Теплотехнические характеристики многослойных стен штукатурных фасадов и комфортность жилья
Основным конструктивным элементом современного жилого дома является несущий каркас из монолитного железобетона (70% строящегося жилья). В качестве заполнения применяются самонесущие многослойные стеновые ограждающие конструкции различных типов. В данной статье мы сравним наиболее распространенные технические решения исходя из основного назначения наружных стен:
достижение оптимального баланса влажности и температуры в помещениях с минимальными затратами на отопление зимой и кондиционирование летом;
обеспечение защиты несущей конструкции от воздействия перепадов температур, увлажнения, агрессивного воздействия вредных веществ, содержащихся в атмосфере, атмосферных осадков, то есть от всех основных разрушающих факторов, оказывающих влияние на износ зданий.
Оптимальные параметры микроклимата для комфортного жилья
Человек чувствует себя комфортно, проживая в помещении с температурой воздуха в диапазоне от 18 до 22 °С и относительной влажностью воздуха от 40 до 55%. На рис. 1 обозначена зона с приемлемыми условиями микроклимата. Вне этой зоны организм человека подвержен различным заболеваниям.
Рис. 1. Зона комфортного микроклимата

1 – высокая влажность; 2 – переносимые условия; 3 – комфортные условия; 4 – невыносимо сухо
Например, пониженная влажность воздуха в помещениях, где зимой интенсивно работают отопительные приборы, характерна для 50 млн квартир старых российских зданий с низким термическим сопротивлением наружных стен (на рис. 1 – зона, отмеченная пунктиром). Сухой микроклимат (относительная влажность 20–30%) приводит к устранению естественного барьера для вирусной инфекции – иссушению слизистой носа человека, что способствует типичной для нашей страны ежегодной пандемии гриппа.
Существует также проблема микроклимата жилых домов, изучение которой в настоящее время ведется в рамках государственной программы «Радон». Радон – это природный газ, образующий большую часть естественного радиоактивного фона Земли. В жилые помещения радон поступает в основном из грунта, просачиваясь через щели фундамента, а также из материалов, применяемых при строительстве.
При большой концентрации радон вызывает астматические приступы удушья, мигрень, головокружения, тошноту, депрессивное состояние. Кроме того, он способен вызвать рак легких. Значительные дозы радиоактивного газа могут спровоцировать лейкемию. По данным Министерства здравоохранения, радон является второй по значимости (после курения) причиной рака легких у человека.
Согласно принципам, заложенным новой редакцией Федерального закона № 3-ФЗ «О радиационной безопасности…», необходим контроль над содержанием радона в воздухе жилых помещений. Из-за разнообразия условий накопления радона в разных странах приняты различные величины предельно допустимых концентраций радона. По данным Международной комиссии по радиационной защите, в среднем ПДК 222Rn составляет 200 Бк/м3.
Повсеместное использование современных систем остекления окон без достаточной вентиляции помещений (0,3 м3/ч и менее) приводит к превышению допустимой концентрации радона в 5–8 раз. Наибольшую опасность радон представляет зимой, при редком проветривании помещений.
В 80–90-х годах в Европе проводились интенсивные исследования по поводу влияния строительных конструкций и материалов на здоровье и самочувствие человека. Одним из обобщенных результатов подобных исследований стала подробная опись явления, получившего название синдром закрытых помещений (Sick Building Syndrome). Суть этого синдрома заключается в постоянном плохом самочувствии людей, проводящих много времени в помещениях. «Визитная карточка» синдрома закрытых помещений – появление плесневого грибка.
В зимнее время пары влаги вместе с тепловым потоком стремятся пройти через стену в область низкой концентрации паров снаружи здания. При недостаточной паропроницаемости наружных стен их внутренняя поверхность может достичь «точки росы», при которой начинается образование конденсата.
Например, в кирпичной стене толщиной 0,51 м накопление влаги за отопительный период может достигать 25 л/м2, что приводит к понижению термического сопротивления конструкции на 20%. Стены больше промерзают, увеличиваются теплопотери, ухудшается микроклимат. В частности, регулярное образование конденсата создает предпосылки для развития плесени и грибков, споры которых являются сильными аллергенами.
Риск появления плесени на стенах максимален, когда на протяжении пяти дней подряд не менее 12 ч ежедневно относительная влажность воздуха в помещении превышает 80%. Оптимальная влажность для появления плесени на стенах – 90–98%. Наиболее подвержены появлению плесени ванные и душевые, а также стены детских и спальных комнат (рис. 2).
Рис. 2. Типичный пример плесневых грибков

Самые распространенные виды плесневых грибков:
Penicillium brevicompactum, цвет от темно-зеленого до черного – известен как пенициллин, но он полезен только в медицинских дозах;
Cladosporium herbarum, цвет от темно-зеленого до черного, по фактуре напоминает старый бархат;
Aspergillus versicolor / Aspergillus niger, цвет от темно-оливкового до коричневого и черного, по структуре напоминает прослойки ваты толщиной в несколько миллиметров.
Таблица. Сводная таблица сравнения свойств стен рассмотренных типов
Параметр оценки |
Тип наружной стеновой конструкции |
Ячеисто-бетон-ные блоки с пено-полисти-рольным вкла-дышем |
Трех-слойные железо-бетон-ные панели («сэнд-вич-панели») |
Много-слойные самоне-сущие стены с забуто-вочной теплои-золяцией |
С тепло-изоляци-онным слоем по внут-ренней плос-кости |
С тепло-изоляци-онным слоем по наружной плоскости и обли-цовкой на метал-лическом каркасе с вентили-руемым зазором |
С тепло-изоля-ционным слоем по наружной плоскости и защитно-декора-тивной штука-туркой |
Из компо-зитных OSB пане-лей |
| Область применения, разнообразие архитек-турных форм фасада |
** |
* |
* |
** |
** |
*** |
** |
| Требования к фундаментам и основаниям, материа-лоемкость строительства |
** |
** |
* |
* |
*** |
*** |
*** |
| Теплотех-ническая однородность, микроклимат в помещении |
** |
* |
* |
* |
*** |
*** |
*** |
| Затраты на отопление и кондицио-нирование, энергоемкость |
*** |
** |
** |
* |
*** |
*** |
*** |
Прямая себестоимость единицы конструкции, затраты на ввод единицы полезной площади
|
** |
*** |
** |
* |
** |
*** |
*** |
| Обслуживание и уход фасада, ремонто-пригодность |
** |
*** |
* |
** |
** |
** |
* |
| Безремонтный срок службы, продолжи-тельность практического применения |
** |
* |
** |
* |
*** |
*** |
*** |
| Итоговый балл: |
15 |
13 |
10 |
9 |
18 |
20 |
18 |
Примечание. * – минимально приемлемый уровень; ** – нормльный уровень; *** – оптимальные харатеристики.
Суммирование баллов в таблице – ориентировочная оценка. Многие критерии сравнения неравнозначны и в тех или иных случаях приобретают решающее значение (например, материалоемкость для доступного жилья). Главная цель обзора – предоставление развернутой информации о различных конструктивных решениях наружных стен, для получения независимой оценки применительно к конкретным задачам. |  |