За часів СРСР мало кого цікавило, яка вартість центрального опалення будинку. Якщо взимку було в кімнаті душно, то просто відкривали кватирку або навіть стулку вікна. Регулювання тепловіддачі опалювальних батарей якщо і була, то їй не користувалися. До початку світової енергетичної кризи в 70-х роках про те, якою має бути теплоізоляція всерйоз замислювалися тільки теоретики будівництва. Але в 1973 р основні країни, які добували більшу частину нафти в світі, підняли за три місяці ціну на неї в 2,5 - 3рази, а за наступні роки - ще в 5 - 6 разів. Ось тоді в усьому світі, в т. Ч. І в Радянському Союзі почали приділяти увагу збереженню тепла в житловому секторі, громадських і адміністративних будівлях.
В результаті з'ясувалося, що через стіни з будинку йде від третини до половини тепла (песимісти налічують до 3/4), чверть - через вікна і двері будинку, від 1/10 до 1/5 - через вентиляцію, трубопроводи опалення та гарячого водопостачання.
У Центральній Європі до 2-ї світової війни для будинку в 150 кв. м витрачалося 36 Вт ∙ год / кв. м, в 1970-х - на 1 кв. м потрібно було витратити 90 Вт ∙ год / кв. м, в 80-х - 69, в 90-х - 16 - 20. Для «пасивного» будинку - в межах від 5 до 7 Вт ∙ год / кв. м.
Нормативні документи по теплоізоляції будівель
Нормативні документи, що визначають якою має бути величина допустимих втрат тепла будинку, були і до енергетичної кризи, наприклад, СНиП II-А.7-71.
В кінці 1970-х вступили в дію СНиП II-3-79 під назвою «Будівельна теплотехніка». Через два-три роки - додатковий документ - СНиП 2.01.01-82, який отримав назву «Будівельна кліматологія». Названі документи з невеликими правками, пов'язаними з появою нових матеріалів, діяли і після розвалу СРСР. Діють вони і в наші дні і є основоположними нормативними документами з теплотехніки будівель і за вимогами до характеристик і параметрів технологій теплоізоляції.
Через 7 років - нові посилені вимоги:
Що таке пінобетон як будівельний матеріал?
За першим документом пористі бетони діляться на:
- пінобетони - порообразователь у вигляді білкових або синтетичних піноутворювачів замішується при виготовленні в бетонну суміш;
- газобетони - порообразователь виробляє газ прямо в замішаної суміші, наприклад, при додаванні до складу замісу алюмінієвої пасти або пудри;
- газопінобетону - комбінація піноутворювача і алюмінієвої пудри, яку вносить в суміш.
До пористих бетонів ГОСТ 31359 відносить:
- автоклавний газобетон - за добу набирає 70% номінальної міцності прогревом в автоклаві;
- пенозолобетонами теплоізоляційний - наповнювачем є зола вугільних електростанцій;
- автоклавний конструкційно-теплоізоляційний пінобетон - може використовуватися в несучих конструкціях і перегородках до 3-х поверхів і т. д.
Деякі характеристики газо- пенобетонов
Пористі бетони виготовляються:
- з марками міцності на стиск з В 0,35 і В 0,5 закінчуючи В 17,5 і В 20;
- з марками середньої щільності - від D 200 і D 250 до D 1000, D 1100 і навіть D 1200;
- з теплопровідністю - визначається тільки в сухому стані і задається коефіцієнтом, вимірюється в Вт / (м ∙ ° С) №;
- з паропроникністю в сухому стані, задається коефіцієнтом, вимірюється в мг / (м ∙ год ∙ Па);
- з усадкою, що утворюється при висиханні;
- з морозостійкістю - вимірюється числом циклів замерзання / розморожування, маркується «F», наприклад, F 15, змінюється від F 15 до F 100.
Коефіцієнти теплопровідності і паропроникності в зв'язку з маркою по щільності наведені в таблиці нижче.
Марка пінобетону за середньою густиною
Коефіцієнт теплопровідності в сухому стані
Коефіцієнт паропроникності, не менше
За призначенням пористі, в т. Ч. І пінобетони повинні бути:
- Теплоізоляційні. Міцність на стиск не менше В 0,35, а щільність не більше D 400. Використовуються для зовнішньої теплоізоляції будинку. Для кладки можна використовувати тільки для НЕ нагруженнихперегородок.
- Конструкційно-теплоізоляційні. Клас міцності на стиск більше В 1,5, середня щільність до D 700. Можна використовувати як у внутрішніх перегородках, так і в зовнішніх стінах. При відповідній товщині стіни додаткова теплоізоляція не потрібна.
Розрахунок товщини пенобетонной стіни
За вказаними на початку статті СНіПам, на території Укаїни відповідно до встановлених норм на теплові втрати товщина, наприклад, цегляної стіни повинна бути від 1,1 до 2 м і більше. Менші числа відносяться до південних районів, великі - до північних, до Сибіру і Далекому Сходу. Природно такі стіни будинку зі звичайного керамічного або силікатної цегли ніхто робити не буде.
Який вихід є з цієї ситуації?
Перший варіант - будівництво несучої стіни з цегли та її зовнішнє утеплення. Для утеплення може бути використаний пінобетон. Цегляна стіна для одноповерхового будинку розраховується на всю навантаження від горищного перекриття, ваги кроквяної системи і ваги покрівельних покриттів.
Другий варіант - будівництво з конструкційно-теплоізоляційних марок пінобетону. При цьому товщина стіни повинна:
- витримувати навантаження від вищерозташованих елементів будівлі в т. ч. і перегородок;
- забезпечувати необхідний опір теплопередачі.
Для розрахунку потрібно:
- теплотехнічні параметри всіх матеріалів, використовуваних в конструкції стіни - теплопровідність або зворотна їй - теплоопір;
- градусо-добу періоду опалення - розраховується за СНиП II-3-79 для місцевості проведення будівництва або береться з довідника (для регіонів Харкова і Москви ця величина менше 6 000);
- опір теплопередачі, яке повинно бути у конкретної стіни в даній місцевості береться з Сніпа, наприклад, для Москви це 3,5 (кв. м ∙ ° С) / Вт.
Якщо стіна з цегли і утеплювача, то в розрахунок сумарного опору повинна увійти і штукатурка.
Коефіцієнти теплопровідності матеріалів, в Вт / (° С ∙ м):
- цегла марки М 150 лицьовій - 0,56;
- пінобетон, марка D 1000 - 0,24;
- пінобетон, марка D 600 - 0,14;
- штукатурка - 0,58.
При товщині стіни «в цеглину» (0,25 м) його опір буде: 0,25 / 0,56 = 0,446.
Шар штукатурки в 2 см - 0,02 / 0,58 = 0,0344.
Шар пінобетону D 1000 - (3,5 - 0,446 - 0,0344) ∙ 0,24 = 724 мм.
Шар пінобетону D 600 - (3,5 - 0,446 - 0,0344) ∙ 0,14 = 422 мм.
Таким чином, для Москви при товщині цегляної несучої стіни в 250 мм потрібно дополнітельнаятолщіна стін з піноблоків:
- для марки D 1000 - 724 мм;
- для марки D 600 - 422.
Зменшити товщину стіни можна, наприклад, взявши пінобетон марки D 300 або D 200.
Розрахунок проводився для нормативної теплопровідності. Реально вона буде такою через два - три роки після закінчення будівництва, т. К. На той час просохнуть стіни.