Проектирование строительных конструкций с предпочитаемыми теплоизоляционными характеристиками стеновых материалов является одним из наиболее трудных и ответственных вопросов, стоящих перед проектантом. Причиной ТОМУ является тот факт, что между механическими характеристиками (нес, прочность, несущая способность, размеры) и теплоизоляционными характеристиками существует непосредственная связь. При том, предпочтение отдается, по соображениям безопасности эксплуатации зданий и сооружений, механическим свойствам стеновых и других конструкционных элементов. Поэтому теплоизоляционные характеристики конструкции могут оказаться недостаточными с точки зрения условий эксплуатации объекта. Выбор между стеновыми материалами лежит, таким образом, в пределах, определенных тождественностью их механических характеристик.
Весьма любопытные данные приводит канд. тех. наук Ю.Г. Граник (ЦНИИЭП жилища) в журнале "Энергосбережение", N 2,. 2001г. После принятия новой редакции СНиП 11-3-79 "Строительная теплотехника", ЦНИИЭП жилища разработал технические решения наружных стен из крупных панелей, кирпича, мелких и крупных блоков и ячеистого бетона. Новыми нормами предусмотрено резкое возрастание требуемого приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, например, для стен жилых зданий на первом этапе (до 2000 г.) этот показатель увеличивается примерно вдвое, а на втором в 3,3-3,4 раза. Это вынуждает радикально менять подход к выбору материалов и конструкции наружных ограждений.
В результате проведенных расчетов и проектных проработок специалисты института пришли к следующим выводам. Не удовлетворяют теплотехническим и экономическим критериям наружные стены сплошной (однородной) конструкции, в том числе легкобетонные, кирпичные, деревянные и ячеисто-бетонные. Последние, как показывает мировой опыт, могут оказаться экономически целесообразными, если будут внесены поправки в Приложение 3 упомянутых СНиП в части проведения расчетной теплопроводности в соответствии с фактически наблюдаемой в эксплуатируемых на протяжении многих лет конструкциях. По данным ЦНИИЭП жилища, ЦИИЖБ и ряда других организаций, фактическая эксплуатационная влажность ячеистых бетонов значительно ниже установленных СНиП. Это значит, что расчетную теплопроводность ячеистых бетонов следует назначать на существенно более низком уровне. В этом случае толщина наружных ячеисто-бетонных стен может составлять для центральных регионов России приемлемую толщину I см при плотности бетонного блока а 600 кг/м3.
В группе панельных конструкций новым теплотехническим требованиям, по расчетным данным, соответствуют только трехслойные панели с гибкими связями или в отдельных случаях с железобетонными шпонками. На первом этапе в более теплых регионах могут при соответствующем обосновании, применяться трехслойные панели с легкобетонными ребрами. При этом, как правило, толщина панели должна составлять 400-450 мм. Трехслойные панели с гибкими связями толщиной 450 мм имеют приведенное сопротивление теплопередаче в случае использования тяжелого бетона до 4,0 (м^2К)/Вт. Примером трехслойных панелей нового типа (с гибкими связями) могут служить стеновые панели (рис. 1), производимые ОАО "Спецстройбетон - ЖБИ N17" (г. Москва).
Существенно должна изменится конструкция наружных стен из кирпича. По данным ЦНИИЭП жилища, колодцевая кладка кирпичных стен толщиной 770 мм при использовании утеплителя с коэффициентом теплопроводности ( 0,04 Вт/(мК) обеспечивает приведенное термическое сопротивление теплопередаче не более 2,85 (M"K)/BT, т.е. удовлетворяет для большинства регионов только требованиям 1 этапа. При этом толщина внутреннего несущего кирпичного слоя составляет 380 мм.