Ювелирное обозрение

Нужно ли утеплять керамические блоки? Какая толщина стен обеспечит достаточную теплоизоляцию? Какие материалы лучше выбрать?

В статье мы ответим на эти вопросы и рассмотрим конструктивные решения стен из керамоблока. Остановимся на особенностях выбора теплоизоляционных материалов и сравним несколько вариантов утепления.

Конструктивные решения для стен из керамоблока

Существует два конструктивных варианта:

• однослойные стены – керамоблок без утепления, оштукатуренный с двух сторон;
• многослойные стены – «пирог» из слоев керамоблока, утеплителя, штукатурки.

Перед выбором варианта следует разобраться, какие факторы влияют на теплопроводность кладки из керамоблоков.

1. Тип блока. Существуют блоки двух типов: для однослойных и многослойных стен.
2. Длина блока. Этот параметр определяет толщину стены. Для однослойных стен предназначены блоки длиной 380, 440, 510 мм, для стен с утеплением – 250 и 300 мм.
3. Вид кладочного раствора. Кладку керамоблока можно выполнять на обычном цементно-песчаном растворе или «теплой» кладочной смеси.

Однослойные и многослойные стеновые конструкции

Для кладки однослойных стен без утепления применяют теплые керамические блоки облегченного типа (удельная плотность 700 кг/м3, марка М100). Используют «теплый» раствор на основе пористых заполнителей – перлитового или керамзитового песка. Прочность облегченного блока ниже, чем конструкционного. Несущая способность стен обеспечивается за счет большой толщины кладки.

Кладку многослойных стен выполняют толщиной 250 или 300 мм в зависимости от нагрузок. Применяют конструкционные керамоблоки (удельная плотность 800 кг/м3, марка М150). Кладку ведут на цементно-песчаном растворе – более прочном и дешевом материале, чем «теплая» смесь. Дополнительное утепление компенсирует повышенные теплопотери в местах швов.

Керамоблоки с утеплителем внутри

«Теплая» керамика с утеплителем внутри (например, Porotherm Thermo) обладает максимально высокими теплоизоляционными характеристиками. Пустоты блоков заполнены базальтовой ватой, за счет этого снижаются теплопотери. Для кладки создан специальный клей на полимерной основе. Сопротивление теплопередаче кладки толщиной 440 мм достигает 5,8 (м²•˚С)/Вт, что на 60% выше показателя для обычных керамоблоков с воздушными пустотами.

Пористая керамика с утеплением внутри пока не получила широкого распространения в виду высокой стоимости и небольших объемов производства.

Теплотехнический расчёт

Расчеты нескольких вариантов стеновых конструкций приведены в таблице.

Для каждого варианта было рассчитано сопротивление теплопередачи (R). Стеновые конструкции энергоэффективны, если значение R превышает нормативное Rт (для Ленинградской области Rт=2,99 (м²•˚С)/Вт).

Согласно расчёту, теплотехническим требованиям удовлетворяют однослойные стены толщиной 440 и 510 мм, положенные на «тёплом» растворе. Кладка толщиной 380 мм имеет недостаточное сопротивление теплопередаче, но с облицовкой пустотелым кирпичом проходит по расчету.

Стены из конструкционного керамического блока, утепленные базальтовой ватой, обладают высоким сопротивлением теплопередаче, значительно превышающим нормативное значение. Такое конструктивное решение применимо для загородных домов «пассивного» типа с минимальным теплопотреблением.

Как утеплять керамоблок

Дома из керамоблока утепляют снаружи. Внутреннее утепление может привести к образованию конденсата и промерзанию кладки.

Утепление можно сделать одним из способов:

• по технологии «мокрый» фасад (штукатурка с утеплением);
• с облицовкой лицевым кирпичом;
• в составе вентилируемого фасада.

«Мокрый фасад» и облицовку кирпичом выбирают для создания классического облика здания, вентфасад – для дизайна экстерьера в современном стиле.

Материалы для утепления

Главный фактор выбора материалов для утепления пористой керамики – паропроницаемость. Утеплитель и облицовка должны обеспечивать паропроникновение. Если материалы будут иметь низкую паропроницаемость, в стеновых конструкциях будет накапливаться влага. Это приведет к образованию плесени, промерзанию и разрушению стен.

Для утепления стен домов из керамических блоков идеально подходит базальтовая вата – негорючий, эффективный, безопасный и долговечный материл. Этот вид утеплителя применим во всех фасадных технологиях.

Для «мокрого фасада» выбирают плиты повышенной плотности, поверхности которых имеют рифление для лучшего сцепления с растворами. Для защитного слоя используют перлитовые штукатурки. Защитный слой обеспечивает гидроизоляцию и служит основой для декоративных покрытий.

При устройстве вентилируемого фасада минераловатные плиты крепят к стенам анкерами-зонтиками. Затем монтируют ветрозащитную мембрану, предотвращаю продувание утеплителя. Наружная обшивка защищает утеплитель от повреждений и атмосферных воздействий.

Стены из керамических блоков обладают повышенными теплосберегающими свойствами. Достаточны ли они? — или целесообразней, экономически выгодней добавить еще один слой утепления… Если нужно утеплять поризованную керамику, то как это лучше сделать?

Насколько теплыми являются стены из поризованной керамики

Коэффициент теплопроводности керамических поризованных блоков при рабочей влажности приблизительно 0,16– 0,18 Вт/мС. Типичная ширина теплых стен 380 мм (длина одного блока), 440 мм или 510 мм. Цоколь может быть западающим, но нависающая часть поризованной керамики не может быть больше 20% ширины, и 30% со спец. мерами по упрочению, предусмотренными в проекте. Таким образом сопротивление теплопередаче стены в 51 см, без учета швов, составит порядка 3,0 м2К/Вт. Это почти соответствует требованиям нормативов для умеренно-холодной климатической зоны.

Но нужно учитывать, что стена 51 см дорогая и ее целесообразность по теплосбережению по сравнению с 440 мм не доказывается. Т.е. мы утепляем слишком дорогим материалом – поризованной керамикой. Стены толщиной 440 мм остаются целесообразными в умеренной зоне, хоть и не достаточными по теплоизоляции при строгом следовании нормативам. А в южных регионах и на юге Украины приемлемыми оказываются и 380 мм.

Недостаток сопротивления теплопередаче стен компенсируется повышенными мерами теплоизоляции чердачно-кровельного комплекса и полов, а также окон и дверей, поэтому здания в целом отвечают…

Но это «без швов». А с учетом утечек тепла через швы между блоками, а также через тяжелые элементы в стенах…

Варианты конструкций, однослойные и двухслойные стены

При решении вопроса утепления стен нужно учитывать преимущества однослойных стен по сравнению с двухслойными – несущий слой + утеплитель.

• Срок службы керамики, а значит и однослойной стены не менее 100 лет. На утеплитель минеральная вата некоторые производители дают максимум 50 лет, чаще 35, – двухслойную стену нужно ремонтировать.
• В двухслойной стене при строительстве или эксплуатации возможны нарушения, при которых произойдет накопление влаги внутри конструкции, с одним слоем это практически невозможно.
• Двухслойную стену легче нарушить с потерей теплоизоляции – замочить утеплительный слой. С одним слоем керамики это исключено.
• Строительство двухслойной стены дороже и дольше длится, требуются специалисты по вопросам применения утеплителей.

Поэтому утепление поризованной керамикой при увеличении толщины с 25 – 32 см до 38 см является экономически выгодным решением.

По прочностным показателям для этих стен обычно достаточно ширины, согласно проектам, 250 – 300 мм.

Роль швов в стене из керамических блоков, как утеплять локальные места

Керамические блоки могут быть шлифованными, точными, с погрешностями высоты до 1 мм. Они могут укладываться на тонкий (1 – 3 мм) слой клея. Вертикальные швы не заполняются. Тогда швы практически не влияют на сопротивление теплопередаче всей стены.

Другой вариант – кладка неточных блоков на теплосберегающем облегченном растворе. В этом случае также особых изменений ожидать не приходится.

Но, если вместо облегченного, в горизонтальных швах толщиной больше 10 мм применить обычный тяжелый раствор, то сопротивление теплопередаче типичной стены 51 см уменьшится примерно с 3,1 до 2,4 м2К/Вт, что не приемлемо.

Все включения с стену тяжелых конструкций – балки над проемами, стыки с перекрытиями, район мауэрлата, — изолируются снаружи слоем минеральной ваты 5 – 10 см толщиной, которая закрывается вставкой из обрезка блоков.

Вертикальные швы заполняются только между обрезными доборными блоками. Проектами предусматривается целое количество блоков в кладке, количество обрезных сведено к минимуму.

Какая отделка стен из блоков

Стены с незаполненными вертикальными швами будут излишне воздухопроницаемыми, поэтому они должны штукатурится изнутри и снаружи. Изнутри применяются только тяжелые штукатурки с минимумом паропроницаемости, можно на основе цемента, слоем от 1 см.

Снаружи должна применяться только облегченная паропроницаемая штукатурка. Возможно применение утепляющей штукатурки, слоем 2 – 3 см, с последующей накрывкой тонкой фасадной паропроницаемой шпаклевкой.

Другой вариант отделки – обкладка поризованным фасадным кирпичем, если позволяет ширина цоколя с увеличением общей толщины стены до 52 см, например…

Еще вариант – грубая облегченная штукатурка и навеса панелей – создание вентилируемого фасада…

Варианты утепления стены из керамических блоков

Но в холодных регионах теплоизоляционные качества стены 38 – 51 см явно недостаточные, выгодней строить узкий несущий остов и применять эффективные утеплители. Тогда особый смысл применять поризованную керамику утрачивается вовсе –ее теплосберегающие свойства перекрываются гораздо более дешевым тонким слоем эффективного утеплителя, который все равно применяется…

Если все же имеется необходимость утеплять такую стену, то это нужно делать материалами с высокой паропроницаемостью. – минеральной ватой, эковатой, газобетоном самой низкой плотности. На такой стене, способной легко накапливать влагу внутри, лучше делать утепления по системе вентилируемого фасада, у которой осушение основы наиболее эффективное. Как сделать вентилируемый фасад…

Однослойная стена из керамики обладает существенными преимуществами перед двухслойными стенами. Пористые керамические блоки — весьма долговечный материал, срок службы стены из подобного материала специалистами оценивается от 100 лет и более.

Если прямо сравнивать с двухслойными конструкциями стен, то их капитальный ремонт потребуется уже очень скоро, прогнозный срок 30 – 35 лет, и даже 20 лет – для некачественных пеополистиролов. Обычный дешевый утеплитель в этот срок выйдет из строя и в основном утратит свои уникальные свойства.

Другие преимущества стены из керамики в один слой

Однослойная керамическая стена гораздо устойчивее к всевозможным повреждениям чем двухслойная. Нарушения фасадной отделки не приведут к таким последствиям, как если бы нарушить отделку над минеральной ватой или пенополистиролом.
Также:

• Отсутствует риск увлажнения при нарушении технологии строительства или повреждении слоев. Действительно, если нарушить принципы утепления в двухслойных стенах, то легко можно переувлажнить конструкцию.
• однослойная стена в целом получается дешевле. Если качество материалов будет сопоставимым, то в любом случае конструкция в один слой будет иметь меньшую итоговую цену.
• проще, быстрее строится. Во время строительства простота и технологичность зачастую диктуют и особенности конструкции. Нужно искать специалистов по утеплению, чтобы сделали второй слой правильно и т.д. Эти вопросы попросту отпадают.

Что известно

Из блоков поризованной керамики можно построить однослойную стену с удовлетворительными теплосберегающими свойствами для умеренного и теплого климата.

Но в холодных регионах однослойная стена из блоков не может обеспечить необходимую теплоизоляцию.

Там приходится (становится выгоднее) строить двухслойные стены, в которых несущий слой покрыт утеплителем.

Далее рассмотрим подробнее особенности стены из поризованной керамики, в каких случаях нужно утеплять стены из блоков, и как правильно это сделать…

Теплосберегающие свойства керамических блоков

Уменьшение теплопроводности в изделиях из поризованной керамики достигается за счет наличия множества закрытых полостей с воздухом. Производство керамических блоков во многом схоже с изготовлением обычного кирпича, но в материал добавляются компоненты, которые при обжиге сгорают, образуя поры.

Из такой массы формируют пустотелые блоки и кирпичи с большими внутренними полостями. В результате коэффициент теплопроводности керамического блока составляет 0,15 — 0,17 Вт/мК, а для пустотелого кирпича — 0,2 Вт/мК.

Влажность влияет на эти значения, но в гораздо меньшей степени чем для газобетонных блоков, у которых пористость меньше, и количество пор больше.

Как сделать теплой всю кладку и стену

Кладку керамических блоков рекомендуется делать на теплосберегающем растворе. Вертикальные швы в блоках с пазогребенными боковинами раствором не заполняются.

Керамические блоки большой точности изготовления, с неточностью размера по высоте не более 1 мм (шлифованные), можно укладывать на тонкий слой клея или на специальную клеящую пену.

В этих случаях коэффициент теплопроводности готовой кладки из керамических блоков по сравнению с самими блоками увеличивается не значительно.

Кладка и стена могут утратить возможные теплосберегающие свойтсва, если только применить обычный тяжелый раствор толстым слоем. Тогда образующиеся масштабные мостики холода, попросту нивелируют достижения теплой керамики.

Выбор блоков и раствора по теплопотерям

Блоки обычно выпускаются длиной 25, 38, 44 и 51 см. Они кладутся поперек стены, рельефной боковой поверхностью к соседним блокам. Тогда толщина стены равняется длине блока.

Рассмотрим пример. Для региона Москвы требуемое сопротивление теплопередаче стен дома составляет не менее чем 3,15 м2*К/Вт. Примерно такое же значение у кладки из керамических блоков толщиной 51 см выполненной на теплосберегающем растворе или на клею.

Но если применить обычный цементно-известковый раствор, то сопротивление теплопередаче стены будет составлять 2,7 — 2,8 м2*К/Вт.

Для строительства частных домов до 3 этажей в нехолодном климате выгодней использовать блоки вместо кирпича, кладка из которого дороже и значительно холоднее.

Уменьшить количество доборных блоков

Вертикальные швы между блоками с пазогребенной боковой поверхностью раствором не заполняются. Их заполнение необходимо в случае применения доборных блоков с ровными гранями или кирпичей.

Большое количество таких блоков может быть в углах, изгибах стен, возле проемов.
Если будут заполнены раствором вертикальные швы между блоками теплопроводность стены увеличится. Количество таких мест нужно минимизировать.

Проекты домов из керамических блоков предусматривают расстояния кратные целому числу блоков, поэтому применение доборных сведено к минимуму.
Для увеличения теплосбережения рекомендуется строить дом в соответствии с проектом.

Какого размера керамические блоки выбрать

Стена из керамических блоков с незаполненными вертикальными швами должна обязательно штукатурится с двух сторон для уменьшения воздухопроницания.

Снаружи должен применяться только специальный паропроницаемый штукатурный слой. Можно дополнительно увеличить теплосберегающие свойства стены, если снаружи применить теплую штукатурку слоем от 4 см толщиной.

Популярна технология, при которой стена из керамических блоков обкладывается пустотелым фасадным кирпичем. Кладка ведется без оставления воздушного зазора. Толщина стены увеличивается минимум на 12 см. При этом увеличиваются немного и теплоизоляционные характеристики.

Поэтому для южных регионов и на Украине чаще применяются керамические блоки длиной 38 см (толщина кладки 38 см) снаружи оштукатуренные слоем теплой штукатурки 4 -7 см, или обложенные пустотелым фасадным кирпичем. Такая стена будет иметь для регионов с мягкими зимами удовлетворительные теплосберегающие свойства.

Целесообразная ширина стены

Если сопротивление теплопередаче стены окажется ниже рекомендаций СНиП 23.02.2003, то восполнить недостачу и привести общие теплопотери здания в соответствии с требованиями нормативов, можно за счет увеличения утепленности других конструкций здания, в соответствии с проектными решениями.

Следует учитывать, что широкая стена предъявляет повышенные требования по прочности и размерам к фундаменту.

Стена из блоков поризованной керамики может быть шире чем цоколь не более чем на 20%, и до 30% при подтверждении расчетом на прочность в проекте.

Стену из керамики шире чем 63 см (51 + 12) строить экономически не выгодно, так как на утепление будет расходоваться значительное количество дорогого прочного материала (поризованной керамики) в котором нет надобности по требованиям прочности.

Собственно это и является условием для перехода на возведение двухслойных стен с узким несущим слоем в северных регионах.

Конструкция утепления стены из керамоблоков, теплоизоляционные мероприятия в различных местах кладки

В стене из керамических блоков встраиваются железобетонные и металлические элементы конструкции, которые обладают гораздо большей теплопроводностью, чем сама стена, поэтому они обязательно ограждаются со стороны улицы дополнительным слоем утеплителя.

• Над оконными или дверными проемам устанавливаются ригели — железобетонные балки-перемычки. Это стандартные элементы специально предназначенные для проемов в широких стенах. С наружной стороны они ограждаются не менее чем 10 см слоем минеральной ваты и тонким слоем керамики.
• Перекрытия на этажах и брус мауэрлат для кровли должны опираться на железобетонную раму, сделанную как цельная конструкция над всеми несущими стенами на уровне этажа, и равномерно распределяющую нагрузки на стены. Эта железобетонная рама (бетонный пояс) ограждаются со стороны улицы не менее чем 10 см умерено жесткого утеплителя минеральная вата и доборными керамическими блоками.
• Внутренние несущие стены перевязываются кладкой с наружными стенами. Блоки внутренних стен со стороны улицы ограждаются аналогично.
• Железобетонный цоколь, на который опираются несущие стены (кладка из керамических блоков может опираться только на монолитный ленточный фундамент достаточной жесткости согласно проекту), снаружи ограждается утеплителем экструдированный пенополистирол (обычно не менее 8 см толщиной согласно расчету) или пеностеклом толщиной от 12 см.

Как теплоизолировать стены из блоков в холодном климате

В холодном климате стены из поризованной керамики разумной толщины не могут удовлетворять требованиям по теплосбережению, поэтому должны изолироваться дополнительным (вторым) слоем утеплителя.

При этом несущий слой поризованной керамики делают сравнительно не широким , обычно ширина кладки составляет от 25 см. В качестве утеплителя для блоков применяют более паропроницаемые слои утепления из минеральной ваты или газобетона низкой плотности.

Применение пароизляционных материалов, — пенопласта, пенополистирола экструдированного, пеностекла, создает риски намокания самой несущей стены.

Какие утеплители применить

Для утепления стен из керамических блоков применяются следующие утеплители.

• Жесткие плиты минеральной ваты плотностью от 125 кг/м куб и больше. Они наклеиваются на кладку, поверху штукатурятся тонким слоем паропрозрачной штукатурки.
• Гибкие минераловатные плиты плотностью 45 — 80 кг/м куб. Они размещаются под обрешеткой фасадной отделки, накрываются пародиффузионной мембранной, дополнительно крепятся дюбелями. Подробней о создании вентилируемого фасада
• Жесткие плиты гозобетона плотностью 100 — 200 кг/м куб.

В последнее время научились делать автоклавный газобетон низкой плотности с коэффициентом теплопроводности 0,05 — 0,06 Вт/моК и достаточной конструкционной прочностью, класса В1,0 (прочность на сжатие от 10 кг/м3, коэффициент паропроницания 0,28 мг/(м*год*Па).

Как сделать утепление

Плиты укладываются кладкой на фундамент (стартовую планку) и приклеиваются к несущему слою, штукатурятся паропрозрачной штукатуркой со стекловолоконной сеткой.

Указанные утеплители можно облицевать керамическим кирпичем с оставлением вентиляционного зазора, при этом стена окажется уже трехслойной, так как слой кирпича будет самонесущим, опирается на фундамент. Как создаются трехслойные стены с теплосбережением

Между утеплителем и кирпичной облицовкой оставляется вентиляционный зазор и обеспечивается восходящее движение воздуха по аналогии с вентилируемым фасадом.

При выборе утеплителя для стен из керамических блоков основным фактором остается долговечность материала.

Для жестких минераловатных плит от известных производителей устанавливается срок службы в 35 лет. Но для газобетонных блоков этот показатель больше. Поэтому в последнее время газобетон становится весомой альтернативой минеральной вате.