Чтобы стены помогали

Гагарина Т. Чтобы стены помогали . 16 октября 2002

Значение слова ?стена? в сознании людей прочно связано с понятиями защищенности, надежности, дома как такового. ?Быть, как за каменной стеной? ? это почти то же, что и ?быть у Христа за пазухой?, не так ли?

Стена стене рознь

Стены призваны нести конструкции перекрытий и всё что на них находится, и ограждать помещения дома от неблагоприятного воздействия окружающей среды. При этом различают по восприятию нагрузки несущие и ненесущие, а по назначению наружные и внутренние стены.

Выбор материалов и конструкций стен зависит от многих факторов, начиная от климатических условий, архитектурного решения здания и заканчивая наличием местных строительных материалов и их физико-механических и экономических показателей.

Долговечность стен во многом определяет долговечность дома в целом, поэтому материалы, используемые при возведении стен должны обладать целым набором свойств.

Наружные стены должны иметь достаточные (по соответствующим нормам) теплозащитные качества, обладать морозостойкостью, быть паро- и воздухопроницаемыми, то есть обеспечивать в помещениях необходимый температурно-влажностной режим в любое время года. В зависимости от требуемой степени огнестойкости дома, стены должны иметь группу возгораемости и предел огнестойкости не ниже установленных противопожарными нормами. Как наружные, так и внутренние стены должны обладать звукоизолирующими свойствами, соответствующими принятым стандартам.

При подборе материалов и конструкций желательно удовлетворить все технические требования и принять наиболее экономичные решения, что, к сожалению, не всегда возможно.

Как сберечь тепло и обеспечить прочность

Долгие годы кирпичная стена в два ? два с половиной полнотелых кирпича считалась идеальной. Но мир меняется, а вместе с ним и наше представление о нём. Отапливать при постоянном росте цен на энергоносители по меньшей мере безрассудно и расточительно. Есть и еще одна важная причина. Сберегая тепло, мы тем самым способствуем охране окружающей среды, ведь при этом снижается суммарный выброс в атмосферу вредных веществ, образующихся при сгорании топлива.

В 1995 году СНиП II-3-79* ?Строительная теплотехника? был принципиально изменен. Введены новые, более жесткие нормативы по энергосбережению. Теперь стена из полнотелого глиняного кирпича должна быть толщиной более двух метров, а из обыкновенного бревна или бруса около 50 сантиметров.

При теплотехническом расчете термическое сопротивление однородной стены определяется как отношение ее толщины к коэффициенту теплопроводности материала, из которого она выполнена. При этом полученное значение не должно быть ниже так называемого приведенного сопротивления теплопередаче, которое в свою очередь определяется с учетом средней температуры и продолжительности периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной + 8 С (СНиП 23.01-99 ?Строительная климатология?), т.е. по сути отопительного периода. Для Москвы и Московской области приведенное сопротивление теплопередаче составляет 3-3,2 м2С/Вт. Термическое сопротивление многослойной стены зависит от толщины и коэффициента теплопроводности материала каждого слоя.

Чем лучше материал проводит тепло, тем выше коэффициент теплопроводности. При повышении степени влажности стеновых материалов их теплозащитные свойства ухудшаются.

Табл.1 Сравнительные характеристики некоторых стеновых материалов.

Материал для стен

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности, Вт/(м * К)

Толщина стены при Rопр=3,15

Вес 1 м2 стены,

кг

Кирпич глиняный полнотелый

1700

0,81

2,5

4250

Кирпич глиняный с пустотностью 20%

1400

0,43

1,35

1900

Кирпич силикатный

1800

0,87

2,7

4860

Кирпич глиняный поризованный

800

0,18

0,55

450

Ячеистый бетон (автоклавный)

500-600

0,16-0,19

0,5-0,6

250-360

Керамзитобетон

500-1200

0,23-0,52

0,72-1,64

360-1970

Полистиролбетон

150-400

0,05-0,1

0,16-0,32

24-128

Древесина (сосна)

500

0,14-0,18

0,45

220

Здесь уместно будет заметить, что чем выше прочность стенового материала, а в зданиях с железобетонными перекрытиями она должна быть достаточно высока, тем ниже его сопротивление теплопередаче. Полноценный расчет с учетом всех норм, требований и сложившихся условий может сделать только специалист.

Деревянные стены

Стены из бруса и бревен

При традиционном способе возведения бревенчатых домов строительным материалом служат бревна естественной влажности. Заготовка осуществляется, как правило, в зимний период, когда древесина меньше подвержена усушке, загниванию и короблению. Для стен рубятся хвойные деревья по возможности одинакового диаметра, имеющие сбег ствола не более 1 см на 1 м ствола. Свежесрубленные деревья легче обрабатываются и меньше деформируются при естественной сушке в собранном виде.

Рубка бревенчатых домов ? довольно трудоемкий процесс и требует высокой квалификации плотников. Будет ли дом теплым, во многом зависит от точности выполнения продольных и угловых стыков венцов. В углах бревна соединяют двумя способами: с остатком (?в чашу?) и без остатка (?в лапу? или ?обло?). Собранный сруб должен ?выстояться? в течение шести-девяти месяцев. За это время влажность древесины снижается в три-пять раз, а стены дают усадку, достигающую до 1/20 своей первоначальной высоты. Затем бревна маркируют, сруб раскатывают и собирают вновь на заранее подготовленном фундаменте.

Сейчас широкое распространение получили дома из оцилиндрованного бревна, изготавливаемые промышленным способом. После предварительной подготовки (снятие коры, устройства технологического разреза и т.д.) бревна подвергаются принудительной сушке, после которой остаток равномерно распределенной в древесине влаги составляет 12-18%. Во время этой операции происходит локализация трещин в зоне технологического разреза. Далее бревно оцилиндровывают, т.е. придают ему идеальные геометрические размеры. Станочным способом выбираются продольные и угловые пазы. Благодаря герметичной упаковке бревна сохраняют низкую влажность до момента монтажа. Возведение бревенчатых стен при такой технологии сводится к сборке готовых элементов.

Что касается домов из бруса, то в отношении технологии возведения они имеют много общего с бревенчатыми домами. К различиям можно отнести неодинаковое выполнение угловых стыков венцов. Между тем прямоугольное сечение бруса значительно упрощает сборку. Использование профилированного бруса позволяет максимально уплотнить горизонтальные стыки между венцами.

При строгом соблюдении требований СНиП II-3-79* ?Строительная теплотехника? толщина бревенчатых стен и стен из бруса слишком велика. Разумеется, неукоснительное выполнение этих требований касается лишь домов для постоянного проживания.

Теплотехнические характеристики стен из бревен и бруса можно улучшить, облицевав их кирпичом. Между облицовкой и деревянной стеной помещают утеплитель и слой пароизоляции. Такая конструкция позволяет защитить стены от воздействия атмосферных осадков, уменьшает продуваемость и снижает вероятность возгорания. Для вентиляции внутреннего пространства, заполненного утеплителем необходимо вверху и внизу кирпичной облицовки оставлять продухи. Правда, комфортность деревянного дома в этом случае снижается, а стоимость увеличивается.

Особо следует остановиться на строительстве домов из клееного бруса. Этот материал, обладая всеми достоинствами цельной древесины, практически не имеет ее недостатков. Он гораздо прочнее традиционного бруса из цельного дерева. В клееном брусе не образуется трещин. Он практически не подвержен деформированию при изменении влажности, что позволяет придавать ему сложный профиль, обеспечивающий герметичность стыков даже без применения уплотняющих материалов. Построенный из клееного бруса дом почти не подвержен усадке. Тщательно обработанные поверхности этого материала не нуждаются в основательной отделке: достаточно нанести слой лессирующих антисептиков, не скрывающих природную фактуру дерева. Благодаря пониженной влажности (не более 12%) и отсутствию трещин клееный брус имеет более низкий коэффициент теплопроводности, чем цельная древесина. Кроме того, современные технологии позволяют производить брус толщиной до 30 см. Однако стоимость этого материала пока остается достаточно высокой и составляет около 400 у.е. за кубический метр.

Каркасные и каркасно-панельные дома

Значительно снизить расход древесины, существенно улучшив при этом теплозащитные свойства стен, позволяет технология возведения каркасных и каркасно-панельных домов.

Основой таких строений является деревянный каркас, изготавливаемый из стоек толщиной не менее 50 мм и шириной не от 150 мм. Оптимальное расстояние между ними 600мм. Деревянный каркас обшивают листовым или погонажным материалом, а внутреннее пространство заполняют теплоизоляционным материалом (плиты из минерального или стекловолокна, пенополистирол). Для сохранения устойчивости здания под действием ветровой нагрузки в стойки каркаса врезают диагональные раскосы.

С внутренней стороны утеплителя прокладывают пароизоляционный слой (?Ютафол Н? и др.), позволяющий защитить конструкцию стен от проникающих из помещений водяных паров. С наружной стороны утеплителя прокладывают ветрозащитный гидроизоляционный материал (?Тайвек?, ?Ютакон?). Здесь же устраивается вентиляционный зазор. Для наружной обшивки применяются доски, вагонка, водостойкая фанера, цементно-стружечные, ориентированно-стружечные, фиброцементные плиты и другие материалы. Для наружной обшивки используются доски, фанера, гипсокартон.

В настоящее время широко распространена технология сборки домов из изготовленных промышленным способом так называемых сэндвич-панелей, основой которых является всё та же каркасная конструкция.

Каркасные и каркасно-панельные дома практически не подвержены усадке и поэтому могут быть отделаны сразу же после установки. При хорошей биологической защите дерева, надежном утеплителе и правильной эксплуатации такие дома достаточно долговечны.

Кирпичные стены

Традиционную кирпичную кладку условно можно разделить на три слоя. Кирпичи, уложенные в наружные ряды кладки, называют верстами. Различают наружную версту и внутреннюю, которая находится со стороны каменщика. Ряды кладки между верстами называются забутовочными или забутовкой.

Наиболее распространенными типами кирпича являются керамический (глиняный) и силикатный, при производстве которого используется известково-песчаная смесь. В строительстве загородных домов силикатный кирпич используется сравнительно редко. Он требует более массивных фундаментов, так как обладает большей, чем керамический кирпич плотностью и теплопроводностью. Силикатный кирпич хорошо впитывает влагу, поэтому его морозостойкость невелика.

Керамический кирпич выпускается полнотелым или пустотным. При формовании пустотного кирпича в нем устраиваются сквозные или замкнутые пустоты, за счет чего снижается масса и теплопроводность материала. Кроме того, уменьшение веса позволяет производить полуторные и двойные кирпичи, что в итоге снижает расход кладочного раствора и, как следствие улучшает теплотехнические свойства кладки и сокращает сроки возведения стен.

Как видно из таблицы 1 кладка из полнотелого глиняного кирпича при выполнении требований СНиП II-3-79*должна иметь толщину более двух метров. Даже при использовании пустотного кирпича стены должны быть несоизмеримо массивными, если учитывать необходимую для малоэтажного строительства конструктивную прочность.

Существует несколько способов снижения объема кирпича при обеспечении прочности и необходимых теплоизоляционных характеристик стен из этого матер&#