Толщина стен из газобетона: расчёт по нормам и нужно ли утеплять дом

Что требует свод правил

Теплозащиту жилых домов площадью больше 50 м² нормирует СП 50.13330.2024 (п. 1.1). Он заменил СП 50.13330.2012 с 16 июня 2024 года, поэтому ссылки на старую редакцию уже не актуальны.

Свод правил проверяет дом по трём требованиям (п. 5.1):

• поэлементное: у каждой ограждающей конструкции — стен, кровли, пола, окон — приведённое сопротивление теплопередаче не ниже нормы;
• комплексное: удельная теплозащитная характеристика всего дома не выше нормы;
• санитарно-гигиеническое: температура внутренней поверхности стен не ниже точки росы, чтобы не было конденсата (п. 5.7).

Норма для стены считается по климату района, а точнее по градусо-суткам отопительного периода (ГСОП). Это разница между температурой в доме и средней температурой отопительного периода, умноженная на его длительность в сутках (формула 5.2). Для жилых домов требуемое сопротивление стены — 0,00035 × ГСОП + 1,4 (таблица 3).

Это базовое значение умножают на коэффициент m_р, который по умолчанию равен 1. Снизить его можно, но не ниже 0,63 для стен, и только если расчёт удельного расхода тепла на отопление и вентиляцию всего дома укладывается в норму (п. 5.2 и 10.1). Иначе говоря, тоньше базового требования стену можно сделать, только доказав расчётом, что дом в целом расходует тепла не больше нормы.

Сколько тепла держит газобетон

Теплопроводность материалов свод правил даёт в таблице М.1 приложения М. Для автоклавного газобетона она зависит от плотности и условий эксплуатации: А — сухие и нормальные зоны, Б — влажные (таблица 2 и приложение А).

Чем плотнее газобетон, тем хуже он держит тепло. Для сравнения: у железобетона в той же таблице — 1,92–2,04, то есть примерно в 10–16 раз больше, чем у газобетона.

Какой толщины стена нужна в вашем регионе

Мы посчитали сопротивление теплопередаче однородной стены из газобетона без утеплителя по формуле R = 1/8,7 + δ/λ + 1/23. Коэффициенты теплоотдачи 8,7 и 23 — из таблиц 4 и 6 свода правил. ГСОП и условия эксплуатации для Симферополя, Ставрополя и Нижнего Новгорода взяли из теплотехнических расчётов наших проектов, для Москвы — из теплотехнического калькулятора SmartCalc, в котором выполнены и расчёты наших проектов: холодная пятидневка −23 °C, отопительный период 202 суток при средней температуре −1,7 °C.

Сопротивление стены без утеплителя, м²·°С/Вт. Знаком ✓ отмечены стены, которые проходят базовое требование, знаком ≈ — только со сниженным коэффициентом m_р, знаком ✗ — не проходят:

Что видно из таблицы:

• D400 400 мм проходит базовое требование даже в Москве и Нижнем Новгороде. А D400 375 мм в Москве уже не дотягивает: 2,92 при норме 2,93.
• D500 без утеплителя в средней полосе проходит только со сниженным коэффициентом, то есть при расчёте энергоэффективности всего дома.
• D600 300 мм в Москве и Нижнем Новгороде не проходит даже минимальное требование: нужен утеплитель.

Важная оговорка. В таблице — сопротивление однородной стены. Свод правил требует приведённое сопротивление, в котором учтены все неоднородности: пояса, перемычки, откосы, примыкания (п. 5.4 и приложение Г). Оно всегда ниже, поэтому стену берут с запасом и считают для конкретного дома.

Где стена теряет тепло

На листе кладки крымского дома видно, что стена — не только газобетон. В ней есть монолитные железобетонные пояса, торцы плит перекрытия, сердечники и перемычки над окнами. Теплопроводность железобетона по таблице М.1 — 1,92–2,04 Вт/(м·°С), примерно в 10–11 раз выше, чем у газобетона D600. Поэтому именно в этих местах стена теряет тепло быстрее всего, и именно их свод правил требует учитывать при расчёте приведённого сопротивления (приложение Г).

Как мы это решаем: пояса и перемычки утепляем ЭППС прямо в теле стены. Например, при стене 400 мм пояс делают 300 мм, а оставшиеся 100 мм занимает утеплитель.

То же советует Национальная ассоциация производителей автоклавного газобетона: армопояс без утепления — дополнительный мостик холода, а под фронтоном его нужно продолжать и замыкать. Отдельно ассоциация называет ошибкой промерзание узлов однослойных наружных стен.

Утеплять или нет

Утеплять не обязательно, если стена из газобетона нужной плотности и толщины проходит требования свода правил для вашего климата, с учётом поясов и перемычек. По нашей таблице это D400 толщиной 400 мм даже в Нижнем Новгороде.

Но Анастасия чаще советует утеплять. Однослойная стена без утеплителя прощает мало ошибок: швы без щелей, качественное армирование, газобетону нужно дать просохнуть перед штукатуркой. Если хоть что-то сделано плохо, стену продувает или по отделке идут трещины.

Утеплитель нужен, если:

• стена из плотного газобетона D600, как в сейсмических районах;
• стена тоньше, чем требует расчёт для региона;
• нужно перекрыть пояса и перемычки, которые сами по себе плохо держат тепло.

Сколько утеплителя добавить, тоже считают. Например, стене D600 300 мм в Нижнем Новгороде до базового требования не хватает 3,06 − 1,75 = 1,31 м²·°С/Вт. При теплопроводности экструдированного пенополистирола 0,036 по таблице М.1 (плотность 35–45 кг/м³, условия Б) это около 50 мм.

Какой утеплитель

В наших проектах встречаются два варианта: экструдированный пенополистирол (ЭППС) и каменная вата. По таблице М.1 СП 50.13330.2024 они различаются по паропроницаемости:

ЭППС пропускает пар в 20 раз хуже газобетона, каменная вата — в 3 раза лучше. Поэтому для стены с наружным утеплителем выполняют расчёт защиты от переувлажнения по разделу 8 свода правил. В обоих наших проектах, со ЭППС и с каменной ватой, расчёт показал: «В ограждающей конструкции переувлажнение невозможно».

Как мы выбираем: ЭППС — там, где условия для утеплителя агрессивные: пояса и перемычки, цоколь, отмостка, плоские кровли и парапеты. Каменная вата — в основном как наружный утеплитель стен и для деревянного чердачного перекрытия.

Стены из наших проектов

На кладочном плане ставропольского дома для каждой стены указаны материал, толщина и отметки, а в узлах — состав наружной стены: газобетон, ЭППС и три варианта отделки, включая штукатурку и облицовку ДПК на подсистеме. Монолитные колонны дополнительно утеплены ЭППС 50 мм.

Оба дома стоят в зоне сейсмичности 7 баллов, поэтому стены из более прочного газобетона D600 с монолитными сердечниками, а снаружи утеплитель. Почему в сейсмике выбирают D600, мы разбирали в статье «Газобетон или кирпич».

Внутренние несущие стены в ставропольском доме — газобетон 300 мм, перегородки — 150 мм (по расчёту фундамента). Как нагрузка от стен влияет на фундамент, мы показали в статье «Фундамент для дома из газобетона». Минимальную толщину несущей стены Анастасия называет такую: для одноэтажного дома — 200 мм, для двухэтажного — 300 мм.

Из практики: стены из газобетона в наших проектах

Рассказывает Анастасия, главный архитектор MyHomePro.

Что делать дальше

Толщину стены, плотность газобетона и утеплитель выбирают по теплотехническому расчёту для вашего климата, вместе с поясами, перемычками и фасадом. В нашем проекте такой расчёт есть для стен, кровли и пола.

Посмотрите, что входит в архитектурный проект дома, и наши проекты домов из газобетона.

Автор статьи — Анастасия Майба, главный архитектор MyHomePro. Более 10 лет проектирует частные дома. О бюро и команде.