Нужно ли утеплять стены из газобетона?

Обратимся к строительным нормам - СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Стены из газобетонных блоков марки D400 толщиной 375 мм в средней полосе России могут удовлетворять требованиям этого СП без дополнительного утепления. Такие стены вполне способны обеспечить необходимое сопротивление теплопередаче.

Речь идёт о стенах, возведённых в соответствии с технологией тонкошовной кладки, то есть с помощью клеевого раствора, наносимого слоем не более 3 мм. В этом расчёте представлено условное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, без учёта объёмно-планировочных, конструктивных особенностей конкретного здания и климатической зоны, где ведётся строительство. Данное значение сравнивается с базовым (RT).

Подробную информацию о проектировании и технологии сооружения зданий из газобетона можно получить на курсе по строительству из YTONG

Плюсы однослойных стен

Итак, нормы разрешают делать однослойные стены из газобетона. Если дом с такими стенами правильно спроектирован и построен, вы не будете переплачивать за отопление зимой. И сэкономите на строительстве, ведь вам не придётся отдавать деньги за теплоизоляционный материал и сопутствующие ему крепёж и монтажные работы.

Проект “Дессау” от YTONG

У однослойных стен есть целый ряд других преимуществ над многослойными (газобетон + утеплитель):

• Простота укладки и защита от «дурака». Сооружать однослойные стены из газобетонных блоков намного проще, чем многослойные конструкции. Кладочные работы могут выполнять даже люди без высокой квалификации. В то время как для монтажа утеплённого фасада нужны профессионалы с большим опытом.

Кроме того, при возведении однослойной стены легче обнаружить ошибку (конструкция со всех сторон открыта для осмотра) и своевременно исправить её. Например, если где-то в кладке оставили щель, её можно быстро заделать, обеспечив воздухонепроницаемость конструкции. В стене, закрытой утеплителем, напротив, дефекты будут скрыты и проявятся только в процессе эксплуатации дома. Притом устранить их будет очень затратно. А ведь от случайного брака не застрахованы даже ответственные рабочие!

• Высокая скорость монтажа. Чтобы построить многослойную стену, приходится покупать и доставлять различные материалы и крепёж, поэтапно выполнять работы, что затягивает процесс строительства. Если теплоизоляция паронепроницаемая (пенополистирол – обычный или экструдированный), то надо ждать от двух месяцев до полугода после возведения стен, прежде чем приступать к её монтажу. Это нужно, чтобы из газобетона успела выйти так называемая «производственная» влага: если «запереть» её в кладке паронепроницаемым слоем, возможно ухудшение эксплуатационных свойств стены, повреждение отделки.

В случае однослойной стены ждать не нужно, а потому дом будет закончен быстрее. Добавим, что монтаж фасадной теплоизоляционной системы сложнее, чем оштукатуривание газобетона. В частности, поверх утеплителя придётся наносить сначала базовый штукатурный слой, утапливая в него армирующую сетку, а затем декоративный слой. В то время как кладку из газобетона можно сразу отделывать декоративной (толстослойной) штукатуркой, при условии, что стена выполнена ровно. Экономия времени и средств.

Долговечность. Срок службы утеплителя – вопрос открытый, но очевидно, что фасадной теплоизоляционной системе капитальный ремонт потребуется раньше, чем газобетонной стене.

• Возможность крепления любых элементов к фасаду. Утеплённый фасад – не столь прочная конструкция, как газобетонная кладка. Поэтому для закрепления на нём тяжёлых элементов, например, камер видеонаблюдения, потребуются дорогостоящие решения – дистанционные дюбели и пр. Кроме того, если опирать на такой фасад лестницу, есть риск повредить его. В случае однослойных стен из газобетона подобных проблем нет.

• Отсутствие металлического крепежа, то есть «мостиков холода». Утеплитель фиксируют к стене клеем и тарельчатыми дюбелями с металлическими сердечниками (не менее 4 шт./м2). Дюбели уменьшают теплотехническую однородность стены. Насколько – это зависит от конкретного крепежа и качества монтажных работ. По оценкам экспертов НИИСФ, дюбели могут увеличивать теплопотери через стены на 30% и более*. Иными словами, есть вероятность, что крепёж в нормативном количестве в сочетании с тонким слоем теплоизоляции сведёт на нет положительный эффект от утепления. И напротив, отсутствие таких «мостиков холода» – несомненный плюс в плане теплозащиты.

Павел Пастушков, ведущий научный сотрудник НИИСФ РААСН:

«Утепление стен – не единственный, а один из нескольких способов повысить энергоэффективность газобетонного здания. И актуальный только тогда, когда дополнительное утепление – это оправданное, то есть окупаемое мероприятие. К проектированию дополнительного утепления следует относиться внимательно, чтобы из-за неграмотного крепежа, который снизит теплотехническую однородность ограждающей конструкции, не растерять ту прибавку к сопротивлению теплопередачи по глади стены, которая достигается за счёт слоя утеплителя».

Конечно, однослойные стены из газобетона – не панацея. Есть ситуации, когда без дополнительного утепления кладки не обойтись. Например, в регионах с суровыми зимами. Или в регионах, где проблематично купить блоки с маркой по плотности D400 и менее. Чтобы соответствовать нормам, стена из более плотных блоков D500 должна иметь толщину около 500 мм (чем плотнее газобетон, тем хуже его теплозащитные свойства и тем толще должна быть стена из него). Не каждый застройщик решится на коттедж с полуметровыми наружными стенами.

Впрочем, для малоэтажного домостроения вполне достаточно блоков D400 толщиной 375 мм: их прочности с избытком хватает, чтобы сооружать здания высотой в 3 этажа.

Мифы о необходимости утепления

В интернете встречается немало мифов, связанных с утеплением газобетонных стен.

Миф 1. Если домовладелец хочет меньше платить за отопление, то у него нет другого выбора, кроме как теплоизолировать стены из газобетона.

Так ли это? Давайте посмотрим, на чём действительно можно сэкономить. В доме больше всего тепловой энергии потребляют системы отопления, горячего водоснабжения и вентиляции**.

Этот график относится к многоэтажным зданиям, но даёт представление о соотношении источников потерь тепловой энергии. Отличие частного дома в том, что потери через окна и стены будут выше. В любом случае наибольший экономический эффект мы получим, если оптимизируем инженерные системы. И только во вторую очередь имеет смысл вкладываться в ограждающие конструкции. Причём, как мы видим на графике, потери тепла через окна такие же, как через стены. А значит, нужно уделить внимание теплозащите окон в той же мере, что и стен: устанавливать окна с максимально энергосберегающими стеклопакетами, обязательно предусматривать четверти с наружной стороны оконных проёмов, утеплять откосы со стороны помещений. Стоит рационально относится и к площади остекления: чем она больше, тем больше затраты на обогрев дома. Притом помещения с большой площадью остекления лучше обращать на юг, чтобы использовать для обогрева ещё и тепловую энергию солнца.

Наконец, нужно эффективно утеплять крышу, фундамент или перекрытие первого этажа, периметр межэтажных перекрытий. Главное – надо подходить к вопросу комплексно и «прорабатывать» самые слабые элементы в тепловой оболочке здания, а не утеплять то, что и так хорошо удерживает тепло. Подчеркнём ещё раз: однослойные стены из газобетона по теплотехнике вполне подходят для центрального региона России. Если здание построено качественно, по тщательно рассчитанному проекту.

Глеб Гринфельд, директор Национальной ассоциации производителей автоклавного газобетона (НААГ), руководитель проектной группы:

«Чтобы улучшить тепловую защиту здания, предпринимают, прежде всего, меры, которые наименее затраты, но дают максимальный энергетический эффект. В первую очередь стоит заняться системами отопления и вентиляции. Например, установить котельное оборудование с погодозависимой автоматикой или тепловой насос, а также вентиляцию с системой рекуперации или подогревом притока воздуха. Это существенно снизит потребление энергии. И только затем нужно заняться потерями тепла через оболочку здания. Принципиальную роль здесь играют окна. Следует оптимизировать их теплозищитные характеристики, площадь, ориентацию по сторонам света, узлы их примыканий к проёмам. Если всех этих мер оказалось недостаточно, предусматривают утепление стен».

Павел Пастушков, ведущий научный сотрудник НИИСФ РААСН:

«Применение комплекса современных энергосберегающих технологий и мероприятий позволило жилому комплексу «Солнечный» с однослойными стенами из газозолобетона (разновидность автоклавного газобетона) в Свердловской области стать победителем II градостроительного конкурса Минстроя в номинации «Лучший реализованный проект энергосбережения при строительстве жилья эконом-класса» (ООО «ПСО «Теплит»). Класс его энергосбережения – «А». Это достигнуто благодаря следующим решениям:

применение однослойной кладки из укрупненных блоков марки D400 толщиной 400 мм; использование газозолобетона в качестве строительного материала (расчетная теплопроводность при условиях эксплуатации А согласно исследованиям НИИСФ РААСН составляет 0,116 Вт/(м∙°С));  применение тонкошовной кладки на теплоизоляционном клею;  применение сборно-монолитных плит перекрытия из газозолобетона;  использование окон с повышенным уровнем теплозащиты».

Андрей Карпов, руководитель проектов ООО «СтройПроектКонсалтинг», г. Тула:

«При проектировании многоквартирного жилого дома (5 этажей), расположенного в Тульской области, МО Товарковский, мы предусмотрели несущие стены из газобетонных блоков YTONG D500 толщиной 500 мм, с облицовкой силикатным кирпичом. Теплотехнический расчет показал соответствие этой ограждающей конструкции требованиям СП 50.13330.2012 (поэлементные требования) для Тульской области. Теплопотери через окна и двери составили 40,3%, а через стены 31,0 %. Также в ходе проектирования были проработаны фундамент, перекрытия, кровля, окна, отопление и вентиляция, что позволило снизить общие теплопотери. Расчет удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию, значение которого составило 0,109 Вт/(м·°С), показал соответствие здания классу энергетической эффективности «А++». Поэтому дополнительное утепление стен было нецелесообразно и экономически не выгодно. Проект успешно прошел государственную экспертизу, здание введено в эксплуатацию, сейчас в нём живут люди».

Миф 2. Расходы на дополнительное утепление окупятся быстро, учитывая высокие цены на энергоносители.

Проверим это утверждение расчётом. Приведём пример конкретного загородного дома со стенами из газобетона. Дом находится в Московской области. Его отапливают с помощью электричества – самого дорогого энергоносителя, используя тепловой насос «воздух-воздух».

Дом В. Борисова

Виктор Борисов, инженер, построил дом своими руками в 2012 году:

«Площадь моего дома 72 м2, общая площадь ограждающих конструкций 246 м2. Фундамент в виде монолитной бетонной плиты с утеплением толщиной 200 мм. Кровля плоская, сборно-монолитная с утеплением 225 мм. Окна с пятикамерными профилями и двухкамерными стеклопакетами с теплоотражающим напылением, площадь окон – 11,3 м2. Стены – однослойные, из газобетона D400 толщиной 375 мм, блоки уложены на тонкошовный клей. Фасад отделан цементной штукатуркой с пенополистирольными шариками, толщина слоя – 20 мм.

Согласно расчёту, потери тепла в доме составляют 7718 кВт·ч/год. Чтобы компенсировать их, я трачу 12000 руб. в год, отапливая тепловым насосом «воздух-воздух» (и тратил бы 30000 руб. в год, если бы отапливал электричеством), при усреднённом тарифе 3,89 руб. за 1 кВт·ч.

Целесообразно ли дополнительно утеплить дом? Самый бюджетный вариант теплоизоляции – пенополистирол ПСБ-25 толщиной 100 мм вместе с крепежом и монтажом – обойдётся как минимум в 60000 руб. После утепления ежегодная экономия на отоплении составит 2300 руб. То есть даже если тарифы на электроэнергию будут расти, дополнительное утепление окупится не раньше, чем через 20-25 лет. Считаю, в нём нет экономического смысла».

Подробности этого расчёта можно узнать здесь.

Другие расчёты также показывают, что минимальный срок окупаемости дополнительного утепления – не менее 20 лет.

Миф 3. Когда в расчёте теплопотерь учитывают влияние линейных и точечных теплотехнических неоднородностей, стены из газобетона не «дотягивают» до нормативов по теплозащите.

В доме есть особо промерзающие части – углы, откосы, стыки элементов, в том числе примыкания стен к перекрытиям, места крепления к стенам балконных плит и пр. Ухудшение теплозащиты из-за подобных узлов оценивают коэффициентом теплотехнической однородности***. Производители теплоизоляции обращают особое внимание на этот коэффициент, ведь он повышает требования к ограждающим конструкциям. Это даёт основания убеждать потребителей в необходимости утепления стен.

Действительно, грамотный расчёт обязан учитывать коэффициент теплотехнической однородности. Но даже с этой коррективой стена из газобетона вполне может соответствовать нормам, без какого-либо утепления. Вот пример теплотехнического расчёта условного здания с однослойной стеной из газобетона (D400, 375 мм), без отделки, с учётом усреднённого коэффициента однородности 0,7 (такой показатель характерен, в частности, для домов с очень большой площадью остекления или с недостаточно энергосберегающими стеклопакетами, либо с железобетонной балконной плитой, не имеющей термовкладыша, либо с недостаточным слоем утепления по периметру межэтажного перекрытия и пр.):

Как мы видим, приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции (2,46 Вт/(м·°С)) больше нормируемого значения поэлементных требований (1,98 Вт/(м·°С)). То есть удовлетворяет требованиям тепловой защиты здания, согласно СП 50.13330.2012.

Причём, можно без особого труда улучшить сопротивление теплопередаче - только за счёт грамотной проработки некоторых конструктивных узлов, прежде всего, оконных блоков, балконов, примыканий плиты перекрытия к стенам.

Добавим, что при расчёте нормируемого значения используется коэффициент, учитывающий регион строительства****, который для средней полосы России понижает требования к кладке. Не стоит забывать о нём, делая теплотехнический расчёт (при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по СП 50.13330.2012 "Тепловая защита зданий" и выполнении требования 10.1 к данной удельной характеристике). Если принимать во внимание оба коэффициента (его и коэффициент однородности), однослойная газобетонная стена в большинстве случаев будет соответствовать требованиям по теплозащите и даже превышать их.

Проект “Кёльн” от YTONG

Алексей Аверин, инженер по применению продукта YTONG (Xella Russia):

«Нередкая ситуация: производители теплоизоляционных материалов представляют в интернете теплотехнические расчёты, оправдывающие необходимость утепления стен из газобетона. Расчёты зачастую оказываются недостоверными, поскольку для теплоизоляции там указаны коэффициенты теплопроводности, полученные этими производителями в ходе испытаний. А для газобетона берутся справочные коэффициенты из СП 50.13330.2012. Между тем данные по теплопроводности газобетона, полученные в ходе испытаний, могут отличаться от справочных. Так как при расчете теплотехники стены нужно учитывать эксплуатационную влажность кладки в 4 или 5%.

Обращайте внимание на такие детали. Объективным можно считать только тот расчёт, где данные для всех материалов взяты либо из нормативов, либо из протоколов испытаний».

Миф 4. Стена из газобетона имеет высокую влажность, из-за чего обладает более высокой теплопроводностью, чем указывают изготовители газобетона.

Это не так. Избавившись в первые месяцы после строительства дома от производственной влаги, газобетон постоянно стремится к равновесной влажности (то есть, впитывая «лишнюю» влагу, затем отдаёт её). Согласно результатам многочисленных натурных испытаний, эта влажность составляет  4-5% в зависимости от климатических условий в регионе, где построен дом. Данное значение сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации дома. Так что переувлажнённый газобетон – это миф.

Единственный нюанс: влага, которая содержится в блоках при выходе из автоклава, должна беспрепятственно покинуть свежеуложенную кладку. Поэтому не стоит закрывать только что построенную стену паронепроницаемыми материалами – будь то утеплитель из экструдированного пенополистирола, цементная штукатурка плотностью более 1300 кг/м3 или облицовочный керамический кирпич, уложенный вплотную (без вентзазора) к газобетонной стене.

Отметим и такой момент: когда стена выполнена из одного материала (газобетона), производственная или эксплуатационная влага быстрее удаляется из неё за счёт большого градиента температур снаружи и изнутри кладки. Как следствие – более низкая теплопроводность стены. Если же кладка закрыта утеплителем и находится исключительно в «тёплой» зоне, процесс удаления влаги замедляется.

Что же в итоге? Конечно, хозяин своего дома сам выбирает, утеплять его или нет. Но, принимая решение, помните, что однослойные стены из газобетона сами по себе достаточно тёплые. И что энергоэффективность дома зависит не только от стен, но и от окон, крыши, фундамента, систем отопления и вентиляции, архитектурно-конструктивных особенностей здания, от качества выполненных работ и других факторов.

Подробную информацию о возведении дома из газобетона можно получить на курсе по строительству из YTONG

* “Современный автоклавный газобетон”. Сборник докладов V научно-практической конференции, г. Пятигорск, 16–18 октября 2019 г.

**  Согласно МГСН 2.01-99 “Энергосбережение в зданиях”.

*** СП 230.1325800.2015 “Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей”.

**** СП 50.13330.2012 “Тепловая защита зданий”, пункт 5.2.