Выбор газобетонных блоков для стен первого этажа моего дома был продиктован требованиями, с одной стороны, простоты сооружения и, с другой стороны, сбережения тепла, то есть экономичности и комфорта, в конечном итоге. Действительно, стоимость материалов и работ вылилась в весьма приемлемые и разумные суммы, а теплопроводность готовой стены оказалась настолько хорошей, что не предполагает дополнительного утепления (для Киевской области толщина газобетонной стены 350 мм считается уже достаточной). При точной, квалифицированной кладке газоблок не требует дополнительной отделки — идеальные размеры блоков автоклавного твердения создают привлекательную фактуру готовой стены и время не портит этот материал: дома́ из газоблоков, построенные в Европе около 50 лет тому назад до сих пор стоя́т как новые.
Читать дальше...
К сожалению, идеальный вариант кладки у меня не получился, поэтому ни с эстетической, ни с теплосберегающей точек зрения оставлять газобетонную кладку в её натуральном, первозданном виде никак не возможно: исправленные огрехи строителей портят внешний вид и велик риск того, что даже заделанные щели будут продуваться зимой. Вывод однозначен: необходимо, как минимуму, штукатурить стены и, может быть, покрасить.
Как и предполагалось, перед началом нового строительного сезона пробудился мой проектировочный запал и, по неосознанной ассоциации, но, как оказалось, закономерно проблема оштукатуривания стен первого этажа моего дома связалась воедино с проблемой отопления–вентиляции. И вот тут вспомнилось загадочная характеристика газобетона как «дышащего» материала: настало время разобраться по–подробнее в этом дыхании.
Следует напомнить, что отличительная особенность газобетона — наличие внутри массива блока пустот (как и у всех ячеистых бетонов), соединённых друг с другом капиллярами. Другими словами, существуют канальца, по которым газ может пройти через всю толщину блока, от одной грани до противоположной. Пенобетон, в отличии от газобетона, является ячеистым бетоном «закрытого» типа, то есть его поры изолированы друг от друга и газ не может проходить через массив.
Может сложиться впечатление, что газобетон продувается при сильном ветре, однако это совсем не так: канальца–капилляры настолько узкие и настолько извилисты, что поток газа любой силы очень быстро теряет свою энергию. Впрочем, не полностью…
Продуваемость стен в нормативной документации называется воздухопроницаемостью. Так, при скорости ветра 10 м/сек (что в 2 раза превышает максимальные среднегодовые значения для Киевского региона), на внешней поверхности стены будет создаваться давление около 100 Па, что применительно к моим стеновым блокам означает воздухопроницаемость стены 1,67 кг/м²час (то есть 1,29 м³ через один квадратный метр или 39,6 м³ через всю длинную стену в час, или 11 л через ту же одиннадцатиметровую стену каждую секунду). При наличии на газобетонной кладке слоя 15 мм штукатурки продуваемость составит 0,5 кг/м²час (0,39 м³ в час или 108 мл — ½ гранёного стакана — за одну секунду через один квадратный метр стены, то есть 3,3 л сквозь всю стену). А если штукатурку покрыть слоем краски, то воздухопроницаемость уменьшится до 0,1 кг/м²час. Наличие штукатурки и слоя краски на второй поверхности стены позволит снизить воздухопроницаемость стены до 0,05 кг/м²час, причём даже в местах некачественного исполнения межблочных швов, то есть свести ветер, дующий от стен, к вполне приемлемому минимуму. Для сравнения, стена из 50 мм монолитного бетона при таком же ветре обеспечит продуваемость стены на сравнимом уровне — 0,01 кг/м²час.
До чего же хороша наука математика! Без эмоций, без симпатий–антипатий, без коммерческой ангажированности даёт возможность разобраться «кто есть who». Можно было бы долго и нудно мусолить вопрос штукатурить стену или нет, но — посчитал и всё стало на свои места, всё стало кристально ясно. В процессе вычислений оказалось, что массив газоблока вносит неожиданно малый вклад в общую непродуваемость стены — менее 10% —, то есть воздухопроницаемость даже неудачных стыков, в оштукатуренной и окрашенной стене будет не очень сильно отличаться от приведенных ранее значений. И это хорошо!
Итак, на первом этаже от стен уже не дует как от старых деревянных окон (штукатурю кладку снаружи и изнутри, да ещё наношу поверх штукатурки слой краски). Другими словами, со спонтанной вентиляцией покончено.
Теперь пришла очередь разобраться с управляемой вентиляцией (куда ж без неё?!). И лучше это сделать при помощи той же беспристрастной математики.
Считаем: взрослый человек выделяет в час от 40 до 130 грамм водяного пара, 90–250 ккал тепла и 20–36 л углекислого газа (первые числа каждого диапазона отражают значения в состоянии покоя, а вторые — при интенсивной работе). Чтобы обеспечить комфортное пребывание в закрытых помещениях, все эти избытки необходимо своевременно удалять. Несложный расчёт показывает, что на одного человека требуется более 30 м³ свежего воздуха в час. Как правило, это достигается регулярным «залповым» проветриванием: открывается форточка (окно) и, после того как воздух в помещении достаточно обновится (по субъективным ощущениям), форточка закрывается. Можно, конечно, устроить постоянную принудительную вентиляцию, но от такого варианта я уже отказался по целому ряду причин. Кстати, залповое проветривание не применимо для помещений с повышенной влажностью и температурой: речь идёт о санузлах и кухне, но в этих помещениях вентиляции строится совсем по другой, принудительной вытяжной схеме.
Однако вернёмся к открывавшимся совсем недавно форточкам. Прибывшие в процессе проветривания 30 м³ в зимнее время требуют нагрева, то есть дополнительного расхода энергии, идущей на отопление. На нагревание 1 м³ воздуха на 1° требуется 0,3 ккал, стало быть для 30 м³ и 30° потребуется 270 ккал (средний минимум температуры самого холодного месяца, января, составляет для Киева около -7°, а в доме воздух должен прогреваться до 23° — вот и получаются 30° разницы). То есть, каждый час на подогрев свежего воздуха расходуется 0,3 кВт/час. Надеюсь, излишне напоминать, что ночью никто каждый час проветривание устраивать не будет и даже не стоит гадать чем придётся дышать во сне.
Оказывается, есть решение и для энергосбережения, и для улучшения качества вдыхаемого ночью в спальне воздуха. И заключается оно в «дышащих» стенах. Главный секрет этих стен заключается в том, что они выпускают наружу лишние водяные пары и углекислый газ из помещения и впускают дополнительный кислород извне: не нужно ежечасно тратить энергию на нагревание 30 м³ воздуха и не надо заботиться о проветриваниях, особенно по ночам.
Подробнее в механизме стенного дыхания поможет разобраться ещё одна хорошая наука — физика. Как известно, на 75% воздух Земли состоит из азота (N2), на 23% из кислорода (O2), 1% аргона (Ar), 0,4% углекислого газа (CO2) и некоторых прочих газов «по мелочам». Постоянно в воздухе присутствуют пары воды, но их количество изменяется в очень широком диапазоне в зависимости от погоды. В очень–очень упрощённом виде общая картина выглядит примерно так, как представлено на рисунке слева.
Пребывание в помещении живого человека, как уже отмечалось ранее, сопровождается уменьшением количества кислорода и увеличением количества углекислого газа и водяных паров. Поскольку в данном расследовании остальные газы, содержащиеся в воздухе играют роль свидетелей (азот, аргон и прочая мелочь), мы их принимать во внимание не будем, а сосредоточим основное внимание на уже упомянутых обвиняемых (углекислый газ, водяные пары) и потерпевшем (кислород).
На схеме справа изображены примерные состояния интересующих нас компонентов воздуха внутри помещения (левая часть картинки) и снаружи (правая часть), разделённые паропроницаемой стеной (посередине).
А теперь начинается самое интересное. Если даже давление воздуха по обе стороны стены одинаково, то давление каждой составляющей этой воздушной смеси оказывается различным: давление углекислого газа и водяных паров внутри помещения больше наружного, а давление кислорода в наружном воздухе — больше давления кислорода во внутреннем воздухе помещения (хотя суммы давленией остаются равными по обе стороны!). Эти давления каждой из частей, называемые парциальными, вернее разности этих парциальных давлений, приводят к диффузии газов через стену: избыточные углекислый газ и водяные пары проникают из помещения наружу (газобетон проницаем!), а недостающий кислород тем же путём поступает извне. Результат тот же, что и при проветривании, но процесс происходит без потери тепла (в зимнее время), постоянно, автоматически и без заметного движения воздуха. По ходу дела следует заметить, что если же, наоборот, влажность в помещении меньше «забортной», то водяные пары по той же схеме поступают в дом извне.
Почему этот процесс называется дыханием стен? Наверное потому, что газообмен в лёгких человека и животных построен на тех же принципах: углекислый газ через проницаемые лёгочные ткани выделяется из крови, а кислород в неё поступает из–за разности парциальных давлений.
Из всего этого следует очень важный вывод: для отделки стен из газо–паропроницаемого (дышащего) материала допускается применять только газо–паропроницаемые (дышащие) покрытия — штукатурки, краски и т.п.
Кстати, дышащим будет весь мой дом, а не только газобетонные стены — деревянные конструкции внешнего ограждения (стены второго этажа, цокольное и чердачное перекрытия) тоже обладают этим ценным свойством.
Как и предполагалось, перед началом нового строительного сезона пробудился мой проектировочный запал и, по неосознанной ассоциации, но, как оказалось, закономерно проблема оштукатуривания стен первого этажа моего дома связалась воедино с проблемой отопления–вентиляции. И вот тут вспомнилось загадочная характеристика газобетона как «дышащего» материала: настало время разобраться по–подробнее в этом дыхании.
Следует напомнить, что отличительная особенность газобетона — наличие внутри массива блока пустот (как и у всех ячеистых бетонов), соединённых друг с другом капиллярами. Другими словами, существуют канальца, по которым газ может пройти через всю толщину блока, от одной грани до противоположной. Пенобетон, в отличии от газобетона, является ячеистым бетоном «закрытого» типа, то есть его поры изолированы друг от друга и газ не может проходить через массив.
Может сложиться впечатление, что газобетон продувается при сильном ветре, однако это совсем не так: канальца–капилляры настолько узкие и настолько извилисты, что поток газа любой силы очень быстро теряет свою энергию. Впрочем, не полностью…
Продуваемость стен в нормативной документации называется воздухопроницаемостью. Так, при скорости ветра 10 м/сек (что в 2 раза превышает максимальные среднегодовые значения для Киевского региона), на внешней поверхности стены будет создаваться давление около 100 Па, что применительно к моим стеновым блокам означает воздухопроницаемость стены 1,67 кг/м²час (то есть 1,29 м³ через один квадратный метр или 39,6 м³ через всю длинную стену в час, или 11 л через ту же одиннадцатиметровую стену каждую секунду). При наличии на газобетонной кладке слоя 15 мм штукатурки продуваемость составит 0,5 кг/м²час (0,39 м³ в час или 108 мл — ½ гранёного стакана — за одну секунду через один квадратный метр стены, то есть 3,3 л сквозь всю стену). А если штукатурку покрыть слоем краски, то воздухопроницаемость уменьшится до 0,1 кг/м²час. Наличие штукатурки и слоя краски на второй поверхности стены позволит снизить воздухопроницаемость стены до 0,05 кг/м²час, причём даже в местах некачественного исполнения межблочных швов, то есть свести ветер, дующий от стен, к вполне приемлемому минимуму. Для сравнения, стена из 50 мм монолитного бетона при таком же ветре обеспечит продуваемость стены на сравнимом уровне — 0,01 кг/м²час.
До чего же хороша наука математика! Без эмоций, без симпатий–антипатий, без коммерческой ангажированности даёт возможность разобраться «кто есть who». Можно было бы долго и нудно мусолить вопрос штукатурить стену или нет, но — посчитал и всё стало на свои места, всё стало кристально ясно. В процессе вычислений оказалось, что массив газоблока вносит неожиданно малый вклад в общую непродуваемость стены — менее 10% —, то есть воздухопроницаемость даже неудачных стыков, в оштукатуренной и окрашенной стене будет не очень сильно отличаться от приведенных ранее значений. И это хорошо!
Итак, на первом этаже от стен уже не дует как от старых деревянных окон (штукатурю кладку снаружи и изнутри, да ещё наношу поверх штукатурки слой краски). Другими словами, со спонтанной вентиляцией покончено.
Теперь пришла очередь разобраться с управляемой вентиляцией (куда ж без неё?!). И лучше это сделать при помощи той же беспристрастной математики.
Считаем: взрослый человек выделяет в час от 40 до 130 грамм водяного пара, 90–250 ккал тепла и 20–36 л углекислого газа (первые числа каждого диапазона отражают значения в состоянии покоя, а вторые — при интенсивной работе). Чтобы обеспечить комфортное пребывание в закрытых помещениях, все эти избытки необходимо своевременно удалять. Несложный расчёт показывает, что на одного человека требуется более 30 м³ свежего воздуха в час. Как правило, это достигается регулярным «залповым» проветриванием: открывается форточка (окно) и, после того как воздух в помещении достаточно обновится (по субъективным ощущениям), форточка закрывается. Можно, конечно, устроить постоянную принудительную вентиляцию, но от такого варианта я уже отказался по целому ряду причин. Кстати, залповое проветривание не применимо для помещений с повышенной влажностью и температурой: речь идёт о санузлах и кухне, но в этих помещениях вентиляции строится совсем по другой, принудительной вытяжной схеме.
Однако вернёмся к открывавшимся совсем недавно форточкам. Прибывшие в процессе проветривания 30 м³ в зимнее время требуют нагрева, то есть дополнительного расхода энергии, идущей на отопление. На нагревание 1 м³ воздуха на 1° требуется 0,3 ккал, стало быть для 30 м³ и 30° потребуется 270 ккал (средний минимум температуры самого холодного месяца, января, составляет для Киева около -7°, а в доме воздух должен прогреваться до 23° — вот и получаются 30° разницы). То есть, каждый час на подогрев свежего воздуха расходуется 0,3 кВт/час. Надеюсь, излишне напоминать, что ночью никто каждый час проветривание устраивать не будет и даже не стоит гадать чем придётся дышать во сне.
Оказывается, есть решение и для энергосбережения, и для улучшения качества вдыхаемого ночью в спальне воздуха. И заключается оно в «дышащих» стенах. Главный секрет этих стен заключается в том, что они выпускают наружу лишние водяные пары и углекислый газ из помещения и впускают дополнительный кислород извне: не нужно ежечасно тратить энергию на нагревание 30 м³ воздуха и не надо заботиться о проветриваниях, особенно по ночам.
Подробнее в механизме стенного дыхания поможет разобраться ещё одна хорошая наука — физика. Как известно, на 75% воздух Земли состоит из азота (N2), на 23% из кислорода (O2), 1% аргона (Ar), 0,4% углекислого газа (CO2) и некоторых прочих газов «по мелочам». Постоянно в воздухе присутствуют пары воды, но их количество изменяется в очень широком диапазоне в зависимости от погоды. В очень–очень упрощённом виде общая картина выглядит примерно так, как представлено на рисунке слева.Пребывание в помещении живого человека, как уже отмечалось ранее, сопровождается уменьшением количества кислорода и увеличением количества углекислого газа и водяных паров. Поскольку в данном расследовании остальные газы, содержащиеся в воздухе играют роль свидетелей (азот, аргон и прочая мелочь), мы их принимать во внимание не будем, а сосредоточим основное внимание на уже упомянутых обвиняемых (углекислый газ, водяные пары) и потерпевшем (кислород).
На схеме справа изображены примерные состояния интересующих нас компонентов воздуха внутри помещения (левая часть картинки) и снаружи (правая часть), разделённые паропроницаемой стеной (посередине).А теперь начинается самое интересное. Если даже давление воздуха по обе стороны стены одинаково, то давление каждой составляющей этой воздушной смеси оказывается различным: давление углекислого газа и водяных паров внутри помещения больше наружного, а давление кислорода в наружном воздухе — больше давления кислорода во внутреннем воздухе помещения (хотя суммы давленией остаются равными по обе стороны!). Эти давления каждой из частей, называемые парциальными, вернее разности этих парциальных давлений, приводят к диффузии газов через стену: избыточные углекислый газ и водяные пары проникают из помещения наружу (газобетон проницаем!), а недостающий кислород тем же путём поступает извне. Результат тот же, что и при проветривании, но процесс происходит без потери тепла (в зимнее время), постоянно, автоматически и без заметного движения воздуха. По ходу дела следует заметить, что если же, наоборот, влажность в помещении меньше «забортной», то водяные пары по той же схеме поступают в дом извне.
Почему этот процесс называется дыханием стен? Наверное потому, что газообмен в лёгких человека и животных построен на тех же принципах: углекислый газ через проницаемые лёгочные ткани выделяется из крови, а кислород в неё поступает из–за разности парциальных давлений.
Из всего этого следует очень важный вывод: для отделки стен из газо–паропроницаемого (дышащего) материала допускается применять только газо–паропроницаемые (дышащие) покрытия — штукатурки, краски и т.п.
Кстати, дышащим будет весь мой дом, а не только газобетонные стены — деревянные конструкции внешнего ограждения (стены второго этажа, цокольное и чердачное перекрытия) тоже обладают этим ценным свойством.
