Какие могут быть стены. Виды стен. Рубленные бревенчатые стены

Наружные стены – это не только конструктивные элементы, их внешняя сторона является элементом фасада здания. Поэтому стены (их конфигурация, вертикальные и горизонтальные членения, пропорции отдельных элементов, цоколи, карнизы, отделка и т.д.) определяют характер архитектуры и тектоники здания. В то же время фасад не существует независимо от назначения здания, его планировочной структуры, материалов и конструкций наружных стен, а является их отражением.

Воздействия на стены. Как наружные, так и внутренние стены зданий подвергаются воздействию ряда факторов, тесно связанных с процессами, происходящими внутри и вне здания.

К силовым воздействиям относятся:

Нагрузка от перекрытий и покрытий (крыш);

Нагрузка от неравномерной деформации грунта (осадки, пучение);

Сейсмические воздействия.

Несиловыми воздействиями являются:

Атмосферные осадки;

Водяной пар, содержащийся в воздухе помещений;

Влага почвы;

Солнечная радиация;

Температура наружного воздуха, ее перепады;

Агрессивные вещества, содержащиеся в воздухе;

Воздушный шум снаружи и внутри здания.

Стены должны удовлетворять следующим требованиям :

Быть прочными и устойчивыми;

Обладать долговечностью, соответствующей классу здания;

Соответствовать степени огнестойкости здания;

Быть энергосберегающим элементом здания;

Отвечать требованиям воздухо- и звукоизоляции;

Быть индустриальными с целью повышения производительности труда;

Обладать, по возможности, минимальной массой и материалоемкостью;

Отвечать современным архитектурно-художественным качеством;

Быть экономичными в процессе строительства и эксплуатации.

Учет всех современных требований вызвал необходимость разделить наружные стены на отдельные по назначению слои. Стены стали многослойными, состоящими из функционально разделенных элементов: несущую способность обеспечивает более прочный конструктивный слой, защиту от охлаждения или перегрева – непрочный, но высокоэффективный теплоизоляционный слой и, наконец, придание хорошего вида – отделочные слои.

Внутренние стены проектируют из условий прочности и звукоизоляции. Эти два требования по своим физическим свойствам совпадают, чем плотнее материал внутренней стены, тем она более прочная и менее звукопроводная.

Однако и здесь слоистые конструкции с чередованием плотных и рыхлых слоев более эффективны по звукоизоляции, что в каждом отдельном случае должно устанавливаться расчетом.

Задача архитектора – разработать такое решение, при котором материалы стен, их конструкция удовлетворяли бы, по возможности, всем предъявляемым к ним требованиям и способствовали получению наиболее оптимального решения. В процессе проектирования необходимо учитывать в качестве исходных следующие основные предпосылки :

Климатические факторы района строительства (температура наружного воздуха зимой и летом, атмосферные осадки, скорость ветра, инсоляция);

Номенклатуру имеющихся строительных материалов;

Технические возможности строительно-монтажных предприятий;

Особые условия строительства (сейсмические, грунтовые и т.п.);

Классификация стен. В зависимости от восприятия нагрузок стены зданий могут быть несущими, самонесущими и ненесущими.

По положению в здании стены подразделяют на внутренние и наружные (по периметру здания).

По роду основного материала несущие и самонесущие стены могут быть деревянными, каменными, бетонными, комбинированными . Для стен используют следующие основные материалы и изделия:

Древесину (бревна, брусья, доски, панели);

Обожженную глину (кирпич, камни);

Силикатную массу (кирпич);

Природный камень;

Стабилизированный грунт (блоки);

Легкие бетоны (камни, блоки, панели, монолит);

Ячеистые бетоны (камни, блоки, монолит);

Тяжелые бетоны (панели, монолит).

В зависимости от типа и размера применяемых изделий стены бывают:

- из мелкоразмерных стеновых изделий – кирпичей, камней, мелких блоков;

- крупноэлементными – из стеновых элементов высотой от 1/4 до полной высоты этажа и более; крупноэлементные стены подразделяют на крупноблочные и крупнопанельные.

По способу возведения различают стены из кладки (сборки) мелкоштучных изделий, сборные, монолитные, сборно-монолитные .

По конструктивным признакам стены бывают однослойными (как правило, внутренние) и слоистыми, сплошными и пустотелыми .

По наличию и расположению теплоизоляции наружные стены подразделяют на:

- стены без специального устройства теплоизоляции – из конструкционно-теплоизоляционных материалов (древесины, деревобетона, ячеистых бетонов, полистиролбетона);

- стены с теплоизоляционными слоями , располагаемыми внутри стены, с наружной стороны конструкционного слоя стены, с наружной и внутренней сторон совместно.

По наличию специального воздушного зазора (прослойки) стены подразделяют на:

- вентилируемые – с воздушными прослойками, располагаемыми либо внутри конструкционного слоя (между конструкционными слоями), либо между утеплителем и защитной облицовкой;

- невентилируемые – без воздушной прослойки.

Здания стеновой конструктивной системы могут решаться в самых разнообразных вариантах (схемах) по расположению несущих стен – поперечных и продольных, внутренних и наружных, прямолинейных и криволинейных, параллельных, радиальных, концентрических и т.п.. Определение (назначение) местоположения несущих стен находится в непосредственной зависимости от решения перекрытий (покрытий, крыш) здания – опираний или примыканий их элементов на стены.

В процессе проектирования следует учитывать в качестве исходных следующие основные предпосылки :

Климатические факторы района строительства (летнюю и зимнюю температуру наружного воздуха, атмосферные осадки, скорость ветра, инсоляцию);

Особые условия строительства (подработки, сейсмические, грунтовые и т.п.);

Характеристики здания (назначение, этажность, степень огнестойкости, температурно-влажностный режим и т.п.);

Технические возможности строительных организаций;

Финансовые возможности заказчика.

Лекция № 2

ПОНЯТИЯ О КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ

Основные конструктивные элементы гражданских и промышленных зданий

К основным конструктивным элементам гражданских и промышленных зданий относят основания и фундаменты, стены и столбы, перекрытия, крыши, лестницы, окна, двери и перегородки (рис. 1).

Рис. 1. Основные конструктивные элементы здания

Основания и фундаменты

Фундаменты служат для передачи постоянных и временных нагрузок на грунт. Они являются подземными элементами здания и устраиваются под стенами и столбами.

Плоскость, которой фундамент опирается на грунт, называется подошвой фундамента, а грунт, на который передается нагрузка от фундамента, - основанием.

Основание должно обладать достаточной прочностью, т.е. до определенных пределов отличаться малой сжимаемостью при его загружении. Прочность грунта зависит от его минералогического состава, геологического строения, плотности и присутствия в нем влаги. Верхние слои земной коры, содержащие органические примеси и подвергающиеся выветриванию, отличаются недостаточной прочностью. Поэтому подошву фундамента приходится располагать (или, как говорят, «закладывать») на некоторой глубине от поверхности земли.

Минимально необходимая величина заглубления подошвы фундамента в грунт определяется не только прочностью соответствующего пласта грунта, но и климатическими особенностями, обусловливающими промерзание и, следовательно, возможность деформации верхних слоев грунта в зимнее время.

Подошва фундамента должна иметь такую площадь, чтобы нагрузка, передаваемая на грунт, не превышала допускаемого для этого грунта напряжения, составляющего обычно 1-3 кг/см 2 . Если здание имеет подвал (заглубленные в землю помещения или этажи), то фундаменты служат одновременно стенами подвала. В этом случае глубина заложения фундаментов зависит от высоты подвальных помещений. Фундаменты обычно делают из водостойкого материала (бетонных блоков, бетона, естественного камня).

Стены, их назначение, разновидности

Стены по своему назначению и месту расположения в здании делятся на наружные и внутренние. Кроме того, различают несущие и ненесущие стены.

Несущие стены обычно называются капитальными (они непосредственно опираются на фундаменты). Несущими могут быть как наружные, так и внутренние стены. Ненесущие стены - это обычно перегородки. Они служат для деления в пределах этажа больших, ограниченных капитальными стенами помещений на более мелкие, причем для опирания перегородок не требуется устройства фундаментов.

Столбы, как правило, также несущие элементы, опирающиеся на фундамент. Их устанавливают обычно вместо несущих стен там, где оказывается необходимым раскрыть внутреннее пространство или передать вертикальную сосредоточенную нагрузку на фундамент.

Нижняя часть наружной стены называется цоколем. Он находится в особо неблагоприятных условиях, так как подвергается воздействию брызг от падающих на землю капель дождя и талой воды при таянии прилегающего к нему снегового покрова. Эта влага смачивает материал цоколя и способствует разрушению его поверхности. Поэтому цоколь делается из влаго- и морозостойких материалов.

Цоколь имеет архитектурное значение, так как, несколько отступая от плоскости стены, создает ощущение большей устойчивости здания. Верхний уступ («обрез») цоколя располагаем примерно на уровне приподнятого над поверхностью земля пола первого этажа и тем самым подчеркивает начало используемого по основному назначению объема здания. Иногда ниже пола устраивается подполье, предохраняющее конструкции здания от непосредственного воздействия грунтовых вод. В этом случае цоколи служат наружными стенами, ограждающими подполье. Обычно вместо подполья ниже пола первого этажа устраиваются подвальные этажи.

Деление зданий на каменные и деревянные условно. В качестве признака для такого деления принимается материал наружных стен. Здание, которое имеет каменные фундаменты и стены при всех прочих основных конструктивных элементах, сделанных, например, из дерева, считается каменным.

Стены и частично фундаменты являются не только несущими, но и ограждающими конструкциями, так как они образуют объемы помещения и ограждают (изолируют) эти объемы от внешней среды. Поэтому наружные ограждающие конструкции отапливаемых зданий должны не только удовлетворять требованиям прочности и устойчивости, но и обладать соответствующими теплозащитными качествами. Они определяются толщиной конструкции и теплозащитными свойствами ее материала. Чем выше теплозащитные качества, там ниже расход топлива на отопление здания, но больше стоимость конструкции. Поэтому при проектировании следует находить экономически целесообразное соотношение единовременных затрат и эксплуатационных расходов на отопление.

Требуемый минимум теплозащитных качеств определяется также санитарно-гигиеническими требованиями:

· температура на внутренней поверхности наружной стены не должна быть много ниже температуры воздуха в помещении (разность обычно не более 6°С), чтобы не было так называемой холодной (отрицательной) радиации - ощущения как бы потока холода, которое может испытывать человек при значительной разнице температур на поверхности стены и воздуха помещения;

· температура на внутренней поверхности наружном стены должна быть выше точки росы во избежание образования конденсата, последующего увлажнении материала, ухудшении теплозащитных качеств конструкции и образования плесени.

Если температура внутренней поверхности наружной стены понижается до 0° и ниже, то конденсат превращается в иней или лед и наступает явление, называемое промерзанием ограждения.

Наружные ограждения должны удовлетворять также ряду других физико-технических требований, например, воздухопроницаемости и паропроницаемости.

Наружные ограждающие конструкции, удовлетворяющие теплозащитным требованиям, обычно отвечают требованиям изоляции помещения от внешних шумов.

Перегородки относятся к внутренним стенам, но не являются несущими; они не воспринимают вертикальных нагрузок, и их во время эксплуатации здания без нарушения его конструктивной целостности можно удалять или переносить на другое место.

Характерные требования, предъявляемые к перегородкам, - соответствующие прочность и звукоизоляция. Кроме того, перегородки должны иметь такие конструктивные и эксплуатационные качества, при которых затрудняется размножение в них разного рода микроорганизмов, насекомых и грызунов, облегчается очистка и т. п.

Перекрытия и покрытия

Перекрытия представляют собой горизонтальные несущие конструкции, опирающиеся на капитальные стены или столбы и воспринимающие передаваемые на них постоянные и временные нагрузки. Перекрытия разделяют здания на этажи. В зависимости от месторасположения в здании перекрытия делятся на:

1. междуэтажные - между двумя смежными по высоте этажами;

2. чердачные - между верхним этажом и чердаком;

3. подвальные - между первым этажом и подвалом;

4. нижние - между первым этажом и подпольем.

1.4. Лестницы и лифты

Лестницы служат для сообщения между этажами. Помещения, в которых располагаются лестницы, называются лестничными клетками (рис. 2). Конструкции лестниц (рис. 3) в основном состоит из маршей (наклонных плоскостей со ступенчатыми поверхностями) и площадок. Для безопасного хождения марши ограждают перилами (балясником).

Лифты в жилых зданиях предусматривают, начиная с шести этажей; как правило, шахты лифтов делают глухие. Машинное отделение лифтов размещают над шахтой, расположение самой шахты предусматривается у лестничной клетки или между лестничных маршей. Машинное отделение лифтов не допускается располагать под жилыми комнатами.

Есть примеры оборудования жилых зданий выносными лифтами, располагаемыми за наружной гранью стены против окон лестничной клетки. В этом случае загрузка лифтов производиться с промежуточных площадок лестничных клеток.

Рис. 2. Лестничная клетка Общий вид, план

/ - лифт; 2 - окно; 3 - марш; 4 - междуэтажная площадка; 5 - этажная площадка; 6 - дверь в квартиру; 7 - стеналестничной клетки

Рис. 3. Геометрическое построение лестницы.

а – ступень; б – разрез; в – планочное построение лестницы;1 – подступёнок; 2 – проступь; 3 – лестничная клетка; 4 – междуэтажная площадка; 5 - этажная площадка.

Балконы, лоджии

Балконы и лоджии - это открытые поэтажные площадки в жилых и общественных зданиях, связывающие внутренние пространства эксплуатируемых помещений с внешней средой. При аварийных ситуациях они могут использоваться для эвакуации людей. Лоджии, в отличие от балконов по боковым сторонам ограждены стенами, и могут быть как встроенными в объём здания, так и выносными. Лоджии бывают освещены солнцем меньшее количество время, чем балконы, а их устройство связано с увеличением площади наружных стен.

Балконы и лоджии должны иметь достаточные размеры, быть зрительно изолированными с улицы и защищенными от шума, ветра, дождя и перегрева солнечными лучами. Их местоположение должно быть спроектировано так, чтобы открывающийся с балкона или лоджии вид был максимально красивым. Необходимо обеспечить также правильное расположение их относительно соседних квартир и домов и удобную связь с примыкающими комнатами квартиры.

Важно помнить, что балконы, расположенные во входящих углах здания, лучше изолированы зрительно и защищены от ветра, чем открытые балконы, которые рекомендуется ограждать с наветренной стороны (для этой цели применяются ветрозащитные экраны. При группировке балконов смежных квартир многоэтажных домов следует также позаботиться об их зрительной изоляции. Расположение балконов на фасаде в шахматном порядке придает ему живописность, однако уменьшает зрительную изоляцию и степень защиты от ветра и солнца.

Ограждения балконов могут выполняться из различных материалов: непрозрачного стекла, пластиков, древесных материалов, волнистой листовой стали на каркасе и т.д.

Конструктивное решение балконов зависит от схемы опирания балконной плиты - (консольное, балочное опирание или угловое защемление). В крупнопанельных зданиях в зависимости от конструкции наружных стен (несущих, самонесущих) и перекрытий (сплошные плиты «на комнату» или плиты- настилы) применяют разнообразные конструктивные схемы установки балконов:

· защемление в конструкции наружной стены;

· устройство консольной плиты перекрытия;

· опирание на приставные железобетонные стойки или Г-образные поперечные конструкции;

· опирание на наружную стену и подвеска к внутренним поперечным несущим стенам, покрытию или перекрытиям;

· опирание на консоли внутренних стен или колонн в каркасных зданиях. В зданиях с кирпичными стенами балконные плиты закрепляются в кладке стены и привариваются при помощи стальных анкеров к закладным деталям железобетонных перемычек и настилов перекрытий.

Окна. Полы

Окна устраиваются для освещения и проветривания (вентиляции) помещений и состоят из оконных проемов, рам или коробок и заполнения проемов, называемого оконными переплетами.

Основные требования к окнам, которые должны соблюдаться при их проектировании и конструировании - пропускать свет в помещения в соответствии с требующейся степенью их освещенности. Окна являются наружным ограждением: следовательно, при их конструировании необходимо учитывать те же требования, которые предъявляются к наружным стенам, т е теплозащитные качества, воздухопроницаемость (продувание) и т. п.

В многоэтажных зданиях оконные и дверные проемы располагаются на поверхности стен друг над другом по одной оси. В этом случае нагрузка, передающаяся на наружные стены, воспринимается простенками. В каркасных зданиях при навесных стенах окна и двери в перегородках могут располагаться различно.

Полы. По способу устройства полы могут быть двух основных групп: монолитные и сборные. В зависимости от материала покрытия различают полы бесшовные, из штучных и из рулонных или листовых материалов.

В практике производственного строительства применяют преимущественно монолитные полы из бетона с различными добавками, придающими им заданные условиями эксплуатации свойства. К ним относятся полы с упрочненным верхним слоем и другие подобные виды.

Особую группу монолитных бесшовных полов составляют так называемые наливные полы с полимерными покрытиями на основе эпоксидных и полиуретановых смол, предназначенные для использования в помещениях с повышенными требованиями по беспыльности.

В промышленных зданиях возможно применение полов из чугунных и стальных плит, а также сборных конструкций полов из крупноразмерных плит.

Во вспомогательных помещениях применяются полы из рулонных (линолеума, плит ПХВ) и листовых материалов (например, цементно-стружечных плит и др.).

Контрольные вопросы:

1. В проработке.

1. Как называется плоскость, которой фундамент опирается на грунт?

2. На какие типы по своему назначению и месту расположения в здании делятся стены?

3. На какие типы делятся перекрытия в зависимости от месторасположения в здании?

4. Для чего служат лестницы и лифты? В чем особенности лифтов?

5. Каковы основные требования к окнам?

5. Прррррррррр

2. Конструктивные схемы зданий

Фундаменты, стены, столбы и перекрытия - основные несущие элементы здания. Они образуют остов здания - пространственную систему вертикальных и горизонтальных несущих элементов.

Конструкция перекрытий «несет» собственный вес (массу) и временную нагрузку. Стены и столбы воспринимают вертикальную нагрузку от опирающихся на них перекрытий и крыши; нагрузка на крышу состоит из веса конструкции крыши и веса (массы) лежащего на ней снега; помимо этого стены и столбы несут свой собственный вес. Кроме того, стены и крыша воспринимают также горизонтальное давление ветра.

Для того чтобы остов здания был устойчив, он должен обладать необходимой жесткостью. Это достигается устройством продольных и поперечных капитальных стен, образующих обычно замкнутые в плане контуры (коробки) с достаточно прочными сопряжениями в углах и местах пересечений. Кроме того, жесткость обеспечивается наличием перекрытия, которые, являясь жесткими горизонтальными «диафрагмами», как бы расчленяют остов на ярусы. Эти диафрагмы воспринимают горизонтальные усилия и, будучи прочно сопряженными со стенами, повышают их устойчивость против продольного изгиба.

Остов определяет так называемую конструктивную схему здания.

Конструкции наружных стен классифицируют по следующим признакам:

Статической функции стены, определяемой ее ролью в конструктивной системе здания;

Материала и технологии возведения, определяемыми строительной системой здания;

Конструктивного решения – в виде однослойной или слоистой ограждающей конструкции.

По статической функции различают (рис.4.4) несущие стены (4.3), самонесущие стены (4.4) и ненесущие стены (4.5).

Рис.4.4. Классификация наружных стен по несущей способности: а – несущие; б – самонесущие; в - ненесущие

Ненесущие стены поэтажно оперты на смежные внутренние конструкции здания (перекрытия, стены, каркас).

Несущие и самонесущие стены воспринимают наряду с вертикальными и горизонтальные нагрузки, являясь вертикальными элементами жесткости сооружений. В зданиях с ненесущими наружными стенами функции вертикальных элементов жесткости выполняют каркас, внутренние стены, диафрагмы или стволы жесткости.

Несущие и ненесущие наружные стены могут быть применены в зданиях любой этажности. Высота самонесущих стен ограничена в целях предотвращения неблагоприятных в эксплуатационном отношении взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местными повреждениями отделки помещений и появлением трещин. В панельных домах, например, допустимо применение самонесущих стен при высоте здания не более 4 этажей. Устойчивость самонесущих стен обеспечивают гибкие связи с внутренними конструкциями.

Несущие наружные стены применяют в зданиях различной высоты. Предельная этажность несущей стены зависит от несущей способности и деформативности ее материала, конструкции, характера взаимосвязей с внутренними конструкциями, а также от экономических соображений. Так, например, применение панельных легкобетонных стен целесообразно в домах высотой до 9 – 12 этажей, несущих кирпичных наружных стен – в зданиях средней этажности, а стен стальной решетчатой оболочковой конструкции – в 70 – 100 этажных зданиях.

По материалу различают четыре основных типа конструкций стен: бетонные, каменные, из небетонных материалов и деревянные. В соответствии со строительной системой каждый тип стены содержит несколько видов конструкций: бетонные стены – из монолитного бетона, крупных блоков или панелей; каменные стены – кирпичные или из мелких блоков, стены из каменных крупных блоков и панелей; деревянные стены – рубленые, каркасно-щитовые, щитовые и панельные.

Наружные стены могут быть однослойной или слоистой конструкции. Однослойные стены возводят из панелей, бетонных или каменных блоков, монолитного бетона, камня, кирпича, деревянных бревен или брусьев. В слоистых стенах выполнение разных функций возложено на различные материалы. Функции прочности обеспечивают бетон, камень, дерево; функции долговечности – бетон, камень, дерево или листовой материал (алюминиевые сплавы, эмалированная сталь, асбестоцемент или др.); функции теплоизоляции – эффективные утеплители (минераловатные плиты, фибролит, пенополистирол и др.); функции пароизоляции – рулонные материалы (прокладочный рубероид, фольга и др.), плотный бетон или мастики; декоративные функции – различные облицовочные материалы. В число слоев такой ограждающей конструкции может быть включена воздушная прослойка. Замкнутая – для повышения ее сопротивления теплопередаче, вентилируемая – для защиты помещения от радиационного перегрева либо для уменьшения деформаций наружного облицовочного слоя стены.

Изучите и проанализируйте вышеизложенный материал и ответьте на предложенный вопрос.

Наружные стены частного дома должны быть:

Прочными и долговечными
Теплыми и энергосберегающими
Тихими
Безвредными для человека
Красивыми

Какие стены дома прочнее

На стену дома действуют нагрузки в нескольких направлениях. Действующие силы стремятся сжать, подвинуть вбок и повернуть стену .

Сжимающие нагрузки — это вертикальные силы от веса стены и выше лежащих конструкций дома. Эти силы стремятся раздавить, расплющить материал стены.

Малоэтажные частные дома обладают сравнительно небольшим весом. Стеновые материалы, как правило, имеют довольно большой запас прочности на сжатие, что позволяет им выдерживать вертикальные нагрузки частного дома даже при .

Горизонтальные нагрузки и вращающие моменты действуют в результате, например, бокового давления ветра на дом или давления грунта на стену подвала, из-за опирания перекрытия на край стены, из-за отклонения стен от вертикали и других причин. Эти силы стремятся сместить стену или часть стены с занимаемого положения.

Общее правило для стен — чем тоньше стена, тем хуже она выдерживает боковые нагрузки и поворачивающие моменты. Если стена не выдерживает указанные нагрузки, то она гнется, трескается или даже ломается.

Именно малый запас устойчивости к смещению является слабым местом в обеспечении прочности стен частного дома. Величина прочности на сжатие большинства стеновых материалов позволяет сделать для частного дома достаточно тонкую стену, но необходимость, обеспечить устойчивость стен к смещению, часто заставляет конструкторов увеличивать толщину стен .

На устойчивость стен к боковым нагрузкам значительное влияние оказывает конструкция стен и дома в целом. Например, армирование кладки, устройство на стенах монолитного пояса в уровне перекрытий, прочные связи наружных и внутренних стен между собой, а также с перекрытиями и фундаментом, создают силовой каркас здания, который скрепляет стены и противостоит смещающим деформациям стен.

Для того, чтобы обеспечить необходимую прочность и долговечность частного дома при разумных затратах на строительство, необходимо правильно выбрать материал и конструкцию стен, а также конструкцию силового каркаса дома, Этот выбор надежнее всего поручить специалистам — проектировщикам.

В продаже имеются проекты частных домов со стенами из кладочных материалов с толщиной кладки всего 180 — 250 мм. . Толщина может составлять 100 — 200 мм .

Стены дома теплые и энергосберегающие — в чем разница?

Для того, чтобы человек в доме ощущал тепловой комфорт, необходимо выполнить три условия:

Первое условие — температура воздуха в помещении должна быть около +22 о С . Для выполнения этого условия в доме достаточно установить котел или печь необходимой мощности и топить их.

Температура поверхности наружных стен в доме бывает всегда ниже, чем температура воздуха в помещении. Согласно требований санитарно -гигиенических правил, разница температур воздуха и поверхности наружной стены в доме должна быть не более 4 о С — это второе условие.

При указанной разности температур, поверхность наружной стены в доме будет достаточно теплой (+18 о С ). От стены не будет «веять холодом», на поверхности стены не появится конденсат или иней.

В доме будет тепловой комфорт, если разница температур воздуха в помещении и на поверхности наружной стены будет не более d t<4 о C. Обе стены на рисунке не соответствуют этим требованиям при температуре наружного воздуха t н =-26 о С и ниже.

Для выполнения второго условия, наружная стена дома должна обладать определенными теплотехническими свойствами. Сопротивление теплопередаче наружной стены должно быть выше расчетной величины, м 2 * о С/Вт . Например, для района г.Сочи эта величина должна быть более 0,66, для г.Москва — 1,38, а для Якутска не менее — 2,13.

Например, наружная стена из автоклавного газобетона (газосиликата) будет теплой и обеспечит тепловой комфорт в доме , при толщине в г.Сочи — 90 мм , в г.Москва — 210 мм ., а в Якутске — 300 мм .

Третье условие — ограждающие конструкции дома должны иметь . Если «одежды» дома будут продуваться ветром, то тепла не будет, какой бы толстой ни была теплоизоляция. Это знает каждый из собственного опыта.

Наружные стены с указанными выше параметрами будут теплыми и обеспечат тепловой комфорт в доме, но они не будут энергосберегающими. Тепловые потери через стены будут значительно превышать действующие в России строительные нормативы.

Для того, чтобы соответствовать нормативам энергосбережения, сопротивление теплопередаче наружных стен должно быть в разы выше . Например, для района г.Сочи — не менее 1,74 м 2 * о С/Вт , для г.Москва — 3,13 м 2 * о С/Вт , и для Якутска — 5,04 м 2 * о С/Вт.

Толщина энергосберегающих стен из автоклавного газобетона (газосиликата) также будет больше: для района г.Сочи — 270 мм ., для Московского региона — 510 мм. для Якутии — 730 мм.

Газобетон (газосиликат) — самый теплый материал для кладки стен. Толщина энергосберегающих стен из более теплопроводных материалов (кирпича, бетонных блоков) должна быть еще больше. (На рисунке выше указано сопротивление теплопередаче кладки кирпичной стены толщиной 2,5 кирпича(640 мм. ) = 0,79 и в один кирпич (250 мм ) = 0,31 м2* о С/Вт . Сравните с приведенными в примерах величинами и оцените, в каких регионах обеспечат тепловой комфорт такие стены?)

Деревянные стены из бруса или бревна также не отвечают требованиям энергосбережения.

Следует заметить, что выполнять требования строительных правил к сопротивлению теплопередаче стен и других ограждающих конструкций дома для частного застройщика не обязательно.

Владельцу дома важнее сократить общие расходы на отопление.

Бывает выгодно поступиться энергосберегающими свойствами стен, но увеличить теплосберегающие параметры перекрытий, окон, систем вентиляции для того, чтобы уложиться в нормы расхода энергии на отопление.

Потери тепла через стены составляют только 20 — 30% от общих теплопотерь в доме.

Не надо забывать про еще одно условие энергосберегающего дома. Дом должен иметь минимальную — стен, перекрытий, окон.

Какие лучше сделать стены — однослойные или двухслойные

Из приведенных выше данных видно, что стеновые материалы позволяют построить прочные, тонкие и достаточно дешевые стены частного дома. Но такие стены не будут обеспечивать тепловой комфорт в доме или обладать требуемыми энергосберегающими свойствами.

Технологии строительства стен частного дома развиваются по двум основным направлениям:

Сравнительно тонкие и прочные стены утепляют высоко эффективным утеплителем. Стена состоит из двух слоев — несущего слоя, который воспринимает механические нагрузки, и слоя утеплителя.
Для устройства однослойных стен применяют материалы, которые сочетают в себе достаточно высокое сопротивление, как к механическим воздействиям, так и к теплопередаче . Популярностью пользуется строительство однослойных стен из ячеистых бетонов (автоклавных газобетона, газосиликата) или поризованной керамики.

Следует заметить, что стеновые материалы для однослойных стен имеют посредственные, как механические, так и теплотехнические свойства . Приходится их улучшать различными конструктивными ухищрениями.

Применяют и комбинацию этих двух технологий, когда стены из ячеистых и поризованных материалов дополнительно утепляют слоем высоко эффективного утеплителя. Такое совмещение позволяет сделать кладку стены и слой утеплителя небольшой толщины . Это бывает выгодно из конструктивных соображений, особенно при строительстве дома в холодном климате.

Однослойные стены частного дома

Еще не так давно практически все частные дома строились с однослойными стенами. Толщину стен дома выбирали из условий обеспечения теплового комфорта и мало думали об энергосбережении.

В настоящее время для устройства однослойных стен применяют материалы с достаточно высокими теплоизоляционными свойствами, чтобы дом получился энергосберегающим .

Из чего лучше сделать однослойную стену дома.

Все материалы для однослойных стен имеют пористую структуру и маленькую плотность 300 — 600 кг/м 3 . С уменьшением плотности улучшаются теплосберегающие свойства, но механическая прочность материалов снижается.

Существует несколько видов ячеистого бетона, которые различаются способом создания пор (ячеек). Лучшими свойствами для строительства однослойных наружных стен дома обладает плотностью (марки) 300-500 кг/м 3 .

Блоки из газобетона могут иметь точные размеры, что позволяет класть их на клей с толщиной шва 2 мм. Торцы блоков часто имеют профиль паз — гребень и стыкуются без раствора в вертикальном шве.

Газобетон имеет открытую пористую структуру и поэтому хорошо впитывает влагу, но также легко и расстается с ней.

Поризованная керамика изготавливается из сырья и способом, который похож на производство обычного керамического кирпича. Отличие в том, что в массу на основе глины добавляют компоненты, которые при обжиге образуют поры.

Из поризованной керамики изготавливают пустотелые блоки. Пустотность еще больше повышает теплосберегающие свойства стен из блоков.

Толщина кладки однослойных стен из блоков поризованной керамики 38 — 50 см. Кладку блоков из поризованной керамики ведут на специальный теплосберегающий раствор с толщиной шва 10 -15 мм.

Наружной отделкой однослойных стен, как правило, служит . На стены можно наклеивать облицовочные плиты из природного камня или искусственные изделия. Отделку способом вентилируемый фасад (облицовку по обрешетке) применяют очень редко.

Штукатурку стен из поризованной керамики или керамзитобетона снаружи выполняют традиционным штукатурным составом толщиной около 2 см. Кроме штукатурки, можно выполнить и другими способами (см. ссылку).

Изнутри стены штукатурят или .

Дом с однослойными стенами строить быстрее. В новом доме с однослойными стенами можно начинать жить не дожидаясь отделки фасада. Эту работу можно оставить на потом.

Стены с утеплителем — двухслойные и трехслойные

Для устройства стены с утеплением можно применять практически любой кладочный материал — керамический и силикатный кирпич, блоки из ячеистых и легких бетонов, а также из поризованной керамики.

Несущий слой двухслойной стены можно также сделать из монолитного бетона или из дерева — бруса, бревна. Выбор материала намного более разнообразен, по сравнению с однослойными стенами.

Для устройства стен с утеплением применяют материалы с более высокой механической прочностью и плотностью , чем для однослойных стен. Это обстоятельство и позволяет уменьшать толщину кладки двухслойных стен.

Толщина кладки стен от 180 мм. — зависит от свойств используемых материалов, от конструкции стен и коробки дома.

Кладку стен чаще всего ведут на обычный кладочный раствор, заполняя раствором горизонтальные и вертикальные швы. Работа более простая, не требующая от каменщиков особой квалификации.

Механическая прочность материала стен, как правило, достаточна для без проблемного крепления к стенам различных конструкций.

Теплоизоляционные свойства стены зависят в основном от теплопроводности и толщины слоя утеплителя.

Слой теплоизоляции размещают снаружи (двухслойная стена ) или внутри стены, ближе к наружной поверхности (трехслойная стена) .

В качестве теплоизоляции чаще всего применяют плиты из минеральной ваты или полимеров — пенопласта, экструдированного пенополистирола. Реже используют теплоизоляционные плиты из ячеистого бетона и пеностекла, хотя они и имеют ряд преимуществ.

Плиты из минеральной ваты для утепления стен должны быть плотностью не менее 60-80 кг/м 3 . Если для отделки фасада используется , то применяют минераловатные плиты плотностью 125-180 кг/м 3 или плиты из экструдированного пенополистирола.

Утеплитель из минеральной ваты штукатурят паропроницаемым составом — минеральной или силикатной штукатуркой.

Утепление фасада минеральной ватой обычно обходится дороже и с ней труднее работать. Но слой утеплителя из ваты позволяет выходить влаге из стены наружу.

Сплошной слой теплоизоляции снаружи позволяет перекрыть все мостики холода в двухслойных стенах без применения специальных конструктивных ухищрений, которые приходится делать в однослойных стенах.

Общая толщина двухслойных стен (со штукатуркой от 35 см. ) обычно получается меньше , чем у однослойной стены.

Ширина стен фундамента (цоколя) также меньше, что позволяет экономить на их возведении . Это преимущество не относится к трехслойным стенам. Ширина трехслойных стен и их фундаментов обычно не меньше, чем у однослойных.

Наружную отделку двухслойных стен выполняют тонкослойной штукатуркой по утеплителю . Плиты утеплителя, лучше всего из экструдированного пенополистирола, приклеивают к стене. Толщину слоя утеплителя не рекомендуется делать более 150 мм. На утеплитель наносят слой штукатурки толщиной 5-7 мм.

Поверхность стены с тонкослойной штукатуркой более чувствительна к точечным механическим воздействиям , чем у однослойной стены с традиционной штукатуркой.

Для двухслойных стен часто используют вентилируемую облицовку на каркасе . В вентилируемом фасаде плиты утеплителя из минеральной ваты размещают между стойками каркаса. На каркас монтируют облицовку из винилового или цокольного сайдинга, деревянных материалов, или различных плит.

Крепление утеплителя к стенам, устройство вентилируемого фасада — все эти работы состоят из многих этапов и операций, требуют умения, аккуратности и ответственности от исполнителей. Для работ используются разнообразные материалы.

При устройстве двухслойных стен велик риск, что что-то работники сделают не так.

В трехслойных стенах слой высоко эффективного утеплителя размещают внутри кладки или монолита стены. К трехслойным относят также стены с облицовкой слоя утеплителя кирпичом или другими кладочными материалами.

Для устройства трехслойных стен также применяют однорядную кладку из (теплостен, кремнегранит, полиблок). Теплоблоки имеют три скрепленных между собой слоя бетон-утеплитель-бетон.

Минеральный утеплитель — ячеистый бетон низкой плотности

Продолжение на следующей странице 2:

Нет единого строительного материала для стен, который был бы универсальным. При его подборе учитывают множество факторов: это и надежность, и характеристики грунта, и погодные условия, ценовой диапазон и многое другое. В настоящее время выбор строительных материалов весьма обширен. Чтобы дом был крепким и долговечным, надо учитывать не только достоинства сырья, из которого планируется постройка, но и его недостатки.

Строительные материалы для стен

Хороший дом - крепкий дом. Таким он будет, если правильно выбран строительный материал для его стен.

Стена - это:

строительная конструкция, огораживающая или отделяющая некоторую часть территории;
боковая часть сооружения.

Стены в доме можно разделить на несколько групп в зависимости от нагрузки. Среди них выделяют несущие, самонесущие, не несущие, навесные и ограждающие. Все это показано на схеме.

Возведение стен дома требует выбора определенного стройматериала. Каждый из них обладает индивидуальными свойствами, имеет свои сильные и слабые стороны. В зависимости от этого он находит применение в строительстве стен. Использование различных материалов для стен можно посмотреть на видео.

Выделяют следующие основные стеновые материалы:

кирпич;
древесину;
керамические блоки;
бетон;
газобетон;
пенобетон;
шлакоблоки;
сип панели;
металлоконструкции.

Все эти современные материалы широко используются в индивидуальном строительстве.

Стены из кирпича

Кирпич - традиционный строительный материал, представляющий собой искусственный камень. Он имеет свои положительные и отрицательные качества: теплоемкий, обладает большой несущей способностью, но имеет относительно высокую цену.

Виды кирпича:

Саманный - изготовлен из глины и соломы, вместо которой иногда используется древесная стружка, мякина или конский навоз. Применяется в странах Азии. В России встречается в сельской местности.
Керамический - изготавливается из обожженной глины. Качественный кирпич должен издавать звонкий звук и иметь равномерный красноватый цвет. Недопустимы сквозные трещины длиной более 4см, такой кирпич следует выбирать по прочности и морозостойкости. Буквой «М» обозначается марка прочности. Цифры указывают на допустимую сжимаемую нагрузку в кг/см 2 . Класс морозостойкости обозначается английской буквой F, цифры свидетельствуют о циклах замораживания.
Силикатный - делается из песка и извести под воздействием пара при температуре 170 - 200 0 С. На строительство стен можно выбрать кирпич различных цветовых оттенков и толщины.
Гиперпрессованный - строительный материал, изготовленный под высоким давлением без применения обжига. В небольшое количество цемента с водой добавляются мелкоизвестняковые породы, бой от производства керамического кирпича, различные отходы от добычи и распила облицовочного камня, мелкий щебень, мрамор и доломит. Материал максимально близок к натуральному камню.

Плюсы и минусы кирпичного строительства

Виды кирпича	Преимущества	Недостатки
Саманный	Низкая стоимость	Низкая влаго- и морозостойкость
	Хорошая звукоизоляция и тепловая инерция	Стены долго сохнут и набирают прочность
Керамический	Устойчивость ко всем климатическим условиям	Высокая цена
	Низкое влагопоглощение	Возможность появления высолов
Силикатный	Хорошая звукоизоляция	Высокая теплопроводимость
	Высокая прочность и морозостойкость	Высокое влагопоглощение
Гиперпрессованный	Устойчив к агрессивным средам и климатическим воздействиям	Высокая цена
	Идеальная геометрическая форма	Требует тщательной сушки перед кладкой

Стены из пеноблоков

В состав пеноблока входит песок, цемент, пенообразователь. Его используют для возведения несущих стен и межкомнатных перегородок. Преимущества пеноблока, как строительного материала:

экологически безопасный;
отлично сохраняет тепло;
имеет способность «дышать» - выпускать водяной пар наружу;
отличная огнестойкость - сопротивление открытому огню на протяжении 8 часов;
хорошая влаго- и морозостойкость;
отличная звукоизоляция;
значительно сокращает общее время строительства;

При всех своих значительных достоинствах пеноблоки имеют свои минусы. Они являются низкопрочным материалом: стена может треснуть, если ее перегрузить. Попавшая внутрь вода при низких температурах будет разрушать пеноблок. Этого можно избежать, если поверхность оштукатурить или обработать специальным раствором. Не все типы отделки подойдут для облицовки стен из пеноблоков.

Керамические блоки

Керамический блок или поризованная керамика - это материал, выполненный путем обжига глиняных блоков специальной формы. Существует 3 основных типоразмера данного сырья:

№	Размеры	Объем
1	219х250х380 мм	10,7 НФ*
2	219х250х440 мм	12,4 НФ
3	219х250х510 мм	14,3 НФ

*НФ - нормальная форма, показатель количества кирпичей данного объема блока.

Материал экологически безопасный и долговечный, как любая керамика.

Газобетонные блоки в строительстве стен

Газобетон - легкий ячеистый материал, получаемый из смеси:

извести;
цемента;
мелкозернистого кварцевого песка;
воды;
газообразующих реагентов - чаще всего используется алюминиевая пудра.

Ускорение процесса отвердения происходит в автоклавных установках.

Сравнение газосиликата и пенобетона - строительных материалов для стен, выгодно подчеркивает преимущество первого.

Газобетон - относительно недорогой материал, является негорючим, экологически чистым и долговечным. Из него изготавливают специальные блоки.

Современные строительные технологии позволяют использовать разные материалы для стен одновременно. Газосиликатные блоки можно совместить с кирпичом. Это обеспечит высокую теплопроводность стен.

Если у человека недостаточно финансов для индивидуального строительства, то уместным будет самостоятельное изготовление стенового материала.

Кирпич или газоблок

Кирпич - искусственный камень с габаритами 250х120х65 мм. Его производят обжигом глины. Газобетонный блок - искусственно созданный камень размерами 600х400х250 мм.

Сравнение кирпича и газоблока

Стена, построенная из газоблока, в 3 раза легче кирпичной. Значит, каркас потребует меньше арматуры. Учитывая способность строительного материала для стен дома передавать тепло, толщина кирпичной кладки должна быть больше. По морозостойкости - способности материала сохранять прочность, кирпич превосходит: он долговечнее.

Газобетонные блоки применяют в строительстве стен домов высотой не более 14 м. Не рекомендуется возводить несущие конструкции из них. Особенностью газобетонных блоков является их высокая геометрическая точность. Это позволяет производить менее затратную кладку на клей. Она выполняется быстрее в сравнении с цементной.

Строить стены следует в сухую, ясную погоду. Из ячеистого бетона запрещено возводить мокрые помещения: сауны, бани, прачечные. Стены для них делают только из кирпича.

Газобетонные блоки через время после возведения могут немного уменьшиться в размерах, что приведет к появлению трещин в стене. У кирпича этого не наблюдается.

Инструментальной обработке газоблоки поддаются легче. Нарезка и шлифовка газобетона может осуществляться непосредственно на участке строительства стандартными ручными пилами. Но надежность кирпича при монтаже дверных и оконных проемов гораздо выше. Огнестойкость у кирпича и у газоблока примерно одинаковая.

Блоки из ячеистого бетона - самый дешевый материал. Но строительство стен требует соблюдения особой технологии. Услуги рабочих на такую кладку выше, чем у строителей, работающих с кирпичом. Однако стены из кирпича теплее и прочнее.

Деревянное строительство

В качестве строительного материала используется несколько видов древесины: сосна, ель, лиственница, кедр, дуб, липа. Выбирать следует по свойствам дерева и финансовым средствам.

Преимущество деревянных стен заключается, прежде всего, в экологичности. Дерево является природным кондиционером. В таком доме зимой тепло, а летом прохладно. Воздух в помещении обновляется до 30% в течение суток, поэтому в нем легко дышится.

При прогревании в стенах не образуются трещины, чего не скажешь о кирпичном доме. Деревянные конструкции - самые устойчивые к землетрясениям, не требуют дополнительного утепления.

По теплопроводимости бревно диаметром 20 см заменяет кирпичную кладку толщиной в 1 м. Это значительно снижает финансовые затраты для дома и уменьшает вес строения, что экономно для глубины и ширины фундамента. Его цена иногда составляет 1/3 от всей стоимости дома. Строят деревянные стены очень быстро в любое время года.

Главным существенным недостатком дерева, как материала для строительства стен, является высокая пожароопасность. К минусам также относится подверженность гниению, повреждение грибком и жучками-древоточниками. Дерево быстро разрушается под воздействием атмосферы: солнечных лучей и влаги.

Все эти недостатки легко устраняются специально разработанными химическими средствами. Они наносятся на стены и продлевают срок службы деревянного дома.

Клееный брус

Клееный брус — ведущий материал в деревянном строительстве

Клееный брус является одним из ведущих материалов в деревянном строительстве. Он собирается из отдельных обработанных антисептическими и противопожарными средствами высушенных досок соответствующих размеров. Затем происходит склейка специальными составами под высоким давлением. Делается это для того, чтобы предотвратить растрескивание и кручение бруса при усыхании.

Брус содержит специальную пазо-гребневую систему, которая позволяет собирать стены максимально быстро. Как и многие строительные материалы для стен, экологически безопасен. Клееный брус относится к группе горючих материалов. При наличии защитной обработки он относительно долговечный.

Сравнение строительных материалов

Сравнение материалов для стен по основным показателям

	Газобетон		Дерево	Кирпич
Теплопроводность	0,12	0,16	0,18	0,56
Прочность	25	100	50	150
Огнестойкость	1200	1500	300	1500
Коэффициент усадки	2	0,01	10	0,01

Теплопроводность - способность материала пропускать через себя тепло - у кирпича в 3 раза больше, чем у керамического и газобетонного блока. Исходя из расчетной стоимости, можно сделать вывод, что более дешевый материал - это керамический блок. Чтобы добиться правильной теплопроводности стены, достаточно утеплить стену специальным материалом.

Прочность газобетона и дерева минимальна по сравнению с другими видами. Это говорит о том, что строить дома более 2 этажей из этих материалов не следует. Прочность керамического блока и кирпича позволяет возводить здания практически любой высоты.

Коэффициент усадки выражается в процентах. Самый большой он у дерева. Это значит, что через год после завершения строительства высота стены станет меньше на 10%. Сравнительно небольшой коэффициент усадки у газобетона. Его незначительная прочность может вызвать образование трещин. Остальные материалы по этому показателю можно не учитывать.

Газобетон - самый дешевый строительный материал. Он широко используется в индивидуальном строительстве.

Выбор в пользу того или иного стенового материала складывается на основе индивидуальных оценочных выводов и анализа особенностей окружающей среды.