Ограждающие конструкции нуждаются в дополнительной интеллектуальной защите

«Административное крыло» комплексной политики энергосбережения в строительном комплексе Беларуси реализуется путем ужесточения нормируемых показателей. Так, по действующим ТКП 45–2.04–43–2006сопротивление теплопередаче наружных стен из штучных материалов составляет RТ НОРМ = 3,2 м2 °C/Вт. О том, какими средствами сегодня обеспечивается выполнение этого требования, способах оптимизации затрат на строительство, свойствах современных стеновых материалов, их влиянии на качество и долговечность возводимых объектов, шла речь на семинаре «Перспективы применения новых эффективных стеновых материалов отечественного производства», организованном РУП «Институт БелНИИС».

Однослойные кирпичные стены с толщиной кладки 510 мм не удовлетворяют современным теплофизическим требованиям, даже если в качестве стенового материала использован эффективный кирпич. В результате классические керамические стеновые материалы вытесняются с рынка стройматериалов. Их производство в республике с конца 80‑х годов прошлого столетия снизилось более чем в три раза. Отечественные предприятия активно осваивают выпуск альтернативной продукции: ячеистобетонных блоков с повышенной геометрической точностью, щелевых вибропрессованных камней из крупнопористого керамзитобетона, крупноформатных высокопустотных блоков из поризованной керамики.

В своем выступлении заведующая лабораторией ограждающих конструкций «БелНИИС» Юлия Рыхленок подчеркнула, что стены, выполненные кладкой из мелкоштучных материалов, как и любые другие, должны удовлетворять условиям прочности, деформативности и трещиностойкости, а также установленному уровню теплозащиты. В период с конца 1990‑х годов и до настоящего времени специалистами «БелНИИС» были проведены многочисленные экспериментально-теоретические исследования физико-технических характеристик мелкоштучных стеновых материалов и конструкций на их основе. В результате были определены их основные деформационно-прочностные параметры и области применения в жилищном и гражданском строительстве.

Исследования показали, что здания c несущими стенами из ячеистобетонных блоков, керамзитобетонных камней и блоков из поризованной керамики целесообразно возводить высотой до пяти этажей. При большей этажности – проектировать поэтажно опертые стены в каркасной системе либо поперечные несущие стены из монолитного или сборного железобетона.

Учет особенностей наружных стен из современных мелкоштучных материалов и правильное проектирование являются основой создания ограждающих конструкций, сохраняющих свои эксплуатационные свойства на протяжении многих десятилетий. Теплозащитные характеристики наружных ограждающих конструкций должны обеспечивать комфортные условия для людей, находящихся в здании, обеспечивать долговечность, приниматься с учетом способа теплоснабжения здания и, что очень важно, быть экономически оправданы.

Юлия Анатольевна особо отметила влияние на долговечность наружных стен зданий факторов «климатической» долговечности: «Определяющими здесь являются:

• количество переходов через 0 °С наружного слоя (или слоя, к нему примыкающего) конструкции в осенне-зимний и зимне-весенний периоды года;
• наличие (отсутствие) конденсации водяного пара в конструкции наружных стен, распределение массовой влажности по толще;
• показатели морозостойкости материалов;
• наличие (отсутствие) сквозных проникающих элементов («мостиков холода») в конструкциях стен.

При анализе конструкций наружных стен с учетом указанного становится очевидным, что однослойные конструкции наружных стен из современных пористых материалов могут обеспечить требования ТКП 45–2.04–43 по теплозащите зданий. Они имеют наилучший температурно-влажностный режим по сравнению с любыми многослойными конструкциями и наиболее экономически оправданы. Кроме того, в сравнении с многослойными конструкциями на базе эффективных теплоизоляционных материалов они более долговечны. Несмотря на это, наружные стены зачастую возводятся с использованием легких штукатурных систем утепления. В их наружном штукатурном слое уже в первые годы эксплуатации очень часто возникают трещины разного характера и происхождения».

Мнения участников семинара относительно физико-механических и эксплуатационных качеств широко применяемого сегодня и все набирающего популярность ячеистого бетона и «чуть менее» популярной поризированной керамики разделились. Предметом дискуссии, инициированной Вячеславом Мелешко – заведующим лабораторией керамических материалов ГП «Институт НИИСМ», стала оценка долговечности сооружений, возводимых с использованием этих материалов. Он, в частности, отметил, что одним из существенных недостатков ячеистого бетона, наряду с влажностными характеристиками, является карбонизационная усадка, которая приводит к растрескиванию стен и, как следствие, значительному снижению долговечности здания.

Практика показывает, что вероятность возникновения трещин на стенах, выполненных из ячеистого бетона, составляет примерно 10%. Подобная статистика стала поводом для специального исследования, проведенного «БелНИИС». О его результатах и рассказала Юлия Рыхленок.

Она, в частности, отметила, что в 90% обследованных зданий образование трещин на фасадах (как правило, это многослойные системы) вызвано различными причинами. В основном это несоблюдение технологии и параметров кладки, неправильный выбор и применение связующих материалов, ошибки в конструкции отдельных узлов, механические повреждения штукатурного слоя. В любом случае растрескивание никак не связано с усадкой применяемого стенового материала. «Не нужно списывать на усадку эти проблемы», – призвала к объективности в оценках свойств любых материалов Юлия Анатольевна. И добавила, что в «БелНИИС» на протяжении двух лет проводятся исследования климатической стойкости ячеистого бетона. Для проведения испытаний на морозостойкость при различных уровнях влажности было отобрано несколько кубов материала марок М400 и М500 из разных партий.

В водонасыщенном состоянии (при влажности выше 90%) морозостойкость ячеистого бетона М400 составила 80 циклов, М500–150 циклов. Вместе с тем реальная влажность материала на обследованных проблемных объектах никогда не превышала 45%. При таком уровне влажности и после 200 циклов замораживания-размораживания ячеистый бетон не показал никаких признаков разрушения. Очень важно, что в данном случае речь идет о материале надлежащего качества.

Преимущества стен сооружаемых из современных мелкоштучных материалов очевидны. Они обеспечивают:

• возможность выполнения конструкций с практически произвольной геометрией, в том числе сеткой проемов по фасадам;
• разнообразие вариантов отделки (штукатурка, лицевой кирпич, естественный или искусственный камень с колотой или равной фактурой и др.);
• вариабельность теплотехнических характеристик;
• возможность устройства однослойных стен;
• снижение нагрузки на каркас, фундаменты и основания здания.

Выбор материала для каждого конкретного проекта определяется множеством исходных условий и ожидаемых результатов. Однако выбор это всегда должен быть технически грамотен, экологичен и экономически оправдан – это с учетом всего цикла производства, жизни и утилизации материала.

Людмила БУРАЯ