Сравнение энергоэффективных стеновых конструкций по теплотехническим характеристикам

Для строительства зданий и сооружений используются стеновые материалы, которые обладают прочностными и теплотехническими характеристиками. Кроме этого, имеет не маловажную роль экономическая сторона вопроса. В современном обществе остро стоит вопрос энергосбережения и эффективного использования энергоресурсов. Один из путей поиска ответа на него - это рациональное сочетание конструкционных и теплоизоляционных материалов.

Расчет различных вариаций кирпичных стен по сопротивлению теплопередачи и стоимости подтвердил неэффективность использования стен, сложенных исключительно из кирпича. Во-первых, этот вариант самый дорогой (10 449 руб.). Во-вторых, стена имеет чрезвычайно большую толщину 1,93 м. Несмотря на то, что в сравнении не учтены трудозатраты, сроки строительства и вес стены, можно предположить, что это самый трудоемкий вариант стены. Наиболее выгоднее выглядит стеновая конструкция, снаружи отделанная штукатуркой по жестким фасадным плитам утеплителя и кирпича, так как ее цена ниже в 6 раз (1941 рубль).

В нашем регионе по-прежнему велик процент малоэтажного строительства из бревна и бруса. Расчет показал, что для обеспечения достаточного сопротивления теплопередаче деревянные стены должны иметь толщину около 600 мм. Брус и бревна такой толщины не применяются в строительстве. Более легкая, по сравнению с кирпичной, стеновая конструкция имеет стоимость порядка 2000-2500 руб. за 1 м2. Кроме того, строительство из бруса и бревен менее трудоемко, нежели кирпичное строительство.

Еще более легкие, дешевые и быстровозводимые конструкции - каркасные. Расчет показал, что сопротивление теплопередачи составляет 3,51 (м2-°С)/Вт, что фактически соответствует допустимому 3,508 (м2-°С)/Вт. Это говорит о том, что, чтобы обеспечить достаточное сопротивление теплопередачи не нужно использовать лишний материал, следовательно, повысит энергоэффективность данной конструкции. Нельзя не отметить низкую стоимость (756 руб.) и маленькую толщину (160,5 мм).

Для строительства стен малоэтажных зданий активно применяются блоки из легких и особо легких бетонов, таких как пенобетон, полистиролбетон, керамзитобетон. Расчет показал, что их использование без дополнительного утепления нецелесообразно, так как в этом случае для обеспечения достаточного сопротивления теплопередаче необходимо увеличивать толщину стены до 760 мм (пенобетон), до 660 мм (полистиролбетон) и до 900 мм (керамзитобетон). Для чистоты сравнения были использованы один вид утеплителя и единая отделка. Для пенобетона и полистиролбетона оказалось достаточно 100 мм стекловаты, чтобы вписаться в норматив, а для керамзитобетона, по причине наибольшего по сравнению с конкурентами коэффициента теплопроводности, такой толщины утеплителя оказалось мало, но даже при увеличении ее в 1,5 раза, стоимость 1 м2 стены осталась на конкурентоспособном уровне.

Подводя итоги данной работы, в которой по теплотехническим и стоимостным характеристикам было произведено сравнение нескольких вариантов стеновых конструкций: кирпичных, деревянных, каркасных и блочных стен - нужно отметить, что использование конструкционно-теплоизоляционных и тем более конструкционных материалов в стеновых конструкциях без дополнительного утепления неэффективно ни с точки зрения теплозащиты, ни из экономических соображений. Самую тонкую и дешевую стенку удалось получить при помощи каркасных конструкций. Но остаются открытыми вопросы о несущей способности таких стен и теплопроводности в местах расположения стоек каркаса. Также они могут доставить неудобства в интерьере, связанные с креплением массивных элементов. Самая толстая и дорогая - кирпичная стена. Деревянные конструкции показывают замечательный эстетический вид и экологичность, но нужны большие затраты на защиту дерева. Блоки сами по себе являются теплозащитными материалами, но имеют высокую пористость, которая снижает их физико-механические свойства.

Н. В. Глущенко