Какой толщины обязаны быть стены кирпичного дома, блока из ячеистого бетона, пенобетонных блоков, дерева и т.д.
Новые технологии строительства и материалы всерьез потеснили классические. Блоки из бетонов ячеистого типа, сип панели, теплоизоляторы очень часто заменяют дерево и кирпич. Планируя постройку дома, гаража или бани, застройщику необходимо определить, какая должна быть стеновая толщина, чтобы хорошо оберегать от воздействий извне, быть прочной и долговечной?
Оглавление:
Ответ на вопрос не такой и простой, как может показаться. С одной стороны — чем потолще стенка, тем лучше она хранит тепло. Со второй — неоправданный большой расход материала ведет к потерям в материальном плане на строительном этапе.
Увеличение энергетической эффективности — приоритетное направление в сегодняшней экономике. Доля затрат на отопление превосходит половину общих затратах на эксплуатацию строения. Особенно остро это чувствуется при увеличении цен на энергетические ресурсы. Чтобы потери тепла не уносили большую половину бюджета семьи, в начале строительства необходимо определить идеальные параметры стен коттеджа.
От чего обуславливается стеновая толщина
Конструкция ограждения — не простое инженерное сооружение, на которое возложено много задач. Помимо защиты от дождя, ветра, мороза и излучения солнца, она воспринимает нагрузку от перекрытий, кровли и всего того, что на них находится. Межкомнатные перегородки и перегородки делят пространство на помещения.
Нужная стеновая толщина, какая гарантирует выполнение функций, зависит от таких факторов:
- Вида и параметров материала — прочности, теплопроводимости, устойчивости к морозам, стойкости к различного рода нагрузкам, варианта монтажа;
- Зоны климата постройки — очень маленьких и средних значений температур в отопительный сезон, количества излучения солнца, силы и направления ветров;
- Климата помещения и необходимого режима влажности, зависящих от назначения — жилое, хозяйственно-бытовое, обогреваемое или холодное;
- Сезонности применения — при временной эксплуатации к зданиям требования по энергосбережению не выдвигаются;
- Действующих нагрузок — чем они выше, тем крепче должна быть стенка;
- Типа и этажности строения — на нижнем уровне нагрузки намного выше, чем на верхнем;
- Комбинирования с утеплением с наружной стороны — при применении тепловой изоляции расчет проводят исключительно на крепость, что приводит к уменьшению расхода материалов для стен;
- Характера облицовки — утеплительная штукатурка или термопанели помогают сберечь тепло, не делая больше толщину стен.
Любая из данных характеристик участвует в расчете толщины конструкции. Во время проектирования используют СНиП II-3-79, 23-02-2003, СП 131.13330.2012.
Материалы для стен и их свойства
Самые популярные материалы для строительства конструкций ограждения:
- дерево;
- кирпич;
- блоки из пено-, газо-, керамзито-, шлакобетона, деревобетон;
- монолитный бетон и композиционный материал из бетона и стали;
- сип панели — структурные слоистые конструкции из 2-ух внешних твёрдых листов и материала для утепления в середине.
Дома возводят и из оригинальных материалов — соломы, глины, земли, бутылок из платика. Но это быстрее эксперименты, чем общепризнанная практика.
Определяющими свойствами для толщины стены являются крепость на сжатие и проводимость тепла материала. Нагруженная конструкция ограждения должна держать:
- собственный вес;
- массу перекрытий;
- размещенных на них людей, мебели, оборудования;
- кровлю;
- облицовку;
- ветровую и снеговую нагрузку.
В каркасных зданиях, где все усилия воспринимает несущая рама, крепость стены должна быть достаточной, чтобы выдерживать только свой вес.
Проводимость тепла — очень важное свойство, характеризующее скорость энергопередачи между частичками вещества от нагретого участка к холодному. Оно зависит от плотности, структуры и влаге материалов. Чем они рыхлее и пористее, тем лучше сопротивляются передаче тепла, в отличии от плотных и однотипных.
Для определения достаточной толщины стенки в строительстве применяется показатель теплопроводимости — ?. Он меряется в Вт/м°С, означает кол-во тепла, проходящее за 1 с через образец единичного объема.
Показатель теплопроводимости материалов для строительства с учетом влаги находят по таблице СНиП II-3-79(измененный):
- Дерево — 0,1-0,4 Вт/м°С;
- Кирпич керамический — 0,5-0,8 Вт/м°С;
- Пористые бетоны — 0,2-0,9 Вт/м°С;
- Монолитный бетон — 1,5-2 Вт/м°С.
Таблица теплопроводимости материалов для строительства
Чем меньше показатель, тем ниже скорость передачи тепла, лучше сберегается тепло в помещении при прочих равных условиях — толщине, влаги, температуре наружного и внутреннего воздуха.
Чтобы сделать меньше проводимость тепла материалов, меняют его форму и структуру. Так конструкции с прослойкой воздуха или поризованные существенно хуже проводят тепло. Это щелевой кирпич, блоки, щелевой и ячеистый бетоны.
Использование теплоизоляторов также уменьшает потери тепла, приводит к уменьшению достаточной толщины стен. Вспененный полистирол, минеральная и целлюлозная вата, обладающие высокими свойствами теплоизоляции, могут полностью заменить конструкцию ограждения. Все нагрузки в данном случае воспринимает жёсткий каркас, к которому фиксируются теплоизоляторы и обшивка.
Расчет тепла толщины стены
Наше государство расположено в пяти зонах, в середине которых примерно одинаковые условия климата. Чтобы определить толщину стены используют расчет тепла, учитывающий характерность климата и проводимость тепла материалов.
Расчет выполняют по общей формуле:
Rнорм = ?/ ?, где
R — нормативное температурное сопротивление, принятое для определенной зоны климата по СП 131.13330.2012, м?/ (°С Вт);
? — толщина слоя материала, м;
? — показатель теплопроводимости по СП 50. 13330.2012, Вт/(м °С).
Характеристики любого из слоев — главного материала, материала для утепления, облицовки — принимают участие в расчете:
R= ?1/ ?1+ ?2/ ?2+ ?3/ ?3+ и.т.д.
Пример теплотехнического расчета материалов
Суммарное температурное сопротивление должно быть больше или равно нормативному.
Виды стен домов
Не все стены в доме одинаково нагружены. Самое большое усилие воспринимают конструкции несущего типа, на которые опираются плиты или перекрывающие балки, стропильная ферма.
Толщина несущих компонентов должна гарантировать передачу нагрузки на сам фундамент и устанавливается расчетом. Крепость таких стен — одно из важных требований стойкости дома. Потеря жесткости приводит к тому, что конструкции складываются, как карточный домик.
Тип второй стен — самонесущие. Они передают на основу нагрузку лишь от своего веса. В доме это в большинстве случаев торцевые фасады. Их толщина может быть меньше несущих, если это резонно расчетом по теплопроводимости (для наружных конструкций).
Третья разновидность — ненесущие стены. Их крепят на каркасе или опирают на плиту перекрытия в помещениях высотой до шести метров. Это стеновые подвесные панели или перегородки. Толщина наружных конструкций устанавливается теплотехническим расчетом, для внутренних больше актуальны шумоизоляция и стойкость. Размер их сечения — очень маленький.
Виды внешних стен домов
Какой толщины должна быть кирпичная стена
Стены из кирпича надежные, отлично держат нагрузку от балок и плит железобетона перекрытия, подвесного оборудования. Но проводимость тепла у них очень высокая, благодаря этому конструкции ограждения имеют существенную толщину.
Классические размеры кирпича — 250х120х65 мм, высота полуторных и двойных — 88 и 138 мм. Используются и иные типоразмеры.
В домостроительстве применяется глиняный, силикатный и сухопрессованный кирпич. Чтобы обеспечить заданные параметры климата в помещениях для жилья, толщина внешних стен в умеренных широтах должна быть не меньше 510 мм (в два кирпича), на севере — 640 мм (в 2,5 кирпича). Эту величину рассчитывают согласно климатической зоне и указывают в строительном проекте. Марка материала должна подходить рабочим условиям конструкции.
Стеновая кладка в 2 и в 2,5 кирпича
Такие толстые и тяжёлые стены нуждаются в мощных глубоких фундаментах. Чтобы сделать меньше вес конструкций и сделать больше степень тепловой защиты, используются щелевые кирпичи, очень легкие виды кладки, утепление снаружи.
Критерий теплопроводимости у щелевых или поризованных компонентов в несколько раз меньше, чем у полнотелых за счёт воздушных полостей, мешающих теплопотерям. Но уменьшается крепость. Благодаря этому использовать щелевой кирпич можно лишь в случае, если нагрузка это позволяет.
Из пустотного кирпича выполняют сплошную или очень легкую кладку, для стен несущих возможна комбинация полнотелого и полого облицовочного камня.
Очень легкая укладка строиться по типу колодцев, которые оставляют пустыми или наполняют материалами для теплоизоляции — керамзитобетоном, пенопластом, пенобетонным блоком, шлаком. Две параллельные стены толщиной в половину кирпича связывают поперечными диафрагмами, что придаёт конструкционную жесткость.
Внешняя тепловая изоляция существенно понижает толщину стенки дома. Для восприятия нагрузки в стандартном домостроении достаточно конструкции в 1-1,5 кирпича. Поверхность с внешней стороны утепляют ватой на минеральной основе или плитами вспененного полистирола, потом устанавливают чистовую отделку.
Внешняя тепловая изоляция стены из кирпича
Перегородки, стены хозяйственных построек и на время используемых построек выполняют толщиной в 0,5-1 кирпич. Для стойкости конструкции крепят анкерной сеткой, оцинкованной перфорированной полосой или стальными стержнями.
Какой толщины обязаны быть газобетонной стены
Газоблоки используют в строительстве приватных домов слишком широко. Высокая самонесущая способность позволяет строить дома до 5 этажей.
Проводимость тепла блока из ячеистого бетона невысокая — 0,08-0,14 Вт/м°С, что поясняется структурой с мелкими порами.
Сорокасантиметровая стена из газобетона оберегает от холода также, как кирпичная толщиной в два метра.
Стенка из газоячеистых блоков
Крепость зависит от марки бетона и устанавливается классом:
- В2 (М25) — для стен несущих высотой до 2 этажей;
- В2,5 (М35) — до 3 этажей;
- В3,5 (М50) — для домов не выше 5 этажей.
Марка блока из ячеистого бетона означает его плотность — от 300 до 1200 кг/м?. Чем ниже критерий, тем лучше свойства теплоизоляции, но меньше крепость материала.
Только для утепления применяют гозоблок марок D300-400, для стен несущих невысоких строений — D500-900, конструкционные виды бетона D1000-1200 используют для воспринимающих чрезмерные нагрузки компонентов.
В приватном строительстве до 3 этажей применяют газоблоки класса В 2,5 марок D500-900.
Рекомендованная стеновая толщина для нежилых строений, летних кухонь, домов с одним этажем в регионах с тёплым климатом — 300 мм.
Ограждения гаражей и хозяйственных построек по сопротивлению передаче тепла не нормируются. Стенка толщиной 200-300 мм вполне удержит нагрузку от кровли маленького пролета.
Внешние стены подвальных помещений и нижних этажей не обязаны быть тоньше 300-400 мм. Используют гозоблок В 3,5 марки не ниже D600.
Самонесущие перегородки выкладывают из блоков В2,5 толщиной 200-300 мм. При этом рекомендованная марка по плотности D500-600.
Перегородки между комнатами могут быть тоньше — 100-150 мм. Их функция — обеспечить не тепло-, а шумоизоляцию помещений. Допускается использовать D500-600.
Марки блока из ячеистого бетона для строительства стен
Газобетонные поверхности активно съедают пары перегретые из воздуха. При этом качества теплоизоляции уменьшаются. Для защиты от влаги и холодов стены зашивают влагоустойчивыми материалами или обкладывают кирпичом, штукатуркой.
Большое внимание уделяют швам. Блоки устанавливают на специализированный клей, во избежание образования холодных мостиков.
В зонах с холодным климатом лучше дополнительно утеплять внешние конструкции. Это поможет сохранить энергетические ресурсы.
Какой толщины обязаны быть стенки из пенобетонного блока
Пенобетонный блок и гозоблок относятся к легким бетонам. Они приобретают структуру в производственном процессе в результате влияния добавок, провоцирующих образование очень маленьких замкнутых пор.
Свойства пено- и блока из ячеистого бетона очень схожи. Плотность может меняться от 200 до 1200 кг/м?. Показатель теплопроводимости 0,05 — 0,38 Вт/м°С.
По своей прочности и свойствам теплоизоляции пенобетонный блок уступает блоку из ячеистого бетона. Проводимость тепла его выше, а удельный вес больше. Кладку из блоков из пенобетона выполняют на цементно-песчаном растворе, что дополнительно приводит к неравномерной передаче тепла сквозь стены и появлению холодных мостиков.
Благодаря этому ограждения толщиной 300 мм в зданиях жилого фонда необходимо обязательно утеплять. Для этого можно использовать отделку кирпичом, пенопластом или ватой на минеральной основе.
Внешняя тепловая изоляция и отделка стенки из пенобетонного блока
Гаражи, хозяйственные постройки и помещения с сезонной эксплуатацией можно оставить без утепления. Однако из-за невысокой устойчивости к морозам материала наружную поверхность необходимо обезопасить штукатуркой.
Какой должна быть толщина стены из дерева
Дома из дерева строят из калиброванного бревна, цельного или многослойного бруса. Классические размеры круглых досок от 160 до 280 мм с градацией 20 мм, толщина брусового профиля — 95-275 мм.
Для возведения домов очень часто применяют сосну, ель, лиственницу, кедр, дуб. Проводимость тепла материалов невысокая — 0,1-0,4 Вт/м , стенка толщиной 50 см заменяет 2 метра кладки из кирпича.
Дом из дерева можно выстроить по двум технологиям:
- из бруса или бревна толщиной до 165 мм с добавочным утеплением;
- из более толстых досок без наружной или внутренней тепловой изоляции.
В первом варианте достигается большая экономия на отоплении строения в зимний период, в другом — удобный климат достигается намного интенсивнее обогревом.
Дерево считается тёплым материалом, но согласно расчета по теплопроводимости стеновая толщина, удовлетворяющая требования энергосбережения, должна быть не менее 54 см.
Сравнивание диаметра бревна для стен с подобной по теплопроводимости толщиной стены из кирпича
Дом строить с полуметровыми поверхностями стен, похожими на крепостные, может себе позволить совсем не любой. Чаще дерево применяют в комбинировании с применением утеплителя и облицовкой или используют мощные котлы отопления.
Пример утепления стены из дерева из бруса
Под категорию древесных подпадают сооружения из SIP композитов и дома по каркасной технологии. Стены собой представляют слоистые конструкции, где нагрузку воспринимает несущая рама или жёсткие листы OSP, а теплоизолятор помещается между стойками или внутренней и наружной поверхностью панелей.
В домах из sip панелей тепловую изоляцию устраивают из минваты, в Sip панелях применяется вспененный полистирол.
Расчет проходит исключительно по теплопроводимости, так как крепость и стойкость будут сохранены благодаря жёстким листам или древесным связям. Эффективное энергосбережение на широте Краснодара обеспечивают плиты ваты на минеральной основе толщиной 150 мм, в Новосибирске эта величина 200-250 мм.
Дома из SIP композитов, в основном, возводят по плану. Технология подразумевает использование техники для подъема грузов, квалифицированного труда. Панели толщиной 124, 174, 224 мм применяются для перегородок и внешних стен.
Отделка с внешней стороны сайдингом, кирпичной плиткой, кирпичом для облицовки увеличивает защитные и свойства теплоизоляции панелей. Энергетическую эффективность подобных домов достаточно высокая.
