Строительную путевку в Сибирь получают далеко не все материалы. Для наших условий они обязательно должны обладать пониженной теплопроводностью, высокой долговечностью и морозоустойчивостью. Кроме того, большое значение имеет экономическая составляющая: стройматериалы «массового потребления» обязаны быть недорогими.

В то время как российские регионы с умеренным климатом легко обходятся однослойной конструкцией, сибирская погода требует строить дома этаким «бутербродом»: несущий слой, теплоизоляционный слой и защитное покрытие. 

На несущий слой теплоизоляционных обязанностей обычно не возлагают (за исключением нескольких материалов «двойного назначения»), на нем ответственность за снеговую и ветровую нагрузку, вес оборудования, бытовой техники, мебели и людей, которые должны находиться в здании. В зависимости от характеристик строящегося здания проектировщик выбирает класс прочности строительного материала. В Сибири высотные здания чаще всего возводятся из двух классических материалов: кирпича и бетона. Оба они справляются со своей задачей одинаково хорошо — если проектировщик, конечно, правильно выбрал марку и класс.

«Прочность строительного материала обозначается классом или маркой. Класс материала — это гарантированный предел прочности, а марка — средняя прочность материала, округленная до ближайшего нормированного значения. Например, обыкновенный керамический кирпич может воспринимать нагрузку 300 кг/см³. Существует также клинкерный кирпич, который может нести в два раза большую нагрузку. Но при каркасном домостроении, когда кирпич используется только для заполнения межэтажных проемов и практически не несет основной конструктивной нагрузки, такая прочность материалу не нужна, и на первое место выходят характеристики теплопроводности», — говорит заведующий кафедрой проектирования зданий и экспертизы недвижимости СФУ, д-р техн. наук Рашит Назиров.

При возведении каркасного здания широко используется монолитный бетон. Уменьшить сечение и, соответственно, расход материала, современные производители стараются за счет увеличения класса по прочности бетона. Современный мировой строительный тренд — использования высокомарочных бетонов повышенной прочности марки 800-1000 и применение высокопрочной арматуры. В России же самым популярным классом по прочности остается В22,5–В30. Вызвано это, в первую очередь, соображениями экономии: для изготовления высокопрочного бетона требуются дополнительные добавки и специально подготовленный заполнитель (без примесей глины и пылевидных и глинистых частиц). Вместо гравия в таких бетонах применяется щебень. Все это, естественно, ведет к удорожанию кубического метра материала. 

«Строительная отрасль ориентируется на те материалы, которые можно добыть в регионе, особенно когда речь идет о материалах массового применения. Не повезем же мы из другого конца страны песок или гравий. Строители стараются по максимуму использовать местную сырьевую базу: если, например, при изготовлении бетона выясняется, что песок, имеющийся поблизости, по каким-то параметрам не соответствует ГОСТам, то это восполняется качеством цемента, но при этом в обязательном порядке обеспечиваются требуемые характеристики бетона. Подсчитано, что перевозка основных видов строительных материалов на расстояние свыше 500 км просто нерентабельна», — объясняет Рашит Назиров. 

Учитывая, что ни с кирпичом, ни с бетоном в нашем регионе проблем нет, изобретать велосипед, то есть искать более подходящие несущие строительные материалы, оказывается просто незачем. Красноярский завод «Сибирский элемент» производит  60 млн кирпичей в год. Это самое крупное, однако далеко не единственное в регионе предприятие.

За цементом сибирякам тоже далеко ходить не приходится — эту продукцию выпускает красноярский цементный завод (входит в структуру холдинга «Сибирский цемент»), причем предприятие снабжает ей не только родной регион, но и ряд соседних. 

«Сырьевая база предприятия находится в Красноярске — это Торгашинское месторождение известняка и Кузнецовское месторождение глины. Продукция красноярского цементного завода отличается высокими прочностными характеристиками и отличной морозоустойчивостью. При этом цемент, который выпускает завод, остается доступным и недорогим строительным материалом, которому до сих пор не найдена замена. В России доля стоимости цемента в себестоимости квадратного метра жилья, как правило, не превышает 3–5%», — рассказывает управляющий директор ООО «Красноярский цемент» Юрий Козловский.

div style="text-align: justify;">Строительную путевку в Сибирь получают далеко не все материалы. Для наших условий они обязательно должны обладать пониженной теплопроводностью, высокой долговечностью и морозоустойчивостью. Кроме того, большое значение имеет экономическая составляющая: стройматериалы «массового потребления» обязаны быть недорогими.

В то время как российские регионы с умеренным климатом легко обходятся однослойной конструкцией, сибирская погода требует строить дома этаким «бутербродом»: несущий слой, теплоизоляционный слой и защитное покрытие. 

На несущий слой теплоизоляционных обязанностей обычно не возлагают (за исключением нескольких материалов «двойного назначения»), на нем ответственность за снеговую и ветровую нагрузку, вес оборудования, бытовой техники, мебели и людей, которые должны находиться в здании. В зависимости от характеристик строящегося здания проектировщик выбирает класс прочности строительного материала. В Сибири высотные здания чаще всего возводятся из двух классических материалов: кирпича и бетона. Оба они справляются со своей задачей одинаково хорошо — если проектировщик, конечно, правильно выбрал марку и класс.

«Прочность строительного материала обозначается классом или маркой. Класс материала — это гарантированный предел прочности, а марка — средняя прочность материала, округленная до ближайшего нормированного значения. Например, обыкновенный керамический кирпич может воспринимать нагрузку 300 кг/см³. Существует также клинкерный кирпич, который может нести в два раза большую нагрузку. Но при каркасном домостроении, когда кирпич используется только для заполнения межэтажных проемов и практически не несет основной конструктивной нагрузки, такая прочность материалу не нужна, и на первое место выходят характеристики теплопроводности», — говорит заведующий кафедрой проектирования зданий и экспертизы недвижимости СФУ, д-р техн. наук Рашит Назиров.

При возведении каркасного здания широко используется монолитный бетон. Уменьшить сечение и, соответственно, расход материала, современные производители стараются за счет увеличения класса по прочности бетона. Современный мировой строительный тренд — использования высокомарочных бетонов повышенной прочности марки 800-1000 и применение высокопрочной арматуры. В России же самым популярным классом по прочности остается В22,5–В30. Вызвано это, в первую очередь, соображениями экономии: для изготовления высокопрочного бетона требуются дополнительные добавки и специально подготовленный заполнитель (без примесей глины и пылевидных и глинистых частиц). Вместо гравия в таких бетонах применяется щебень. Все это, естественно, ведет к удорожанию кубического метра материала. 

«Строительная отрасль ориентируется на те материалы, которые можно добыть в регионе, особенно когда речь идет о материалах массового применения. Не повезем же мы из другого конца страны песок или гравий. Строители стараются по максимуму использовать местную сырьевую базу: если, например, при изготовлении бетона выясняется, что песок, имеющийся поблизости, по каким-то параметрам не соответствует ГОСТам, то это восполняется качеством цемента, но при этом в обязательном порядке обеспечиваются требуемые характеристики бетона. Подсчитано, что перевозка основных видов строительных материалов на расстояние свыше 500 км просто нерентабельна», — объясняет Рашит Назиров. 

Учитывая, что ни с кирпичом, ни с бетоном в нашем регионе проблем нет, изобретать велосипед, то есть искать более подходящие несущие строительные материалы, оказывается просто незачем. Красноярский завод «Сибирский элемент» производит  60 млн кирпичей в год. Это самое крупное, однако далеко не единственное в регионе предприятие.

За цементом сибирякам тоже далеко ходить не приходится — эту продукцию выпускает красноярский цементный завод (входит в структуру холдинга «Сибирский цемент»), причем предприятие снабжает ей не только родной регион, но и ряд соседних. 

«Сырьевая база предприятия находится в Красноярске — это Торгашинское месторождение известняка и Кузнецовское месторождение глины. Продукция красноярского цементного завода отличается высокими прочностными характеристиками и отличной морозоустойчивостью. При этом цемент, который выпускает завод, остается доступным и недорогим строительным материалом, которому до сих пор не найдена замена. В России доля стоимости цемента в себестоимости квадратного метра жилья, как правило, не превышает 3–5%», — рассказывает управляющий директор ООО «Красноярский цемент» Юрий Козловский.

Сибиряки, предпочитающие «этажкам» дома пониже, обладают большей свободой выбора. Стены индивидуальных домов в нашем климате можно возводить, например, из ячеистых бетонов. Если такой материал правильно подобрать (не ошибиться с типом и классом прочности), а потом правильно эксплуатировать (в первую очередь, не подвергать несанкционированному замачиванию), то дом из «пористого бетона» прослужит долгие годы. При этом такая постройка окажется и теплой, и недорогой. (Подробнее об этом мы писали в №8 (101) август 2015). По существующим нормативам, из ячеистого бетона можно построить здание высотой и в 9 этажей, но специалисты советуют не забираться выше третьего.

Другой оптимальный для малоэтажной Сибири вариант — арболит или деревобетон, который, по словам экспертов, переживает сегодня второе рождение. 

«Основным сырьем для арболита является специально подготовленная щепа, в которую можно превращать горбыль и прочие отходы деревопереработки. В результате материал получается очень доступным: стоимость квадратного метра в доме из арболита составляет 5 000 рублей. Деревобетон обладает очень низким коэффициентом теплопроводности — 0,08 Вт/(м•°C). Еще в 1962 году из арболита были построены служебные здания и столовая в Антарктиде, где температура доходит до -82 °C. При этом  толщина стен в них составляет всего 300 мм. Материал не горит, а если вспомнить хакасские пожары, окажется, что для Сибири эта характеристика очень важна. Из арболита можно строить дома в сейсмоактивных районах, например, в той же Тыве, ведь он трещеностойкий и эластичный, как дерево. 

Арболит одновременно является теплоизоляционным и конструкционным материалом. Если использовать щепу, произведенную на нашем оборудовании, то можно получать блоки, которые обладают прочностью на сжатие до 89 кг/см². Это значит, что из него можно строить здания в 4-5 этажей», — рассказывает Павел Малахов, директор завода «Калибр» – компании, разрабатывающей оборудования для производства арболитовых блоков. 

В западной части страны деревобетон уже сегодня пользуется большой популярностью, в Сибири дело также движется: не менее пяти новосибирских компаний уже строят из этого материала. Поскольку сырья для производства арболита в регионе более чем достаточно, не исключено, что деревобетон на нашей земле приживется. 

При выборе материала для теплоизоляционного слоя и его толщины строители во многом опираются на те же территориальные параметры. Активнее всего для утепления стен многоэтажных домов в регионе применяется изоляционные плиты из пенополистерола или минеральная вата. Коэффициенты теплопроводности у этих материалов имеют весьма близкое значение. Главное преимущество минваты состоит в том, что это негорючий материал, что существенно расширяет сферу его применения. Но со своими теплоизоляционными обязанностями оба традиционных материала справляются отлично, а учитывая, что эту продукцию производит ООО «Назаровский завод теплоизоляционных изделий и конструкций», они оказываются одними из самых экономически эффективных материалов в наших краях. 

Прогресс, конечно, не стоит на месте: на рынке регулярно появляются материалы, которые прекрасно подошли бы для сибирских условий. Правда, создаются они все чаще за пределами России. 

Например, сегодня активно ведутся исследования в области возможности применения строительных материалов с изменяющимся фазовым состоянием. Уже несколько компаний в Европе и Америке организовали их производство. В их числе немецкий концерн BASF — производитель микроинкапсулированного накопителя тепла на основе парафина. Micronal PCM вводится в состав ячеистого бетона или гипса при производстве гипсокартона. Температура фазового перехода парафинового ингредиента составляет около 20-27 °C — именно тот интервал, в котором человек чувствует себя комфортно. Если температура в помещении превышает температуру перехода, парафин внутри капсул плавится и поглощает излишки тепла. С другой стороны, если температура снижается, парафин затвердевает, и капсулы отдают тепло обратно. Таким образом перепады температуры внутри помещения нивелируются. Такой материал мог бы сослужить неплохую службу сибирякам. 

Или другой заморский пример — вакуумные теплоизоляционные панели (VIP). Впервые они появились в Германии и Италии, позже эстафету перенял Китай. При создании этого стройматериала в пространстве между стенками панели создается вакуум, и перенос тепла, обусловленный конвекцией и теплопроводностью воздуха, практически исключается.

«Несколько лет назад мы испытывали вакуумные панели китайского производства. Я поразился, какой низкой теплопроводностью они обладают. Судите сами: теплопроводность воздуха – 0,026 Вт(м•°C). Для VIP можно достичь показателей 0,005-0,008 Вт/(м•°C). Сегодня эти материалы уже производятся и в западных странах уже используются, но о широком российском производстве таких панелей мне пока неизвестно», — рассказывает Рашит Назиров.

Рашит Анварович, правда, добавляет, что у этого теплоизоляционного материала нового поколения есть свои нюансы эксплуатации. В стену из таких панелей нельзя вбить гвоздь, иначе вакуум нарушится, и эффективность резко упадет. Плюс нужно обеспечить герметичность панели при монтаже, чтобы внутрь не проникали воздух и влага, которые, естественно, разрушат весь вакуумный эффект.

Но, тем не менее, сибирскому строительству есть, куда развиваться. Едва ли подобные новшества в ближайшее время появятся в массово строящихся высотках, разве что сибирским разработчикам удастся придумать дешевый аналог Micronal PCM или открыть производство вакуумных теплоизоляционных панелей на территории региона.

Большую роль в деле обеспечения теплоэффективности здания является организация кровли. На сегодняшний день множество производителей предлагают современные материалы для устройства крыши: рулонные, черепицу из металла, керамики, а также шифер разной формы.

В последние годы на крышах домов в сибирских городах нередко появляется металлочерепица — вариант недорогой и очень легкий. Его вес обычно не превышает 4,5 кг на 1 м². Но едва ли можно назвать металлочерепицу идеальным для наших широт материалом: при перепадах температуры, которые у нас происходят постоянно, с тыльной стороны скапливается конденсат, а ведь металл подвержен коррозии. Поэтому при монтаже нужно обязательно устраивать дополнительные слои из паропроницаемых материалов. Теплоизоляция такой крыше также понадобится.

Рулонные материалы для устройства кровли на битумной основе неплохо справляется с сибирскими климатическими капризами, правда служит относительно недолго — 25-50 лет. Хотя в последние годы рулонная кровля заметно совершенствуется. Материалы вроде толя или рубероида уходят в прошлое: сегодня битумный слой армируется, используется тканевая, стеклянная или капроновая основа, что, конечно, продлевает срок жизни рулонных материалов. Сегодня при строительстве новых домов используется только основная рулонная кровля.

Кроме того, производители рулонных материалов стараются улучшить качество битума. В настоящий момент это уже не просто отходы нефтепереработки: материал модифицируется различными добавками, призванными понизить температуру хрупкости битума и обеспечить повышенную долговечность.

Не сдает своих позиций и нестареющая классика — шифер. 

«Эксплуатация шиферных кровель показала долговечность этого материала. На некоторых улицах дома с такой кровлей стоят с 1960-х годов, и шифер на них как был, так и остался. В отличие от металла, этот материал адсорбирует в себя влагу и не позволяет ей конденсироваться в больших количествах на поверхности», — рассуждает Рашит Назиров. 

Кроме того, производство хризотилцементнной продукции давно налажено в Красноярске, причем эти материалы постоянно модернизируются.

«Сегодня «Комбинат «Волна» может предложить потребителям более 40 видов хризотилцементных изделий, в том числе цветной кровельный материал «Волнаколор». Он прекрасно подходят для эксплуатации в условиях сурового климата Сибири. Листы практически не задерживают снег, следовательно, при оттепелях нет риска его опасного схода. Они способны выдержать вес более 470 кг на квадратный метр, поэтому по кровле можно спокойно ходить при уборке снега. Перепады температуры не влияют на эксплуатационные свойства материала. По цене «Волнаколор» сопоставим с другими аналогами, а выгода становится очевидна после монтажа: кровля из него обладает высокой теплоемкостью, на нее не требуется устанавливать молниеотвод, она не предполагает трат на гидроизоляционную мембрану и сплошную обрешетку», — уверяет управляющий директор ООО «Комбинат «Волна» Яков Яланский.