Опередивший время: энергоэффективность домов из автоклавного газобетона «ГРАС» намного превышает современные требования
В мае 2023 года в лаборатории «Строительная теплофизика» НИИСФ завершились испытания автоклавного газобетона марки D300 (по ГОСТ 31359-2007) торговой марки «ГРАС», который выпускается группой предприятий «ДСК «ГРАС» в Саратовской области и Ставропольском крае. Целью испытаний было определение теплопроводности этого материала в сухом состоянии при средней температуре в образце 10°С и 25°С и расчетной теплопроводности при условиях эксплуатации А и Б.
Напомним, что теплопроводность представляет собой теплообмен между частицами вещества, а коэффициент теплопроводности (λ) выражает меру проводимости теплоты материалом. Чем больше значение этого коэффициента, тем больше тепловой поток, проходящий через материал. В теплоизоляционных строительных материалах λ составляет 0,1 Вт/(м·°С).
Отвечая на вопрос «СГ» о том, что показали испытания в НИИСФ, Павел Пастушков ответил, что автоклавный ячеистый газобетон торговой марки «ГРАС» с лихвой перекрывает этот показатель и вполне удовлетворяет требованиям, предъявляемым к теплоизоляционным материалам. При плотности 304 кг/куб. м в сухом состоянии при средней температуре 10°С его λ составил 0,079 Вт/(м·°С), а расчетные значения λ при условиях эксплуатации конструкции в сухом состоянии при средней температуре 10°С и влажности для условий эксплуатации А и Б 4% и 6%, соответственно (согласно СП 50.13330.2012), равны 0,092 и 0,098 Вт/ (м·°С). Те же самые показатели при средней температуре 25°С составили, соответственно, 0,081, 0,094 и 0,1 Вт/(м·°С), а это значит, что «ГРАС» вполне может использоваться в конструкции стен без дополнительной теплоизоляции. По словам Павла Пастушкова, этот материал относится к теплоизоляцинонно-конструкционным — материал одновременно и прочный, и «теплый». «К таким материалам относят газобетон с классом по прочности на сжатие не ниже В 1,5 (согласно ГОСТ 31360-2007)», — уточнил ученый.
Судя по ответам Павла Пастушкова на вопросы «СГ», сомневаться в достоверности испытаний материала не приходится. В качестве прибора для измерения теплопроводности автоклавного газобетона использовался не имеющий аналогов в России прибор для измерения теплопроводности с горячей охранной зоной Lambda-Meter EP500е, изготовленный немецкой компанией Lambda — Messtechnik GmbH Dresden. НИИСФ удалось приобрести этот прибор благодаря целевой программе Минстроя России и запустить в эксплуатацию в секторе испытаний теплофизических характеристик строительных материалов института в конце 2020 года. Минимальная погрешность определения теплопроводности — менее 1%, выгодно отличающая этот прибор от других мировых аналогов, позволила укрепить лидерскую позицию НИИСФ в области испытаний теплофизических характеристик. Благодаря расширенному функционалу он предоставил ученым уникальную возможность — проводить научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области изучения теплофизических свойств строительных материалов во всем диапазоне температур эксплуатации в ограждающих конструкциях зданий — от -25°С до +65°С. Расширенный диапазон измерений теплопроводности — от 0,001 до 2,5 Вт/ (м·°С) — позволил испытывать принципиально новые теплоизоляционные материалы и изделия со сверхнизкой теплопроводностью, которые активно внедряются в современное строительство и техническую изоляцию. Именно к таким материалам относится и «ГРАС».
Мы поинтересовались у Павла Пастушкова, с чем связана актуальность производства подобных материалов, и он пояснил, что если прежде в нашей стране допускалось строительство многоквартирных домов (МКД) с классами энергоэффективности G (очень низкий) и F (низкий), то с 1 марта запрещается строить МКД ниже класса энергетической эффективности Е (пониженный). При этом подразумевается, что класс энергосбережения — это показатель, по которому оценивают, насколько экономно здание расходует тепловую и электрическую энергию в процессе эксплуатации, то есть сколько ресурсов оно тратит на обогрев помещений и компенсацию потерь тепла. Еще более жесткие требования к теплопроводности конструкционных материалов придется закладывать в проекты МКД с 1 сентября 2024 года — с этого времени нельзя будет строить дома ниже класса энергетической эффективности D (нормальный). В дальнейшем требования к энергетической эффективности новых МКД еще более возрастут: с 1 марта 2026 года будет запрещено строительство МКД ниже класса энергетической эффективности С (повышенный), а с 1 марта 2028 года — ниже класса В (высокий).
Исследование в НИИСФ РААСН показало, что автоклавный ячеистый газобетон торговой марки «ГРАС» намного опередил эти требования и с его помощью можно строить МКД с классами энергоэффективности А+ и А++ — самыми высокими классами энергосбережения по имеющейся градации. Это исследование заключалось в определении показателей энергопотребления типового МКД с однослойной ограждающей конструкцией толщиной 300 мм с применением автоклавного газобетона «ГРАС» для климатических условий городов Самары и Ставрополя. Примером для исследования был взят проект 22-этажного дома П-образной формы из 5 секций, рассчитанный на 1 113 квартир и 2 520 жителей. Площадь наружной ограждающей конструкции МКД — 25 535 кв. м, кладка выполнена методом «тонкого шва». При этом в расчетах учитывались все элементы здания и конструктивные узлы, которые повышают потери тепла. Среди них углы здания, узлы сопряжения плиты перекрытий со стенами, примыкание оконных и дверных блоков к стене, суммарная протяженность торцов балконных плит перекрытий и конструкция крыши. Кроме того, специалисты сделали расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий. Они приняли во внимание площадь остекления здания; количество воздуха, поступающего в него через систему приточно-вытяжной вентиляции; бытовые тепловыделения в нем (тепло, выделяемое электрооборудованием); расчетную заселенность квартир и поступление тепла от солнечной энергии в зависимости от того, как ориентирован дом по сторонам света. А главное, по результатам проведенных испытаний были составлены энергетические строительные паспорта для типовых МКД, которыми могут воспользоваться многие регионы.
В беседе с «СГ» Павел Пастушков подчеркнул, что повышение требований к приведенному сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций, особенно стен, традиционно считается главным и едва ли не единственным способом энергосбережения в зданиях. Так вот, согласно испытаниям «ГРАС», полученное приведенное сопротивление теплопередаче стены больше нормируемого значения, и таким образом поэлементное требование СП 50.13330.2012 по теплозащите выполнено.
По итогам испытаний было получено заключение о том, что класс энергосбережения такого МКД для Самары равен А+, а для Ставрополя — А++. Ученые установили, что стены из автоклавного ячеистого газобетона торговой марки «ГРАС» плотностью D300 и толщиной 300 мм полностью соответствуют нормативам по сопротивлению теплопередачи, которые сформулированы в СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» для зданий, строящихся в Приволжском и Северо-Кавказском федеральных округах России. Это означает, что дом с однослойной стеной 300 мм из блоков «ГРАС» D300 по праву можно назвать энергоэффективным. Подобные проекты пользуются большим спросом, так как позволяют собственникам существенно экономить на оплате коммунальных услуг. В энергоэффективных жилых домах класса А+ экономия составляет от 60 до 75% затрат от среднего уровня расходов в год, в домах класса А++ она еще больше.
Выгода строительства домов из автоклавного газобетона D300 торговой марки «ГРАС» очевидна, причем не только МКД, но и коттеджей. Ведь несущей способности газобетона при марке плотности D300 с повышенным классом по прочности В 2.0 (а именно с такой прочностью выпускается «ГРАС») будет достаточно для сооружения зданий в несколько этажей без несущего каркаса. В индивидуальном жилом строительстве газобетон сейчас лидирует среди других строительных материалов, и теперь его позиции укрепились, поскольку владельцам индивидуального жилья не безразлично, сколько средств они будут тратить на его отопление.
Если же учесть, что расход энергии на отопление домов с классом энергоэффективности А+ на один квадратный метр составляет 20-35 кВт•ч в год, что в десять раз меньше, чем в домах с пониженным классом энергоэффективности, то в строительстве таких зданий должно быть заинтересовано и государство. Чтобы сэкономить на производстве энергии и уменьшить загрязнение окружающей среды, ему необходимо стимулировать застройщиков использовать при строительстве МКД наружные ограждающие конструкции с повышенной теплозащитой. Однако так происходит далеко не во всех регионах. Например, лишь в Республике Алтай, Омской, Томской, Тюменской, Челябинской областях и Ханты-Мансийском автономном округе застройщики освобождены от налога на имущество организаций при строительстве МКД высокой энергоэффективности А, В++, В+ и В на три года после ввода дома в эксплуатацию. Если распространить эту практику и на Москву, где, по данным информсистемы «НАШ.ДОМ. РФ», 611 из 716 строящихся МКД имеют высокий класс энергоэффективности, то спрос на автоклавный газобетон «ГРАС» значительно возрастет.