ции построены более 40 лет назад
Технологии строительства 2(24)/2003
(см. для сравнения графики 3 и 4);
■ толщина утеплителя должна
быть такой, чтобы обеспечить положительные температуры в стене
из блоков;
■ в качестве утеплителя предпочтительнее применять плиты из пенополистирола, так как расчет показывает, что в этом случае резко
уменьшается накопление конденсата в утеплителе и штукатурных слоях, в то время как при использовании минераловатных плит возможно накопление конденсата. Это
объясняется тем, что и блоки, и минераловатные плиты имеют высокую паропроницаемость, и пар,
легко проходя через них, задерживается на границе «минплита-штукатурка». Низкая же паропроницаемость пенополистирола помогает
снизить этот эффект (графики 4 и
5). Тем не менее проблема остается
– накопление конденсата в утеплителе и штукатурке возможно, поэтому желательно проектировать
внутренние отделочные слои с низкой паропроницаемостью (использовать специальные грунтовки или
штукатурные составы, плотные виниловые обои, плитку и т.п.);
● вероятно, есть смысл использовать перфорированные стартовые профили для крепления первого ряда утеплителя, так как это позволит вывести из утеплителя накопившийся конденсат;
● для крепления плит утеплителя необходимо использовать специальные винтовые дюбели для
легких бетонов с заглублением в
стену не менее 90 мм;
● до приклеивания плит утеплителя следует предусмотреть грунтовку поверхности для повышения
адгезии;
● для штукатурных и окрасочных
слоев использовать материалы с
достаточно высокой паропроницаемостью, при этом штукатурные
слои должны быть минимальной
толщины (2–3 мм).
Хочется отметить, что все расчеты
выполнялись согласно СНиП II-3-79*
для Москвы на зимние условия эксплуатации (влажность 83%, температура самой холодной пятидневки
— минус 26°С). Очевидно, что такие
«жесткие» условия бывают далеко
не каждый день, и все проблемы
будут выявляться не сразу.
Долговременного (более 8 лет)
опыта по эксплуатации таких конструкций в наших непростых климатических условиях нет. Однако известны случаи отказов неверно спроектированных стеновых конструкций
уже после трех зимних сезонов.
Группа компаний «ИНФОКОСМОС»
Тел.: (095) 917-58-35
19