40 см без утеплителя - достаточно? Обзор 19 основных стеновых материалов для коттеджа.

40 см без утеплителя - достаточно?
Обзор 19 основных стеновых материалов для коттеджа.

Первый вопрос, который встаёт перед каждым застройщиком – из чего лучше всего строиться.

На сегодня основные материалы для строительства частного дома:

  • Блоки;
  • Каркас;
  • Брус;
  • Кирпич;
  • Монолит
  • Прочее.

Каждый из этих материалов подразделяется на ряд составляющих. В таблице собраны некоторые характеристики этих материалов. Толщина стены взята стандартная, т.е. наиболее распространённая. Главный показатель, который нас интересует – теплопроводность. Все материалы рассматриваются без дополнительного утепления. Это сделано специально – чтобы снять извечный вопрос «можно ли строить из 40 см без утеплителя?».

Данные по теплопроводности по возможности взяты из реальных протоколов, а при их отсутствии – из ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника. Строительные нормы проектирования».

Про долговечность будет сказано отдельно по каждому материалу. Долговечность материала напрямую связана с понятием морозостойкость. Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Ключевое слово в этом определении – «насыщенном». В реальных условиях необходимо стремиться к снижению влажности материалов. Например, кирпич имеет морозостойкость не менее 35 циклов. А дворцы из кирпича стоят веками!

Материал Стандартная толщина стены, мм Плотность, кг/м3 Теплопроводность материала (условия Б), Вт/(м•оС) Приведенное сопротивление теплопередаче (норматив для стены 3.2), м²•°C/Вт
Блоки газосиликат 400 600 0,19 2,1
керамзитобетон 400 650 0,12 3,4
пенобетон 395 500 0,11 3,2
полистиролбетон 400 600 0,12 3,3
арболит 400 650 0,11 3,6
Каркас деревянный 200   0,05 4,0
стальной (ЛСТК) 228   0,07 3,4
Брус профилированный 220   0,18 1,2
клеёный 220   0,18 1,2
двойной брус с утеплителем 260   0,09 2,8
оцилиндрованный 220   0,28 0,8
рубленый 200   0,18 1,1
Кирпич полнотелый керамический 380 1700 0,49 0,8
поризованный 510 850 0,18 2,8
Монолит Дюрисол 400 650 0,11 3,6
ТИСЭ-3 380   0,12 3,3
Несъёмная опалубка из пенополистирола 250   0,09 2,9
Прочее SIP-технология 174   0,05 3,3
Экокуб 500   0,06 8,1

БЛОКИ

Газосиликатные

Самый неоднозначный материл. Из него на сегодняшний день строится наибольшее количество домов. Но он же имеет наибольшее количество подводных камней! Главная проблема этого материала – влажность. Отпускная влажность материала может составлять до 35% (СТБ 1117-98 «Блоки из ячеистых бетонов стеновые. Технические условия»). Пункт данного СТБ 4.2.1.5 гласит: «Коэффициент теплопроводности бетона блоков не должен   превышать значений, указанных в ГОСТ 25485». В данном ГОСТе сказано, что для плотности 600 кг/м3 теплопроводность бетона В СУХОМ СОСТОЯНИИ должна быть не более 0.13 Вт/(м·оС). По данным производителей теплопроводность как правило составляет 0.12 Вт/(м·оС). Т.е. требования СТБ соблюдены – материал В СУХОМ СОСТОЯНИИ является тёплым! Но отпускная влажность блоков в среднем составляет 25%, что совсем не является сухим состоянием. И если эти блоки «с пылу с жару» сразу заложить в стену и оштукатурить, то и получится результат, описанный в статье «Технология дала трещину» в Советской Белоруссии №234 (24615) от 09.12.2014 г. Реальную влажность каждой партии производитель честно указывает в сопроводительном паспорте. По информации исследовательских лабораторий газосиликатный блок высыхает до влажности 5% за 3-4 года. Кто-нибудь у нас сушит блоки столько времени под крышей в вентилируемом помещении? Поэтому в таблице представлена средняя реальная теплопроводность материала на уровне 0.19 Вт/м·оС (данные из ТКП) и соответствующее ей сопротивление теплопередаче 2.11 м²·°C/Вт, что совсем не соответствует нормативному значению для стены в 3.2 м²·°C/Вт.

Морозостойкость материала плотности 600 кг/м3 составляет 25 (35) циклов. Ранее на сайте ОАО «Забудова» была сноска к этим значениям:

  • 25 – если стена была оштукатурена в процессе строительства;
  • 35 – если стена была оштукатурена в процессе эксплуатации.

Отсюда пытливый ум мог сделать вывод о прямой зависимости долговечности материала от его влажности. Кстати, в указанной статье говорится о среднем сроке жизни домов в 8 лет, что при нашем климате соответствует 25 циклам морозостойкости – всё по ГОСТу 25485.

Ещё один фактор, за который голосуют большинство сторонников газосиликатных домов – дом построим надёжный, каменный, на века. При этом технология была запатентована в 1924 году, а построенные дома имеют возраст не более 80 лет.

Керамзитобетонные

Керамзит – это обожжёная глина с закрытой пористой структурой. В блоке связующим является цемент. За счёт этого блок с течением времени только набирает прочность. Данный материал имеет низкую отпускную влажность – до 5%.

По сопротивлению теплопередаче соответствует нормативу.

Указанные значения являются лучшими среди нескольких производителей в Беларуси. Разбежка с худшими показателями составляет до 30%. Поэтому при выборе производителя керамзитобетонных блоков надо обратить внимание на эти показатели.

По морозостойкости керамзитобетон плотности 650 кг/м3 имеет не менее 50 циклов.

В России находится единственный в мире научно-исследовательский институт по керамзиту ЗАО "НИИКерамзит", находящийся в городе Самара. В 2011 году институт отметил свое 50-летие. Все керамзитовые заводы, находящиеся на территории СНГ, используют технологии и оборудование разработанные в ЗАО "НИИКерамзит". Отсюда делаем вывод, что самые старые дома из керамзитобетона имеют возраст не более 50 лет – другие данные не найдены.

Пенобетон

Пенобетон – это ячеистый бетон, но не стоит его путать с газосиликатом. Он имеет другой состав и технологию. В отличие от газосиликата имеет закрытую пористую структуру, за счёт чего имеет существенно лучшие показатели по теплопроводности. Также за счёт цемента в своём составе прочность материала с течением времени только увеличивается.

По сопротивлению теплопередаче соответствует нормативу.

По морозостойкости пенобетон плотности 500 кг/м3 имеет не менее 50 циклов.

Первые попытки получения пенобетона относятся к 19 веку. Второе «рождение» было в 30-х годах, но из-за низкой стоимости энергоресурсов материал не получил распространение. В СССР начал использоваться в 60-70-хх годах, но не массово, поскольку не имел явных преимуществ перед железобетоном, а проблема энергоносителей не стояла. Массовое признание получил в 90-х годах сначала в Европе, а потом и в СНГ в связи с существенным ростом стоимости энергоносителей.

Полистиролбетон

Разновидность лёгкого бетона, в состав которого входят гранулы вспененного полистирола. Введение полимеров в состав материала обеспечивает более высокую пластичность полистиролбетона, но снижает класс прочности.  Полистиролбетон нельзя отнести к полностью пожаробезопасным материалам. При нагревании гранулы полистирола начинают плавиться, выделяя в окружающую среду токсичные соединения. Прочность материала снижается по мере разрушения гранул.

По сопротивлению теплопередаче соответствует нормативу на пределе у лучших производителей – на этот параметр нужно обращать повышенное внимание при выборе производителя. В связи с высокой паропроницаемостью полистирола возможно его увлажнение со временем и в результате ухудшение тепловых характеристик бетона.

Морозостойкость 25-50 циклов.

Материал был разработан в 1955 году в Германии. В России он начал активно использоваться с 1999 года, когда были разработаны ГОСТ и ТУ.

Арболит

Легкий бетон с органическим наполнителем – древесной щепой (до 80-90% объёма).

По сопротивлению теплопередаче соответствует нормативу.

Морозостойкость зависит от плотности и имеет диапазон 25-50 циклов.

Разработан и стандартизирован в 60-е годы в СССР, где было построено более 100 арболитовых заводов.

 

КАРКАС

В качестве утеплителя наибольшее распространение имеет минеральная вата. Однако не редки другие варианты – эковата, маты из льнокостры или опилок, блоки из соломы, пенополиуретан.

Главный недостаток искусственного утеплителя – необходимость тщательно защитить его от намокания. Для этого используется пароизоляционная мембрана. Что автоматически влечёт за собой необходимость устройства принудительной системы вентиляции.

Деревянный

Самый распространённый стеновой материал в мире. Популярен уже более 5 веков. В Германии не редки фахверки 15 века, функционирующие и сегодня.

 Среди всех материалов стандартных размеров занял второе место по сопротивлению теплопередаче. Стандартной толщиной для деревянного каркаса является 200 мм, хотя встречаются дома с толщиной стены 250 и даже 400 мм. Но это уже совсем другие деньги, поэтому мы их не рассматриваем.

Стальной (ЛСТК)

Данная технология была разработана в 50-х годах 20-го столетия в Канаде. Основной причиной появления данной технологии явилась необходимость в возведении большого количества малоэтажных домов для среднего класса, соответствующих климатическим условиям страны. Однако не получила большого распространения в странах Скандинавии и Северной Америки, где лидером являются дома из деревянного каркаса.

По сопротивлению теплопередаче соответствует нормативу.

При использовании органических утеплителей возможна коррозия металла.

Долговечность материала напрямую зависит от толщины защитного слоя цинка. От него же напрямую зависит и стоимость материала.

БРУС

Четыре из представленных 5-ти вариантов бруса совершенно не проходят по нормативу на сопротивление теплопередаче стены. Это значит, что в таких домах будут максимальные расходы на отопление. Двойной брус с утеплителем в 2 раза теплее собратьев, но тоже немного не дотягивает до норматива. Но, с другой стороны, это одни из самых экологичных домов в которых, к тому же, исключаются расходы на принудительную систему вентиляции за счёт повышенной инфильтрации воздуха (дом хорошо «дышит» за счёт неплотностей стен).

Профилированный

Наличия профиля на стыке брусьев существенно снижает продуваемость стены и устраняет необходимость постоянного конопачения.

Из всех брусовых материалов профилированный является лучшим по совокупности факторов цена/качество/теплопроводность/продуваемость.

Клеёный

Главный фактор деревянного дома – экологичность. В первую очередь – это паропроницаемость. В клеёном брусе ламели располагаются вертикально и проход пара через них снижается. И именно от качества клея будет зависеть степень паропроницаемости такой стены. В любом случае она будет ниже, чем у профилированного бруса – ведь это расплата за геометрическую точность и отсутствие усадки клеёного бруса.

Эту сказку я рассказывал много лет всем желающим. И все верили. Сегодня я понял, что я врал. Нет «дышащих» деревянных стен за счёт паропроницаемости! Есть сквозняки в доме за счёт дырок в стенах. Коэффициент паропроницаемости ели и сосны поперёк волокон 0,06 мг/м*ч*Па, а у пенопласта ПСБ-С 15 – 0,05! Т.е. брус «дышит» чуть-чуть лучше пенопласта!

Современные качественные клея имеют хорошие показатели по паропроницаемости и по этому показателю клеёный брус находится на уровне массива.

Двойной брус с утеплителем

Встречаются производители с толщиной бруса 45 мм. За счёт малой толщины стена такого дома может быть подвержена сильному кручению. Для качественного заполнения пустот (особенно в перерубах) необходимо использовать эковату максимальной плотности (для предотвращения оседания). Также, поскольку стена «дышит», то возможно намокание утеплителя и снижение его тепловых характеристик, поэтому желательно окрашивать внутренний брус со стороны контакта с утеплителем паронепроницаемой краской.

Единственный «тёплый» вариант стены из всех деревянных брусьев, хотя тоже не дотягивает до норматива по сопротивлению теплопередаче.

Оцилиндрованный

Важно иметь в виду, что стена из оцилиндрованного бруса и профилированного бруса такой же толщины будут отличаться по теплопроводности. Даже если оцилиндрованный брус имеет диаметр 240 мм, а профилированный – 180 мм, всё-равно профилированный окажется теплее. Важно обращать внимание на минимальную толщину стены в месте стыка брусьев – как правило это 140 мм.

Рубленый

Самый распространённый вариант домов в сельской местности в первую очередь из-за дешевизны и доступности материала.

Самый древний из используемых материалов в истории. Самый холодный из деревянных домов. Больше всего проблем у рубленого дома связано с качеством рубки, с растрескиванием брёвен, с рассыханием, что влечёт за собой постоянную необходимость в конопачении дома.

 

КИРПИЧ

Полнотелый керамический

Самый престижный строительный материал до 20-го века. На сегодняшний день в России немало элитных домов строится из кирпича. Главных недостаток этого материала – очень высокая теплопроводность. Поэтому в современных условиях требует тщательного утепления.

По сопротивлению теплопередаче не соответствует нормативу.

По морозостойкости кирпич плотностью 1800 кг/м3 имеет не менее 35 циклов. Хотя на практике дворцы стоят веками – ведь даже в хороший дождь стена из кирпича не впитывает воду до насыщения. А после окончания дождя она также хорошо и высыхает.

Поризованный

Новый модный материал – с положительными характеристиками классического керамического кирпича и заявленными хорошими показателями по теплопроводности. Правда анализ числовых данных показывает, что всё-равно такую стену даже толщиной 510 мм без утеплителя оставлять нельзя.

По морозостойкости – не менее 75 циклов.

Строительство домов началось в конце 20-го века.

 

МОНОЛИТ

Все монолитные конструкции домов в своей основе имеют бетон, который утепляется разными способами.

Дюрисол

Это симбиоз бетонного дома и дома из дерева, поскольку в качестве опалубки выступает арболит – спрессованная древесная щепа. В качестве утеплителя выступают пенополистирольные вкладыши.

По сопротивлению теплопередаче соответствует нормативу.

Срок эксплуатации, гарантированный заводом, 80 лет. Первые дома построены в 50-х годах 20-го века.

ТИСЭ

В последние годы технология строительства стен ТИСЭ осовременилась до нормативных показателей по сопротивлению теплопроводности. ТИСЭ-3 вышла на уровень 3.3 м²·°C/Вт, что соответствует нормативному значению для Беларуси. В качестве утеплителя при этом должен использоваться вспученный перлитовый песок, однако с ним нужно аккуратно работать – он вреден для дыхательных путей и слизистых.

Наверное, при выборе технологии для самостоятельного строительства дома выиграет именно эта. Дом получится достаточно тёплым (будет соответствовать нормативу) и недорогим. Обратной стороной медали данного способа является его крайне высокая трудоёмкость (собственного "бесплатного" труда).

Самые первые дома по технологии ТИСЭ имеют возраст около 30 лет. Испытания, проведенные в 1995 г. в КТБ Мосоргстройматериалы, показали, что блок выдерживает нагрузку 100 тонн, а испытания на морозостойкость понизили показатель на 10% после 50 циклов.

Несъёмная опалубка из пенополистирола

Технология достаточно молодая, но имеет немало приверженцев. Паропроницаемость бетона меньше, чем пенополистирола, поэтому существует потенциальная склонность к влагонакоплению и плесенеобразованию в толще стены. Чтобы этого избежать важно наносить внутри достаточно толстый слой паронепроницаемой штукатурки (около 20 мм). Также в таком доме самая маленькая тепловая инерция из всех вариантов, но штукатурка немного эту ситуацию улучшит.

По теплопроводности стена немного не дотягивает до норматива.

По долговечности декларируются очень высокие цифры, но они ничем не подтверждены.

ПРОЧЕЕ

SIP-технология

С одной стороны это панельная стена, с другой – каркасная. Каркасом является брус, который вставляется между панелями в торцевые пазы-выборки. Общая толщина бруса на стыке панелей - 90-95 мм из древесины естественной влажности, что создает определённые мостики холода.

Производители декларируют высокое сопротивление теплопередаче – 4.77 м²·°C/Вт, но они лукавят, поскольку это значение верно для панели без бруса. С брусом же получается 3.25 м²·°C/Вт, что с трудом вписывается в норматив. За рубежом вместо бруса применяют специальные шпонки с терморазрывом.

 

В конструкции панели традиционно используется OSB, хотя в России встречается и GreenBoard. Это сделано в угоду экологичности, но при этом тепловые характеристики панели будут хуже, поскольку стыковочный брус будет использован в 2 раза чаще.

По оценке производителей срок службы такого дома 100 лет. Указаний про максимальный возраст существующих домов не найдено. В США технология используется с середины 50-х годов.

Экокуб

С одной стороны это блоки, с другой стороны, каждый блок – это каркасная система с готовыми черновыми поверхностями. В качестве утеплителя используется только природный волокнистый материал, например солома или костра.

Лидер по тепловым характеристикам! Единственный материал, из которого в базовом исполнении получаются дома класса А+ по энергоэффективности. Нет усыхания, усадки, растрескивания и продувания.

Технология прессования соломы запатентована в 1850 году. Дома возрастом более 100 лет эксплуатируются и по сей день.

Экокуб, как строительный элемент и строительная конструкция, впервые запатентован в Беларуси в 2012-ом году, в настоящее время признан изобретением в странах Азии и Европы.


РЕЗЮМЕ

Из 19-ти основных стеновых материалов 9 в базовом исполнении (без дополнительного утепления) не могут использоваться в современном домостроении – они не удовлетворяют требованиям ТКП по теплосбережению. Причём 6 из этих материалов практически никогда и не утепляются – это все варианты деревянного бруса и несъёмная опалубка из пенополистирола.

Также в число аутсайдеров попал самый распространённый материал – газосиликатный блок. Теоретически с ним всё должно быть хорошо, а практически все проблемы связаны с его высокой реальной влажностью. Его нужно сначала хорошенько просушить, а уже потом строить из него дом.

Лидером оказался Экокуб – материал, в качестве утеплителя в котором используется солома или костра. Самый неоднозначный материал, поскольку большинство страхов у всех связано с мышами – они съедят этот дом. Хотя дома успешно эксплуатируются больше 100 лет, а в интернете не обнаружено отзывов от владельцев, подтверждающих страхи про мышей.

Дома из всех представленных материалов находятся примерно в одинаковом ценовом диапазоне 400-600$/м2 «под ключ». Есть более дешёвые варианты, но они и самые холодные! Конечно же, почти любой из всех материалов можно утеплить до очень хороших показателей, но тогда нужно и за конечной ценой следить внимательно.