Какой дом построить — каркасный или газобетонный? Что говорит наука.

Перед постройкой дома всегда возникает дилемма, какой материал выбрать — дерево или кирпич. В плане начальных затрат оба варианта достаточно доступны, если использовать современные методы — каркасную технологию вместо возведения сруба или газобетонные блоки вместо кирпича. Однако, принимая решение, нужно также учитывать другие параметры, в частности расходы на эксплуатацию. Сравним две технологии, расскажем о точных цифрах из экспериментальных исследований.

В чем преимущества каркасных и газобетонных домов
Поклонники каркасного строительства отмечают быстрый монтаж и высокую ремонтопригодность домов, большой простор для архитектурного творчества, относительно низкие цены стройматериалов.
Сторонники газобетонной технологии приводят такие доводы, как высокая прочность блоков, надежность и долговечность домов, возможность внутренней и внешней отделки без дополнительной обшивки ограждающих конструкций.
В пользу одной и другой технологии индивидуального домостроения много мнений. Но при выборе нельзя опираться на одни лишь слова — любой аргумент корректен только тогда, когда подкреплен количественными показателями.
Наиболее важные цифры касаются эксплуатационных расходов, ведь пользоваться домом придется десятилетиями. Поговорим о затратах на отопление, которые в суровом климате нашей страны составляют основную часть общих расходов. Выбирая технологию и материал для строительства дома, их нужно учитывать в первую очередь.

Теплоизоляция каркасных и газобетонных домов, натурные исследования
С 2017 года в России идет эксперимент, призванный определить и сравнить энергопотребление газобетонных и каркасных домов. Исследователи — группа специалистов в области строительной физики и теплотехники. Объекты исследования - Каркасные и газобетонные дома с различными утеплителями и отделкой  построенные на экспериментальной площадке, расположенной в Центральном федеральном округе. В качестве теплоизоляции использовались два вида материалов — традиционная минеральная вата и передовой экструзионный пенополистирол ПЕНОПЛЭКС®.
Стены экспериментальных домов были построены таким образом, чтобы их сопротивление теплопередаче (показатель, отражающий теплозащитные свойства ограждающей конструкции) было примерно равным для двух испытываемых утеплителей и соответствовало нормативным значениям. Учитывая свойства минеральной ваты и ПЕНОПЛЭКС®, а именно различие в теплопроводности — минеральная вата смонтирована более толстым слоем, чем ПЕНОПЛЭКС®, что обусловлено разными теплотехническими характеристиками утеплителей. Минеральная вата имеет теплопроводность 0,045–0,051 Вт/(м·°С), а у ЭППС (экструзионного пенополистирола, который представляет собой «ПЕНОПЛЭКС») этот показатель на 40–60% ниже.
Стены  экспериментальных домов с одинаковым сопротивлением теплопередаче и с учетом правильно подобранной толщины утеплителей обеспечивают чистоту эксперимента, что позволяет оценить эффективность стен выполненных по каркасной технологии и газобетона. Натурный эксперимент также позволяет учесть затраты на отопление домов с учетом различия технологий возведения стен, применяемых материалов теплоизоляции, а также учесть теплопотери связанные с неоднородностью конструкций стен («мостики холода»).

Ход эксперимента
Первый этап исследования длился с октября 2017 по апрель 2018 года. В течение отопительного сезона в помещениях поддерживался микроклимат с нормативным уровнем комфорта (температура от +20 до +22 °C, относительная влажность воздуха 45–50%). Каждый дом отапливался при помощи масляного радиатора, для поддержания требуемой влажности использовались увлажнители воздуха. Естественно, работа приборов автоматически регулировалась в зависимости от погодных условий.
Для фиксации энергозатрат на отопление использовались счетчики, подключенные непосредственно к цепям питания радиаторов. То есть расходы электроэнергии на освещение, работу приборов и прочие нужды были исключены из эксперимента.
Еженедельно, в одно и то же время, специалисты снимали и фиксировали ряд параметров — расход энергии на отопление (показания счетчиков), влажность и температура внутреннего и наружного воздуха.

Выводы эксперимента
В ходе эксперимента сравнивались различные варианты каркасных и газобетонных домов, но наиболее показательным служит сопоставление двух типичных случаев: каркасный дом с внутренним утеплением минеральной ватой и газобетонный с наружным утеплением ПЕНОПЛЭКС®. Эксперимент позволил получить следующие данные:

• удельное потребление электроэнергии на отопление в каркасном доме с внутренним утеплением минеральной ватой оказалось равным 108,8 кВт·ч/м3 (в течении всего сезона);
• у газобетонного дома с обшивкой ЭППС — 97,5 кВт·ч/м3.

Разница в районе 10% объясняется как различиями в конструкции стен, так и свойствами теплоизоляционных материалов.
Газобетонные дома из геометрически правильной блочной кладки и плит ПЕНОПЛЭКС® создают однородный теплотехнический контур и неразрывность слоя теплоизоляции. Каркасный дом утепленный минеральной ватой, смонтированной между деревянными стойками, является менее эффективным решением с точки зрения теплотехнической однородности конструкции. Именно стойки каркаса и  служат проводниками холода и приводят к потерям тепла и дополнительным тратам на отопление. На разницу в энергопотреблении домов также может влиять структура минераловатных плит которые с течением времени увлажняются и проседают, образуя дополнительные мостики холода.
С точки зрения экономии на отоплении газобетонный дом более выгоден для постоянного проживания, чем дом на основе каркаса. Такой вывод можно сделать уже из первого этапа эксперимента. Высока вероятность, что исследование, рассчитанное на несколько отопительных сезонов, добавит аргументов в пользу газобетонной технологии индивидуального домостроения.
Известно, что теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС® имеют высокую прочность и практически нулевое водопоглощение, то есть их механические и теплотехнические свойства сохраняются на протяжении долгого времени (срок службы, указанный производителем, составляет 50 лет). Минеральная вата имеет довольно высокую гигроскопичность, а из-за рыхлой структуры со временем проседает. Соответственно в перспективе это приведет к механическому разрушению теплотехнического контура и снижению теплозащитных свойств самого материала.