Сравнительные эксплуатационные теплозащитные характеристики одно- и двухслойных стеновых газосиликатных конструкций

В условиях введения изменений № 3 в СНиП II-3—79* «Строительная теплотехника» произошло успешное внедрение в строительство автоклавных ячеистых бе­тонов и изделий на их основе.

Актуальность представленного исследования связа­на с рассмотрением и утверждением новых (взамен ГОСТ 25485—89 «Бетоны ячеистые. Технические усло­вия») стандартов на ячеистые бетоны автоклавного твердения и изделия из них, призванных учесть поло­жительную динамику качественных характеристик та­ких бетонов.

Развитию технологии и применению газосиликата посвящено много работ [1—4]. Высокий уровень качес­тва автоклавного ячеистого бетона, в том числе газоси­ликата, обеспечивается не только улучшением таких его показателей, как плотность, прочность, линейные деформации, трещиностойкость и морозостойкость, но и улучшением влажностных характеристик и тепло­проводности, от которых существенно зависят пара­метры стеновых конструкций, их массоемкость и в ко­нечном счете эксплуатационные расходы.

ЗАО «Коттедж-индустрия» (г. Россошь Воронеж­ской обл.) является крупным (80 тыс. м3 в год) произ­водителем газосиликатных мелких блоков. В середине 90-х гг. прошлого века на этом предприятии были раз­вернуты работы по строительству теплоэффективных пятиэтажных жилых зданий. Опыт исследований газо- силиката, изучения долговечности конструкций из не­го, натурных наблюдений за поведением и состоянием стен зданий при длительном периоде эксплуатации позволил решить проблему реализации новых тепло­технических требований на основе возможностей ис­пользования газосиликата как конкурентоспособного материала в одно-, а также двухслойных конструкциях в сочетании с кирпичом. При этом потребовалось ком­плексно рассмотреть вопросы зависимости теплотех­нических характеристик материала от его состава, средней плотности и влажностного состояния, решить задачу регионального строительного нормирования теплотехнических характеристик газосиликата нового поколения.

На базе ЗАО «Коттедж-индустрия» специалистами ВГАСУ были проведены исследования и оценка свойств выпускаемого на предприятии газосиликата, натурные наблюдения за поведением и состоянием на­ружных стен зданий.

Проводимые работы включали:

· — определение статистически достоверных данных о свойствах

· газосиликата в блоках на момент изго­товления (средняя плотность, коэффициент тепло­проводности, влажность, предел прочности при сжатии);

· натурные исследования влажностного состояния наружных стен жилых зданий (оценка динамики изменения влажности стенового материала по тол­щине при различных конструкциях стены в зависи­мости от ориентации по сторонам света, от сроков эксплуатации зданий и от сезона эксплуатации);

· разработку алгоритма расчета термического сопро­тивления двухслойных ограждающих конструкций как функции коэффициента теплопроводности раз­личных слоев стены с учетом эксплуатационной ди­намики влажностного состояния материалов в соот­ветствующем слое;

· расчет величин фактического термического сопро­тивления наружных стен различной конструкции для разных сезонов года с учетом ориентации стен по сторонам света;

· определение соответствия фактического термичес­кого сопротивления проектной величине по дей­ствующим новым нормативным документам.

Выпускаемый в регионе газосиликат характеризу­ется в сравнении с предусмотренным строительными нормами существенно (в 1,5 раза) меньшим коэффи­циентом теплопроводности (см. таблицу). Более вы­сокие теплозащитные свойства материала были учте­ны в разработанных территориальных строительных нормах ТСН 301—197 «Руководство по применению газосиликата для конструкций с повышенным терми­ческим. сопротивлением. Теплотехнические характе­ристики», введенных в действие постановлением ад­министрации Воронежской области № 589 от 3 июня 1997 года с 01.07.1997 г.

Реализация теплозащитного потенциала ограждаю­щих конструкций здания, как известно, в значительной мере определяется их влажностным режимом, завися­щим от конструктивных особенностей ограждения и от влагопроводности и паропроницаемости материалов. При этом влажностное состояние ограждения во вре­мени может быть условно разделено на начальное (переходное) после ввода здания в эксплуатацию и экс­плуатационное (квазистационарное), соответствующее основному периоду продолжительной и регулярной эксплуатации здания [5]. Влагосодержание в этот пери­од меняется циклически по сезонам года, к концу от­опительного периода достигая максимальных значе­ний. Изучение параметров квазистационарного влаж­ностного режима ограждений в настоящее время стано­вится необходимым и важным, так как новые требова­ния по теплозащите и энергосбережению для зданий определили широкое использование в современной строительной практике различных вариантов много­слойных ограждающих конструкций, в которых приме­няются разнородные материалы, имеющие значитель­ные отличия по величине влажностных характеристик. Это создает вероятность сезонного накопления влаги в таких конструкциях. Поэтому теплотехнический расчет ограждений должен учитывать не только данные о сред­негодовой влажности материалов в конструкции (как предполагает методика СНиП II-3—79* «Строительная теплотехника»), но и возможное накопление влаги в конструкции в зимний период, которое приводит к пре­вышению среднегодовых значений.