Міф восьмий - "газобетон є крихким матеріалом. Щонайменша деформація фундаменту може призвести до масивних тріщин всієї конструкції".
Висновок (можливість розтріскування кладки) заснований лише на поверхневій оцінці властивостей каменя, а тому не цілком коректний.
Спочатку про крихкість як таку. Крихкість – антонім пластичності.
Пластичні матеріали здатні до значних деформацій без порушення цілісності (пластмаси, гума, у меншій мірі дерево). Крихкі матеріали під навантаженням довго зберігають форму, деформуючись лише трохи, а потім руйнуються.
Будь-яка кам'яна кладка при деформації руйнуватиметься. Гранична деформація (така, яку кладка витримає без руйнування) для різних видів кладок (цегельна, бетонна, кам'яна) різна, але у будь-якому випадку не велика: 2 – 5 мм/м-кодів, не більше.
Для того, щоб крихкий матеріал руйнувався, необхідно докласти якесь зусилля, навантажити його. Залежно від напряму надання навантаження його величина, достатня для руйнування, буде різна. Наприклад, більшість кам'яних матеріалів і скло витримують великі стискуючі навантаження, але порівняно легко рвуться при розтягуванні. З іншого боку метали однаково добре чинять опір як стискуванню, так і розтягуванню. Сталевий трос – один з найнаочніших прикладів здатності металів витримувати великі розтягуючі навантаження.
Саме ця властивість металів – чинити опір розтягуванню – використовується в армокам’яних і залізобетонних конструкціях.
Газобетон досить крихкий матеріал. Його граничні деформації порівнянні з деформаціями керамічних каменів. Тому в малоповерховому будівництві завжди, коли є хоч щонайменший сумнів в жорсткості фундаменту, при кладці мають бути виконані конструктивні заходи, що забезпечують цілісність конструкцій при виникненні розтягуючих зусиль.
(рис.) деформації фундаменту можуть призвести до тріщин у кладці
Не дивлячись на низьку деформативність (крихкість) газобетону, тріщиностійкість кладки з нього забезпечується простими конструктивними заходами: Традиційним способом запобігання тріщинам є влаштування армованих поясів в рівні кожного перекриття.
(рис.) залізобетонний пояс у рівні перекриття: розподіляє вертикальні навантаження і працює на ростягнення
Також добре з цим завданням справляються окремі арматурні стрижні, що укладаються в штраби між черговими рядами блоків.
(рис.) армування може запобігти утворенню тріщин
Міф дев'ятий - "будівля з ніздрюватого бетону вимагає зведення монолітного стрічкового фундаменту або цокольного поверху із звичайного важкого бетону, що спричиняє за собою чималі витрати"
Міф про те, що ніздрюватобетонний будинок пред'являє якісь особливі вимоги до фундаменту, не має під собою реальних підстав. Господарські споруди з газобетонних блоків на стовпчастих фундаментах, що обв'язали зверху сталевою рамою справно служать довгі роки. Газобетонна кладка, як і кладка з інших штучних матеріалів повинна мати у своїй основі надійний фундамент.
Сама ідея про те, що вибором стінового матеріалу можна добитися економії на фундаментних роботах, порочна за своєю суттю.
Фундамент для житлового будинку повинен забезпечувати постійність його форми. Погодьтеся, жити в перекошеній зробленій з колод хатинці і утішати себе тим, що «покосилася, зате не тріснула» – не сама веселкова перспектива. Фундамент у будь-якому випадку має бути нерухомим.
Його нерухомість забезпечується:
- вибором непучиністої основи для будівництва (найпростіший і надійний варіант);
- закладанням нижче глибини промерзання на пучиністих грунтах, або влаштуванням мілкозаглибленого фундаменту, що утеплює (для будівель, що постійно експлуатуються);
- іншими конструктивними заходами.
Навантаження від власної ваги малоповерхової будівлі, які передаються на грунт, настільки малі, що практично завжди можуть не перевірятися розрахунком. Виняток можуть становити, хіба що будинки, що зводяться на схилах або на торф'яниках. У всіх інших випадках, що масивний цегельний, що легкий каркасний будинок зажадають для себе абсолютно однакових – нерухомих – фундаментів.
Легка літня кибитка може експлуатуватися без фундаменту взагалі, прекрасним підтвердженням цьому служать вагончики-побутівки і і блок-контейнери для кочівних робітників. Фундамент житлового будинку має бути надійним. Вибір матеріалу стін на вимоги до фундаменту не впливає.
Міф десятий - "газобетонні стіни без додаткового утеплення недостатньо теплі"
Зовнішні стіни будівлі в першу чергу повинні забезпечувати санітарно-гігієнічний комфорт в приміщенні. Діючими нормами прийнято, що такий комфорт буде забезпечений, якщо в найлютіший мороз перепад температур між внутрішньою поверхнею зовнішньої стіни і внутрішнім повітрям буде не більше 4 градусів.
Для більшості районів України ця вимога забезпечується при опорі стіни теплопередачі рівній 1,3 – 1,5 м² °С /Вт. А таким опором теплопередачі володіє кладка з газобетонних блоків завтовшки 150 – 200 мм (залежно від щільності 400 або 500 кг/куб.м).
«Тепла» стіна – це, перш за все, стіна, що забезпечує тепловий комфорт. Тепловий комфорт в приміщенні забезпечується газобетонною стіною завтовшки вже 150 – 200 мм! Саме такої стіни вистачає для дачного будинку, який в холодний сезон експлуатується епізодично, від випадку до випадку. Для двоповерхового дачного будинку досить кладки з блоків завтовшки 200 мм (рідше - 250 мм) - як по несучій здатності, так і по теплотехнічних характеристиках. Додаткового утеплення такий будинок не вимагає.
Міф одинадцятий - "стіна без зовнішнього утеплення не відповідає вимогам теплового захисту"
Спочатку декілька слів власне про вимоги, що пред'являються будівельними нормами до зовнішніх стін житлових будівель, експлуатованих постійно.
Перша вимога – забезпечити санітарно-гігієнічний комфорт в приміщенні. Друга вимога, що пред'являється нормами до зовнішніх захисних конструкцій – сприяти загальному зниженню витрати енергії на опалювання будівлі.
Для спрощення розрахунків, що проводяться при проектуванні теплового захисту, введено поняття «Нормованого значення опору теплопередачі» Rq min. Для першої температурної зони, в яку потрапляє половина всієї території України, в т.ч. і м. Київ, мінімальний допустимий опір теплопередачі стін житлових будівель дорівнює 2,8 м².С/Вт (ДБН В.2.6-31:2006, таблиця. 1).
Ця величина означає, що при постійному перепаді температур між внутрішнім і зовнішнім повітрям в 1 С через стіну проходіть тепловий потік щільністю 1/2,8 = 0,357 Вт/м². А при середній за опалювальний період різниці температур 21,1 оС щільність теплового потоку складе 7,53 Вт/м². За всі 187 діб опалювального періоду через кожен квадратний метр стіни буде втрачено близько 33,8 кВт.ч теплової енергії. Для порівняння: через кожен квадратний метр вікна втрачається майже в 5 разів більше енергії – близько 160 кВт.ч.
Наступна стадія проектування теплового захисту будівель – розрахунок потреби в тепловій енергії на опалювання будівлі. Як правило, на цій стадії виявляється, що розрахункові значення значно нижче потрібних (тобто розрахункова витрата енергії менше нормативної). В цьому випадку (при комерційному будівництві) знижують рівень теплозахисту окремих обгороджувань будівлі або (у разі, коли замовника чекає самому експлуатувати будівлю) вибирають економічно оптимальне рішення: заощадити на одноразових вкладеннях або понадіятися на економію в процесі експлуатації. Мінімальне значення опору теплопередачі зовнішніх стін житлових будівель, до якого можна знижувати тепловий захист, складає 75% від нормативного – 2,1 м².°С/Вт.
Таким чином, при новому будівництві в кліматичних умовах першої температурної зони України нормативні документи вимагають забезпечити для зовнішніх стін житлових будівель опір теплопередачі на рівні 2,1 – 2,8 м².°С/Вт (ДБН В.2.6-31:2006).
Тепер про те, якими теплозахисними характеристиками володіє кладка, виконана з газобетонних блоків.
1. При розрахунку стіни за умовами енергозбереження беремо в якості розрахункової середню теплопровідність газобетону при експлуатаційній вологості. Для житлових будівель України і газобетону марки по середній щільності D400 отримуємо такі значення: розрахункова вологість 6%, розрахункова теплопровідність 0,12 Вт/м.оС (результати випробувань НДІБК).
2. Коефіцієнт теплотехнічної однорідності кладки по полю стіни (без врахування відкосів і зон сполучення з перекриттями) приймемо рівним 1. Різні розрахункові моделі показують, що при кладці на тонкому клейовому шві 2±1 мм коефіцієнт теплотехнічної однорідності може знижуватися до 0,95-0,97, але лабораторні експерименти і натурні обстеження такого зниження не фіксують. У будь-якому випадку – в інженерних розрахунках похибкою в межах 5% прийнято нехтувати.
3. Теплоізоляція зон сполучення з перекриттями і віконних відкосів – це окремі конструктивні заходи, за допомогою яких можна досягти підвищення теплотехнічної однорідності до величин навіть більших за одиницю.
Тепер за формулою R = 1/αн + δ/λ + 1/αв знайдемо опір теплопередачі газобетонних кладок різної товщини (при щільності газобетону 400 кг/куб.м).
| Товщина кладки, мм | Опір теплопередачі, м².°С/Вт |
| 100 | 1,00 |
| 150 | 1,40 |
| 200 | 1,82 |
250 | 2,24 |
| 300 | 2,67 |
| 375 | 3,31 |
Як видно з таблиці, вже при товщині 250 мм стіна з газобетону D400 може задовольняти вимогам, що пред'являються до стін житлових будівель з умови зниження витрати енергії на опалювання. А при товщині 300 мм і більш може використовуватися навіть без перевірки питомої витрати енергії на опалювання.
Отже, одношарова газобетонна стіна завтовшки 300 мм і більш абсолютно самодостатня з точки зору нормативних вимог до зовнішніх обгороджувань житлових будівель.
Міф дванадцятий - "без зовнішнього утеплення точка роси опиняється в стіні"
«Точка роси», а якщо говорити чіткіше, то «площина можливої конденсації водяної пари», легко може виявитися усередині захисної конструкції, що утеплена зовні, і практично ніколи не виявиться в товщі одношарової стіни.
Навпаки, одношарова кам'яна стіна менш схильна до зволоження, ніж стіни з шаром зовнішнього утеплювача в межах 50 – 100 мм.
Річ у тому, що площина можливої конденсації – це не той шар стіни, температура якого відповідає точці роси повітря, що знаходиться в приміщенні. Площина конденсації – це шар, в якому фактичний парціальний тиск водяної пари стає рівним парціальному тиску насиченої пари. При цьому слід враховувати опір паропроникненню шарів стіни, передуючих площині можливої конденсації. Враховувати опір паропроникненню внутрішньої штукатурки, шпалер тощо.
Проілюструємо наші міркування прикладами:
Вихідні умови: температура внутрішнього повітря: +20 °С, вологість 40%; температура зовнішнього повітря: -15 °С, вологість 90%.
На першому зображені: Щільність реальної і насиченої водяної пари в товщі стіни
На другому зображені: Зміна температури по товщині стіни
——— щільність насиченої водяної пари
——— щільність реальної водяної пари
Наступні ілюстрації досить наочно демонструють: конденсація стає можливою при зменшенні паропроникності оздоблювальних шарів або утеплювача в порівнянні з попередніми шарами.
Одношарова стіна з паропроникним оздобленням лише в рідкі особливо морозні зими може зволожуватися конденсованою вологою. В умовах клімату України конденсацією пари в товщі одношарових стін можна нехтувати.
Зовнішнє утеплення мінеральною ватою: При «мокрому» оздобленні утеплювача конденсація можлива на кордоні [штукатурка/утеплювач], з наступним намоканням утеплювача.
Зовнішнє утеплення пінополістиролом: Конденсація можлива на кордоні [несуча стіна/утеплювач]
