Стены

11 мая 2013 Автор: Elvis-Pelvis

Прочность, долговечность и надёжность строения во многом зависят от материалов и конструкции стен. В зависимости от расположения, стены бывают наружными и внутренними. Те и другие делятся на несущие и ненесущие.
Наружные стены  ограждают помещения от внешней среды. Они должны обладать морозостойкостью, быть паро- и воздухопроницаемыми, обеспечивать в помещении необходимый микроклимат. Толщина стены должна быть не менее предела, определяемого статическим и теплотехническим расчетами. С января 1997 года вступили в силу Изменения 3 к СНиП 11-3-79 «Строительная теплотехника»: требуемое сопротивление теплопередаче для жилых помещений увеличено вдвое, а с 2000 года оно было увеличено в 3,45 раза. Другими словами, стены, например, из одинарного кирпича должны быть толщиной в 1,5 м. Это трудновыполнимо и дорого, поэтому используют комбинированные конструкции наружных стен: несущая часть стены достаточной для придания прочности толщины, утеплитель и декоративная отделка
Внутренние стены делят пространство дома и обеспечивают звукоизоляцию помещений.  Как наружные, так и внутренние стены воспринимают также и ветровые нагрузки на здание.
В зависимости от требуемой степени огнестойкости дома, стены должны иметь группу возгораемости и предел огнестойкости не ниже установленных противопожарными нормами.
Несущие стены воспринимают и передают на фундамент нагрузки от собственного веса и от перекрытий, крыш. Ненесущие стены только ограждают помещения от внешнего пространства и передают на перекрытия собственный вес в пределах каждого этажа.
Выбор материалов и конструкции стен зависит от многих факторов. В основном, это климатические условия, архитектурное решение, доступность и стоимость строительных материалов.
В малоэтажном домостроении по виду материала стены могут быть каменными, деревянными и комбинированными (типа «сэндвич»).
В качестве камней для кладки стен используются керамический кирпич, силикатный кирпич, стеновые блоки.

Керамический кирпич.

Керамический кирпич является классическим строительным материалом, известным человечеству с третьего тысячелетия до н. э. Он обладает высокой долговечностью, прочностью и морозостойкостью, хорошей теплоизоляцией (у пустотелого кирпича) и красивым  внешним видом (у облицовочного). Керамический кирпич является самым распространённым строительным материалом.
Основным компонентом керамического кирпича является глина. Ей придают форму и обжигают в печах при температуре ~1000°С. Такой кирпич ещё называют обжиговым. Он бывает пустотелый, полнотелый и облицовочный. Существует и безобжиговый кирпич. Его производят с применением цемента.

Силикатный кирпич.
Силикатный кирпич – относительно «молодой», по сравнению с остальными, строительный материал: технология его массового производства была разработана в первой половине прошлого века. Производят его так: спрессованную смесь песка и извести подвергают воздействию водяного пара.
Технология производства силикатного кирпича позволяет получать большее количество цветовых оттенков и более точную, по сравнению с керамическим, геометрию камня.
Водостойкость силикатного кирпича значительно ниже чем у керамического, зато звукоизоляционные свойства выше.

Стеновые блоки.

Могут использоваться для возведения несущих стен в домах с высотностью не более трёх этажей. Самые распространённые из них:  газосиликатные (газобетонные), пенобетонные,  керамзитобетонные блоки.

Газосиликатные блоки.

Этот вид ячеистых блоков на данный момент наиболее популярен в малоэтажном строительстве. Блоки «дышат», что способствует регуляции уровня влажности в помещении. Изготавливается автоклавным методом. Материал, из которого изготавливаются блоки (известь, песок, алюминиевая пудра, вода), не подвержен гниению, негорюч, при этом имеет отличные теплоизоляционные свойства. Строения из газосиликатных блоков долговечны и не требуют ухода.
Блоки имеют сравнительно высокое водопоглощение, что предполагает их дополнительную защиту штукатурными составами или облицовочным кирпичом.
Их легко обрабатывать: блоки можно сверлить и распиливать.
Газосиликат часто сравнивают с пенобетоном. При равной прочности, газосиликат будет иметь меньшую плотность и меньшую теплопроводность, а при одинаковой плотности и теплопроводности будет прочнее.

Пенобетонные блоки (пеноблоки).
Современный ячеистый строительный материал, получивший широкое распространение. Пеноблоки представляют собой долговечный материал, не подвергающийся гниению и обладающий значительной прочностью. Как и газосиликатные блоки, пеноблок легко поддаётся механической обработке. Изготавливается безавтоклавным методом из смеси песка, цемента, воды и пенообразователя.
Данный вид стройматериала обладает значительной термоустойчивостью, что позволяет снизить затраты на отопления на 20-30%. Также одной из отличительных особенностей пеноблока является его неподверженность влаге и способность поддержания микроклимата внутри помещения. Благодаря низким линейным допускам, легкости, и большим размерам блоков, данный материал позволяет значительно ускорить возведение построек. Пеноблоки обладают высокой звукоизоляцией.
По своей экологичности данный материал уступает только дереву. Благодаря геометрически точным размерам, пеноблоки можно укладывать на клей.

Керамзитобетонные блоки.

Исходным материалом для таких блоков служит керамзит (вспененная и обожженная глина), вода и цемент. Керамзит, обладающий высокой прочностью и легкостью, является основным видом пористого заполнителя для данного вида блоков.
Блоки имеют более высокие, нежели у обычного бетона, звуко- и теплоизоляционные характеристики и обладают более высокой химической стойкостью, а наличие крупного фракционированного заполнителя приводит к значительному снижению общего веса возводимых конструкций.
Керамзитобетон, по сравнению с тяжелыми бетонами, обладает высокой структурной пористостью, что снижает его физико-механические характеристики. Керамзитобетон – хрупкий материал, по сравнению с обычными бетонами. Керамзитобетонные блоки имеют относительно высокую поверхностную пористость, что приводит к их повышенному влагопоглощению.

Деревянные стены.

Безусловным лидером среди стеновых материалов в загородном малоэтажном строительстве является дерево. Никакой другой строительный материал не позволяет создать дом таким «живым» и красивым. В таком доме легко дышится, а запах древесины благотворно сказывается на здоровье.
В современном строительстве применяют, как правило, сосну, ель, лиственницу, кедр и дуб. Лиственница по прочности и способности противостоять гниению не уступает дубу, но обладает высокой теплопроводностью, что влечёт необходимость увеличения диаметра бревна (толщины бруса).
У сосны и ели древесина мягкая и легко поддается обработке. Из них делают бревна, брус и погонажные изделия.
При традиционном способе возведения деревянных домов материалом служат бревна естественной влажности. Обычно их заготовливают  зимой, когда древесина меньше подвержена усушке, загниванию и короблению. Рубят деревья, по возможности, одинакового диаметра, имеющие сгон ствола не более 1см на 1м длины. Свежесрубленные деревья легче обрабатываются и меньше деформируются при сушке.
В настоящее время широкое распространение получили дома из оцилиндрованного бревна и дома из бруса. Брёвна изготавливают промышленным способом. С бревна снимают кору,  проделывают технологические разрезы, подвергают сушке в сушильной камере. В результате доводят остаточную влажность древесины до 12-18%.  Далее бревно оцилиндровывают – придают ему форму цилиндра и  выбирают продольные и угловые пазы.

Брус производят похожим способом, но придают ему прямоугольную форму.

Кроме цельного бруса в строительстве применяют клееный брус. Клееный брус изготавливается путем склеивания специально подобранных и высушенных досок. Клееный брус имеет большую прочность и более длительный срок эксплуатации. В нём не образуется трещин.

Клееный брус не меняет форму при изменении влажности -  дом не «ведёт». Можно вести сборку дома сразу на готовом фундаменте. Отсутствие деформации бруса обеспечивает герметичность стыков даже без применения утепляющих и герметизирующих материалов. Клееный брус позволяет возводить дом быстро, дает возможность реализовать практически любые архитектурные формы. Благодаря пониженной влажности (не более 12%) и отсутствию трещин, клееный брус имеет более низкий коэффициент теплопроводности, чем цельная древесина той же толщины. Современные технологии позволяют производить брус достаточной для обеспечения требований по теплозащите толщины.  Однако стоимость клееного бруса высока.

Каркасные и панельные стены.

Снизить расход древесины и упростить сборку дома позволяет технология каркасных и панельных (щитовых) стен.
Каркасная стена – это рама. Рама состоит из обвязок и стоек между ними. Элементы рамы соединяются между собой. Рама устанавливается на цокольную (нижнюю) обвязку, уложенную на фундамент. На верхнюю (подбалочную)  обвязку рамы укладывают балки перекрытия. Для сохранения устойчивости в стойки каркаса врезают диагональные раскосы.  Деревянный каркас обшивают листовым или погонажным материалом, а внутреннее пространство заполняют теплоизоляцией (минеральная вата, пенополиуретан, пенополистирол и т.п.).
Панельные (щитовые) стены производятся заводским способом и существенно удешевляют и ускоряют строительство дома. Панели собираются по тому же принципу, что и каркасные стены: стойки, верхняя и нижняя обвязки, утеплитель, наружная и внутренняя обшивка. Таким образом панели вместе с элементами перекрытия образуют жесткую конструкцию. Как и каркасные, панельные дома практически не подвержены усадке – отделку можно производить сразу после возведения стен. Для наружной обшивки стен используют сайдинг, плитку, цементно-стружечные плиты, доски и другие материалы. Для внутренней – фанеру, гипсокартон и т.п.

Минераловатный (или другой гигроскопичный) утеплитель в каркасных и панельных конструкциях укладывается между плёнкой гидро- и пароизоляции. Это препятствует намоканию и, как следствие, промерзанию утеплителя. Для средней полосы России толщина утеплителя составляет обычно 10…15 см.
Существует и так называемая «каркасно-щитовая» (канадская) технология возведения стен. Принципиально она ничем не отличается от описанных выше. Панели состоят из двух плит, между которыми вклеен слой твердого пенополистирола в качестве утеплителя. Далее панели раскраивают по чертежам и выпиливают дверные и оконные проемы. По периметру панели выбирают пазы для вклейки деревянных брусьев каркаса – соединение происходит пазогребневым способом. Аналогично производят панели для перекрытий и крыш. По несущей способности такая конструкция сопоставима со стенами из бруса или бревна.

Деревянный дом способен прослужить сотни лет. Для этого нужно выполнять несколько простых правил: беречь дом от огня; проводить обработку древесины антипиринами; защищать камины и печи теплозащитными экранами; регулярно обрабатывать древесину антисептиками, предотвращающими гниение древесины и защищающими её от насекомых-вредителей.

Комбинированные стены.

Комбинированные стены (типа «сэндвич») применяются, в основном,  для обеспечения требований по теплопроводности и прочности. Такая стена состоит из «несущего» слоя, пароизоляции, утеплителя, гидроизоляции и внешнего декоративного слоя. В качестве последнего чаще всего применяется пластиковый сайдинг, облицовочный кирпич, плитка. Следует заметить, что применение в качестве утеплителя пенополистирола или аналогичных  «не дышащих» материалов приводит к значительному снижению естественной вентиляции дома. Это обуславливает необходимость устройства принудительной вентиляции или применения системы воздушного отопления.

Теплоизоляционные свойства стены зависят от её толщины и коэффициента теплопроводности материала, из которого она построена.
Теплопроводность – способность материала проводить тепло. Для её количественной оценки используют коэффициент теплопроводности: это количество тепла в килокалориях, проходящее за 1 час через материал толщиной 1 метр и площадью 1 квадратный метр  при разности температур на противоположных поверхностях 1 градус по Цельсию. Наибольшую теплопроводность имеют металлы, наименьшую – газы. Коэффициент теплопроводности воздуха 0,024 – 0,031; вакуума – стремится к нулю.
Коэффициент теплопроводности разных материалов:

Алюминий                    202—236
Сталь                              47
Стекло                            1
Вода                                0,6
Кирпич                           0,2—0,7
Пенобетон                      0,14—0,3
Газобетон                       0,1—0,3
Дерево                            0,15
Шерсть                            0,05
Минеральная вата         0,045
Пенополистирол           0,04
Пеноизол                        0,035

Для примера,  толщина стен (по СНиП) из материалов, см :
кирпич на цементно-песчаном растворе       180
блоки из ячеистого бетона                               36-45
древесина (сосна)                                              29

Эти и другие характеристики материалов стен, перекрытий, площади и типа окон нужны для расчёта тепловых потерь помещения.  Результатом расчёта тепловых потерь является определение необходимой мощности отопительной системы для местных климатических условий.

Популярность: 2%