Газобетон, газосиликат, пенобетон - из чего строить стены? - 3

Везения здесь нет ни капли, только голый расчёт!

 

На авось

 

Действительно, погорячился, признаю. С кем не бывает? Теперь понял идею, профессора. Теоретически эффект гарантированно будет. Вопрос насколько он будет ощутим практически в реальных условиях. Посчитаем.

Сейчас по новой рассчитаем (раз уж мой квадратный дом многим не нравится ). Статья Юргенсона, которую Вы привели, мне поможет.

Берем дом той же площади 100 кв. метров. Но двухэтажный. Т. е. коробка будет 10Х5 высота 5 толщина стен 0.4. Площадь стен будет равна 150 кв метров. Кроме того дом оборудован котлом с трубой высотой 7 метров и средней температурой в трубе равной 120 градусов цельсия.
Итак среднее гидростатическая разница давлений с учетом тяги котла равна 28 Па.
На одну из стен (большую, площадью 50 кв. м) дует ветер 5 метров в секунду создавая напор 17.5 Па.

Обратите внимание что гидростатическое давление (его разницу) я взял скорее всего сильно завышенным. Это видно из того что оно (28 Па) соответствует давлению ветра 6.3 метра в секунду. Представьте, открываете в безветренный морозный день дверь. А оттуда вам в лицо ветер 6 метров в секунду, из-за разницы давлений. Не видел такого в реале... Но пусть будет завышеным, пусть и воздухопроницание завышенным получится.

Итого получаем с учетом того что воздухопроницаемость газобетона равна 5*10^-7 кубометра/(м*с*Па) получим что все 150 кв. метров стены за счет воздухопропускаемости пропустят 23 куба воздуха в час.

В статье Юргенсон утверждает, что оштукатуренная и обмазанная стена пропускает в 50 раз меньше воздуха чем стена без отделки. Я ему верю, почему-то. Но делить полученные кубы воздухопроницания на 50 не буду. Пусть будет завышенным воздухопропускание. Мне все равно, только запомните этот факт
на всякий случай.

Теперь разберемся с диффузией CO2 за счет разницы парциальных давлений. Итак снаружи концентрация CO2 равна 0.04%, а внутри допустим что предельно допустимая 0.12% (опять завышенные значения беру, заметьте). Разница парциальных давлений в данном случае будет равна 81 Па.
Далее Юргенсон утверждает что сопротивление пропусканию углекислоты в два с лишним раза больше чем сопротивление водяного пара. Я ему верю. Но заглянул в таблицы, там коэффициент диффузии в воздухе для углекислого газа равен 0.139, а для воды 0.239. (Так как газобетон это скорее воздух чем бетон , то диффузия через него будет качественно похожа на диффузию в воздухе) Получается что углекислый газ диффундирует в 0.239/0.139=1.7 раза медленней чем вода (а не в два раза как Юргенсон предлагает). Т. е. опять возьму завышенное значение, чтобы пропускаемость CO2 получилась побольше. С учетом того что для газобетона коэффициент пропускания водяного пара равен 0.25 мг/(м*ч*Па), то для CO2 коэффициент будет равен 0.25/1.7=0.15 мг/(м*ч*Па).

Итак, имеем все данные, для расчета диффузии CO2. Все 150 квадратных метров стены пропустят наружу за один час за счет диффузии аж 4.5 грамма углекислого газа. Т. е. примерно 2.3 литра. При вентиляции одного куба воздуха, как я писал в посте выше, удаляется 0.8 литров CO2. Т. е. удаление 2.3 литра за счет диффузии эквивалентно 2.3/0.8 =3 кубам обычной вентиляции. Прибавим, это значение к ранее полученому объему вентиляции за счет воздухопроницания.

Итого получается, что со всеми мыслимыми, завышениями и натяжками 150 кв. метров стены пропустят 26 кубов воздуха в час.

Допустим теперь что весь воздух прошедший через стены нагревался только за счет рекуперируемой энергии. И допустим что коэффициент рекуперации равен 100%. Что является опять натяжкой, как понимаете. Так как во всей своей толще стена имеет температуру ниже температуры помещения, и воздух предется догревать.

Посчитаем экономию от поровой рекуперации за отопительный сезон. Для Москвы это 214 суток. Разница температур 23.1. Цена газа для Москвы 3.37 (то что в МО дороже, не моё дело, Sailor). Итак, экономия от поровой рекуперации в двухэтажном доме площадью 100 кв. метров составит 314 рублей за весь отопительный сезон. И это с большими натяжками. Если учесть штукатурку, то экономия яйца выеденного стоить не будет.

 

Юргенсон, кстати, написал: "Таким образом, вообще говоря, продуваемость обычной, хорошо построенной стены настолько мала, что её можно пренебрегать по сравнению с окнами и считать, что весь поступаемый снаружи воздух проходит только через щели в окнах и дверях."
Следует учитывать что писал он это в 1949 году, когда стеклопакетов и сейф-дверей не было. Теперь вся надежда только на грамотную спланированную вентиляцию.

В реальных условиях эксфильтрация будет на противоположной от обдуваемой стене, да и то при сильном ветре. Т. е. входящий воздух с выходящим соприкасаться не будут, и теплообмена не будет. Хорошая регенерация тепла получилась бы если бы ветер постоянно менял направление на противоположное. Добиться этого можно если построить дом на вращающемся фундаменте. Большой такой прибор, типа УВРК-50 получится. Стены будут выступать в качестве аккумулятора.

А вкратце, эффект поровой рекуперации могу объяснить так. Обычная стена выделяет наружу определенное количество тепла за счет теплопроводности. Это тепло нагревает слой пристенного наружного воздуха. Суть рекуперации в том чтобы этот нагретый за счет потерь тепла воздух засосать внутрь помещения через поры и использовать в качестве приточного. Понятно, что на самом деле все немного не так, воздух греется не на наружной поверхности стены, а внутри её, на поверхности пор. Но сути дела в понимании явления это не меняет.

 

По поводу воздухопроницаемости стен, я когда давно прикидывал, как Вы сейчас, брал значения из старого СНиПа II-3-79 "Строительная теплотехника" посмотрите там есть табличка по сопротивлению воздухопроницаемости различных конструкций, так вот у меня получались значения оштукатуреной стены примерно такие же как у Вас сейчас неоштукатуреной

Ясен пень, газ дешёв и все мероприятия направленые на попытку его сэкономить безсмысленны. Я на этом форуме уж какой год про это пишу. Но позволю себе напомнить, что изначально шло сравнение со всякими дополнительными придблудами для экономии, грунтовом теплообменнике, если конкретно, который надо прокопать получастка траншеями, трубу заложить, а затем ещё регулярно дезинфицировать, чтобы грибки всякие там не заводились.

Тем не менее практика проживания показывает, что в таких домах не нужно никакой дополнительной вентиляции кроме вытяжного канала и это не перешибёшь никакими расчётами

 

Точно?
А вот это:

не Ваш ли расчет?
Расчет Ваш, а дело не Ваше?

И это с большими натяжками ... в сторону уменьшения
Но не в этом дело. Кроме Вас никто не задавался вопросом: "Стакан наполовину полон или наполовину пуст?" когда в вода в стакане появляется в качестве бесплатного бонуса.
Расчеты показывают, что вода есть? Показывают.
А уж к оптимистам (наполовину полон) или пессимистам (наполовину пуст) относится кто-то конкретный (наприемр, Вы), собственно говоря, до фонаря.
Вот если б стоял вопрос, нужно ли наполнять стакан, если:
- необходимо потратить дополнительно Н-ное количество денюшек,
- отказаться от зеленых фломастеров в пользу синих,
- сменить религию,
- сменить пол,
или что-то подобное, то тогда рассуждения о полноте стакана имели бы смысл.

Оценку количественного показателя бесплатной экономии каждый сам для себя даст.
Тут уж "Кому щи жидкие, а кому бриллианты мелкие"

 

Не надо было мне велосипед изобретать, действительно. В этом СНИПе, оказывается, приведена исчерпывающая методика расчета воздухопроницаемости. Рассчитаем по ней для города Москвы.

1) Итак разница давлений рассчитывается по формуле (30). Для этого нужно знать температуру внешнюю, температуру внутреннюю, скорость ветра, высоту знания. Высоту здания примем для двухэтажного дома равной 5 метров. Внутреннюю температура 20 С. Внешняя температура температура наиболее холодной пятидневки берется из снипа "строительная климатология", для Москвы она равна -28 С. Для ветра, также берётся пиковое значение для января, составляющее 4.9 метра в секунду. Тут нужно обратить внимание, на то, что СНИП ограничивает максимальное воздухопропускание стены. А так как воздухопропускание прямо пропорционально разнице давлений, то для расчета снип требует брать пиковые температуру и ветер, чтобы в самый мороз, и ветер гарантировать непродувание стены.
Подставив данные в формулу (30) получаем что для Москвы разница давлений на стене равна 16.55 Па. На ветровую составляющую приходится примерно 10 Па, и примерно 7 Па приходится на гидростатическую составляющую.

2) В снипе есть приложение 9 в котором указаны сопротивления воздухопроницанию некоторых конструкций и материалов.
Уже простой беглый взгляд на неё позволяет сделать кое какие выводы. Например, для кладки из легкобетонных камней толщиной 400 мм, в зависимости от типа раствора, воздухопроницаемость меняется в 13 раз! Т. е. стоит только заменить цементно-песчаный раствор на цементно-шлаковый, и стена начнет пропускать в 13 раз больше воздуха. Такое возможно лишь в том случае, если основную, подавляющую часть воздухопроницания обеспечивают швы кладки, а не материал блоков. Вполне поэтому возможно, что если блоки положены на клей, то сопротивление будет совсем другим. Кроме того, наверняка, сопротивление зависит от толщины и качества выполнения шва, а также от средней протяженности швов на одном квадратном метре кладки (т.е. от геометрии блока). Но в СНИПе не делается различий для этих случаев. Почему? Потому что сопротивление кладки воздухопроницанию настолько мало, что его можно вообще не учитывать. Продуваемость голой кладки в разы больше установленного СНИПом норматива.
https://www.forumhouse.ru/entries/1783/

3) Поэтому кладку нужно обязательно отделывать. Простейший вариант штукатурка. Возьмем для расчетов
известковую штукатурку. Она в два с половиной раза лучше пропускает воздух чем цементно-песчанная. Положим, что два слоя, наружный и внутренний, в сумме равны 1.5 см толщины. Кладку блоков будем вести на цементно-песчаном растворе. Сопротивление воздухопропусканию у оштукатуренной кладки будет равно 13+142=155. И согласно формуле (29) найдем воздухопропускание такой стены. Оно составит 16.55/155=0.107 кг воздуха на квадратный метр стены в час. Это составит примерно 0.13 кубометра воздуха на квадратный метр стены в час. Т. е. 150 кв. метров оштукатуренной стены пропустят 19.5 кубов воздуха. Но это опять таки завышенное значение. Во-первых, при расчете взяты пиковые значения температуры воздуха и ветра. Если взять средние, получится примерно в два раза меньше. Кроме того, ветровая нагрузка составляет две трети от давления. А между тем, ветер увеличивает давление на одну из стен (а я считал что ветер дует на все стены). На подветренной же стене ветер создаст отрицательное давление, и там стена воздух внутрь пропускать не будет (а если и будет то меньше чем в штиль). Т. е. и тут придется уменьшить расчетное среднее давление в разы. Таким образом, экономия при 100% КПД поровой рекуперации (а в реальности он может быть ещё в разы меньше, никто ведь не считал) составит меньше 100 рублей за весь отопительный сезон. Т. е. пшик.

4) Кроме того вентиляция через стены совершенно не поддаётся регулированию. Простейший приточный клапан на уплотнителе профиля окна можно в сильный ветер прикрыть. А поры не прикроешь. Т. е. главное достоинство "дышаших стен" воздухопроницание, является сомнительным. Именно поэтому СНИП и ограничивает максимальное воздухопропускание. А минимальное никак не регламентирует.

Так я тоже сторонник такого мнения. Самый надежный способ сэкономить на эксплуатации жилья, это минимизировать его размер. В Европе газ раз в 10 (минимум) дороже в розницу чем у нас. А бензин, например, в два раза всего. Поэтому, у нашего народа есть понимание того что ездить лучше на относительно небольшой машине. А вот понимание того, что и жильё должно быть разумно-достаточно по площади встретишь намного реже. Ситуация бредовостью напоминает сон в котором все по городу ездят не на малолитражках, а каждый на персональном автобусе. Есть такая тенденция, покупается участок, бревенчатый пятистенок, стоявший на нем десятки лет, сносится, а вместо него отгрохивается домина в несколько раз больше по площади. Всему виной просто сказочно дешевые цены на газ. Но в ближайшей перспективе (десяток-другой лет) цены на газ приблизятся к европейским, да и электричество выростет в цене. Об этом думать нужно сейчас. Но многим это даже в голову не приходит, хотя они думают на десятилетия вперед, про то не рассыпется ли пенопласт и газобетон, и т. д. А про это забывают.

Рассчет показывает что вентиляция за счет воздухопропускания стен составляет несколько процентов от потребной. А если практика показывает что её хватает, значит где-то есть неучтенные потоки воздуха. Например, если пол по деревянным лагам и есть подпол, то тянуть может через щели. Даже если лежит ламинат, то имеется щель между полом и стеной. И т. д. Воздух невидим, поэтому пути его в помещение могут быть нетривиальны. Пример с кладкой тому подтверждение. Получается, что даже если сделать кладку из абсолютно непродуваемых пеностекольных блоков, то она тоже будет продуваться, причем так что придется её штукатурить чтобы уложиться в СНИП. На мой взгляд, нетривиально. Думал что раствор в стыках обеспечивает приличную герметичность. А оно вон как.

Я имел ввиду, что цена газа в Московской области дороже чем в Москве. По крайней мере, так я нагуглил. Расчеты все делал для Москвы.

Ну вот сейчас по СНИПу посчитал. И методику и данные брал оттуда. Еще меньше получилось. Но Вас и это не убедит, скорее всего. Вера в святаго воздУха через стены исходящего сильнее. Понимаю.

Формально, экономия даже в одну копейку экономия. Другое дело что думать о рублевой экономии когда (этап проектирования дома, например) нужно принимать решения о трате как минимум сотен тысяч рублей не совсем, скажем так, адекватно. (название темы, напомню, "из чего строить стены?"). Это как выбирать дорогую шубу, ориентируясь на как можно более тёмные пуговицы. С темными пуговицами шуба теплее. Они на солнце сильнее нагреваются. С этим ведь не поспоришь.

 

А то что блоки кладут с щелями видимые на просвет это да, потом заштукатурят малость и считается что все хорошо...

 

Может и не считается (по крайней мере хозяином), но к сожалению, у наших наемников (да иногда и у самостройщиков) редко хватает аккуратности и умения, для правильной укладки тяжелых блоков на тонкий слой клея.

 

Мой дом (точнее, наверное, домик ) опровергает эти выводы.
1. Сплошного продувания не было (по крайней мере ощутимого без приборов). Было небольшое (ощутимое вплотную поднесенной рукой) продувание по швам в нескольких местах (буквально мест пять на весь дом) - ликвидировано местным промазыванием. Причем, никакого намокания и обмерзания в этих местах не было. До сих пор часть стен (в лестничном пролете, северо восточный угол) не имеет внутренней отделки (наружной нет нигде) - никакого продувания не ощущается. Судя по расходу газа (около 50Вт/м2 зимой), тоже нет никакого заметного увеличения теплопотерь.
2. Даже на не армированной кладке волосянные трещины (не щели по "0,5мм/м") практически только на южной и несколько штук на восточной стороне (ближе к южному углу). На северной только под окном (под окнами везде - армировать надо было). Но и эти трещины никак себя не проявляют в плане теплопотерь или продувания/промерзания, тем более сейчас - после оклейкки гипсокартоном изнутри.
Ещё наверное стоит учесть, что это была моя первая кладка, без чтения этого форума (только одну немецкую переводную книжку прочитал, про строительство из разных крупных блоков, в том числе и ГБ). И строил из местных блоков с отвратной геометрией. Домик, правда, небольшой - всего 70м2, так что большого простора для косяков не было .
Я понимаю, что во всякие нормативные документы, для проектирования, закладывается запас на кривизну рук и пофигизм строителей. Но, если строить качественно, то результат получается очень отличающийся от "нормально" построенного дома. Рассчитывать, что качественно построят наёмники, наверное не стоит. А вот самому можно попробовать.

 

Ну, понятно, что "рукой" что-то мерить, это некорректно . Просто, обычно, когда говорят про продувание, вообще жалуются не "сквозняки", намокание и обмерзание углов... Рука в этом плане - уже шаг вперед.
Кстати, а не подскажете, какие конкретно в "правильном" (по нынешним официальным Российским требованиям) доме должны быть теплопотери на м2 в зимние месяцы? Неужели действительно в 2-3 раза ниже (17-25Вт/м2)? А в среднем в отопительный сезон тогда сколько - 10-15?
Хотя, разве корректно требовать "правильных" теплопотерь от "неправильной" стены в 250мм толщиной?

Так я не спорю, что по расчету или по СНиПу мои стены не проходят... Пусть не проходят, если от них не "дует", около них не холодно, и за отопление я плачу раза в три меньше, чем в квартире такой-же площади... Я подхожу чисто с практической стороны...

 

Только надо наверное уточнять, что кладка в указанной таблице берется на цементно-песчанном растворе (ну кто так ГС кладет...), и именно он так резко увеличивает воздухопроницаемость кладки, и именно за счет швов. Достаточно взглянуть на данные для кирпичной кладки разной толщины, и всё с растворными швами "станет понятно" .
Согласитесь, что с клеем картина будет "немного" другая.
Вообще, табличка "кривенькая" - говорить про воздухопроницаемость материала (газосиликата или мин. плиты, ракушечника...) без привязки к его плотности, когда в реале эта плотность отличается в разы... Какая тут корректность может быть?