Как закаляют сталь. Сказ про дедку, бабку... и сетку...("Сделай сам" №2∙2005)

О коробке здания

А.А. Савельев

В практике строительного производства существуют полуофициальные названия этапов строительства жилых домов: нулевой цикл, коробка здания, крыша, перегородки, внутренняя и наружная отделка, сантехника, электрика, благоустройство и т. д.

В коробку здания входят устройство наружных и внутренних несущих и самонесущих стен и устройство перекрытий. Перекрытиями называются горизонтальные строительные конструкции, разделяющие этажи здания. Они соответственно подразделяются на подвальные, междуэтажные и чердачные. Все перекрытия являются силовыми строительными конструкциями и призваны принять на себя бытовую нагрузку и передать ее на стены здания. Перекрытия жилого дома — это многослойные конструкции, каждый слой которых должен выполнять свое функциональное назначение. Помимо передачи силовых нагрузок на стены, перекрытие должно обеспечить звуко- и теплонепроницаемость конструкции. В строительный термин «коробка здания» не входит устройство всех слоев перекрытия здания, так как они выполняются позднее, но без их описания невозможно раскрыть тему данной статьи, поэтому некоторые конструкции перекрытий будут описаны, но без устройства верхнего слоя «чистых полов». Полы будут описаны в другой статье.

Несущими наружными и внутренними стенами называются ограждающие строительные конструкции, принимающие на себя вес крыши, перекрытия, снеговую и бытовую нагрузку и передающие ее на фундамент здания. Самонесущими наружными стенами называются ограждающие строительные конструкций, не несущие никакой нагрузки кроме собственного веса. Самонесущие внутренние стены называются перегородками, они имеют гораздо меньшую толщину и могут быть выполнены как в период строительства коробки здания, так и по его завершению. В данной статье перегородки не рассматриваются.

Прежде чем описывать конструктивные элементы коробки здания, необходимо познакомить читателя с основными факторами, влияющими на прочность, долговечность и комфортность здания.

Как бы странно это ни звучало, человек, живущий на планете Земля, находится в агрессивной по отношению к нему среде. Он может погибнуть от любых проявлений природных катаклизмов: от переохлаждения в результате отрицательных температур, дождей или ветров или, наоборот, от перегрева в результате солнечной активности. Поэтому когда-то давно человек построил себе дом, чтобы создать маленький мирок с комфортными условиями. С тех давних пор и по сегодняшний день главным назначением дома остается сохранение как можно дольше оптимального температурно-влажностного режима внутри помещений при любых проявлениях внешней окружающей среды.

Ветер

Силовые конструкции коробки в малоэтажном индивидуальном жилом строительстве не рассчитывают на ветровые нагрузки. Но влияние ветра на устойчивость здания учитывается при проектировании коробки здания. В каркасных зданиях в конструкции стен устанавливают ветровые подкосы (рис. 1) в углах, эти же подкосы принимают на себя и динамическую бытовую нагрузку, возникающую во время эксплуатации дома.

Рис. 1. Установка ветровых подкосов:

_{1 — стойки; 2 — нижняя обвязка; 3 — верхняя обвязка; 4 — ветровой подкос}

В зданиях с любым материалом стен: кирпичных, панельных, деревянных — устанавливают диафрагмы жесткости как в продольном, так и поперечном направлениях. Диафрагмы жесткости чаще всего совмещаются с перегородками дома, а в домах с небольшой площадью (дачных домиках) совмещаются с перекрытием, поэтому многие читатели и не догадываются об их существовании, но тем не менее они есть и о них необходимо знать.

Ветер активно влияет на процесс экс- и инфильтрации воздуха через стены (рис. 2). Ударяя в стену дома, молекулы воздуха проникают сквозь материал стены и щели внутрь помещения.

Рис. 2. Влияние ветровых потоков на процессы эск- и инфильтрации воздуха

Этот процесс называется эксфильтрацией воздуха. Огибая дом, ветровой поток подхватывает молекулы спокойного воздуха с подветренной стороны, таким образом плотность воздуха здесь становится ниже, чем внутри дома. Естественно воздух из помещения стремится занять образовавшиеся пустоты и просачивается сквозь стены и щели наружу. Этот процесс называется инфильтрацией воздуха. Ин- и эксфильтрация воздуха сквозь стены не так велика по сравнению с прохождением воздуха сквозь щели ограждавших конструкций, через которые может вытянуть все тепло. Поэтому сопряжения оконных и дверных коробок, швы кирпичной кладки, швы сопряжений панельных стен, сопряжения бревен в рубленых стенах должны быть заполнены герметизирующим материалом и выполнены с особой тщательностью.

Осадки (дождь, снег)

Основную защиту здания от атмосферных осадков осуществляет крыша дома. Но намокание стен возможно от косого дождя и снегопада. В первую очередь защиту здания от косых дождей обеспечивает устройство карнизного свеса, позволяющего увеличивать кровлю относительно плоскости стен (рис. 3).

Рис. 3. Защита стен от внешнего увлажнения устройством карнизных свесов:

_{а — из железобетонных плит; б — напуском кирпича; в — устройством парапета; 1 — карнизная плита; 2 — анкерная балка; 3 — стальные закладные детали; 4 — проволочная скрутка; 5 — стальной ерш; 6 — железобетонная парапетная плита}

В оконных проемах устанавливают сливы из оцинкованной стали (рис. 4).

Рис. 4. Устройство оконного слива из кровельной оцинкованной стали:

_{1 — капельница}

На нижней кромке слива обязательно должна быть выполнена капельница, не позволяющая ветру срывать дождевые капли и гнать их на стену. Боковые края оконного слива должны быть заведены в стены и заштукатурены. Самая часто распространенная ошибка, когда боковые грани слива не заводят в стену, а загибают на нее. Вода попадает в щель между стеной и отливом, замерзает, увеличиваясь в объеме, отодвигает слив от стены. В результате в увеличенную щель попадает еще больше воды, стена намокает и в конечном итоге промерзает и разрушается. Оконные откосы в кирпичных домах обязательно штукатурят цементно-песчаным раствором или в стене выполняют четверть. В деревянных домах тоже выполняют четверть либо устраивают наличники. Защита всей плоскости кирпичной стены от косых дождей осуществляется посредством полного заполнения швов кладки с их расшивкой (рис. 5).

Рис. 5. Защита стен от внешнего увлажнения устройством швов:

_{а — расшитый неполный шов каменной кладки; б — тоже, вогнутый шов; в — тоже, выпуклый шов; г — обрезание верхней кромки бруса}

В стенах из деревянного бруса срезают верхнюю кромку бруса (рис. 5,г). Стены из пористых материалов (опилкобетон, шлакобетон, утепленные снаружи стены) облицовывают кирпичом или штукатурят, или облицовывают вагонкой либо каким-нибудь новым облицовочным материалом (водостойкой фанерой, металлопластиковыми панелями и др.).

Температура и влажность

Строительные материалы, как и всякие другие физические тела, обладают теплопроводными и теплозащитными качествами. Их теплофизические характеристики выражаются коэффициентом теплопроводности материала. Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем меньше тепла пропускает материал Здесь неплохо вспомнить оппонентов М.В. Ломоносова, которые сравнивали теплоту с некой жидкостью, именуемой теплородом. По плотному материалу, например, металлу, теплород течет, не встречая никакого сопротивления. Поэтому металлические детали хорошо передают тепло, также хорошо они передают холод. Материал, обладающий рыхлой структурой и большим количеством замкнутых пор, ставит на пути теплорода огромное количество маленьких дамб, преодолевая которые, теплород теряет свою энергию. Материалы, способные практически прекратить утечку тепла, называют утеплителями. Строительные материалы, обладающие пористой структурой, имеют как теплопроводные, так и теплозащитные качества. В старину, например, кирпичные дома делали с толщиной стены в 1–1,5 м не только для того, чтобы обороняться от врагов, а также и для того, чтобы такая стена дольше держала тепло. Современные стены кирпичных домов в средней полосе России имеют толщину стены в 2–2,5 кирпича не из-за прочностных характеристик, а все по той же причине сохранения тепла. Более тонкая кирпичная стена в условиях наших морозов промерзнет насквозь. Конструкция стен неоднородна по своей сути, швы кирпичной кладки выполняют из раствора, перемычки над оконными и дверными проемами делают из железобетона. Кладочный раствор железобетонных перемычек изготавливается на основе цементного вяжущего и имеет более плотную структуру, чем кирпич. Такие включения более плотного материала в менее плотный и имеющие сквозное соединение с внутренним и наружным воздухом называют мостиками холода (рис. 6).

Рис. 6. Пример расположения мостиков холода в кирпичных стенах

Главная задача при проектировании, выборе материала для стен и перекрытий и строительстве коробки дома — максимально сохранить теплозащитные качества материала и уменьшить, насколько возможно, влияние мостиков холода.

В свое время при изучении теплозащитных качеств стен из различных материалов в тело стены установили температурные датчики и изучили зависимость затухания температуры от толщины стены при перепаде наружной и внутренней температур в 50 °C. Полученный результат изобразили графически (рис. 7) в виде изотерм (изо — рисунок, термо — температура). Как видно из рисунка, наиболее опасные места промерзания— это карнизы и углы стен.

Рис. 7. Затухание температуры в толще стены здания:

_{а — наружный угол здания в плане; tн — наружная температура воздуха; tнп — температура наружной поверхности стены; t0 — нулевая изотерма температур — температура в этой зоне стены равна 0 °C. (Часть стены, расположенная левее нулевой изотермы, находится в зоне промерзания, часть стены, расположенная правее, не промерзает); tтр — температура точки росы; tвп — температура внутренней поверхности стены; tв — температура внутреннего воздуха. (При tвп = tтp возможно выпадение конденсата в теле стены или на ее внутренней поверхности, при tвп > tтp и tв — tвп = 4 °C конденсат не выпадает.) Промерзающая часть стены на рисунке заштрихована}

Теплорода, конечно, не существует, но я прибегнул к нему, потому что он дает в сознании почти реальную картинку распространения тепла в физическом теле.

Помимо теплорода, потери тепла из коробки здания происходят еще за счет экс- и инфильтрации воздуха (рис. 8).

Рис. 8. Теплообменные процессы, возникающие в коробке здания

Воздух, нагреваясь от отопительных приборов, приобретает большую скорость движения молекул, то есть плотность становится меньшей, а объем большим, чем у воздуха снаружи здания. Разгоряченный воздух просачивается через поры и щели строительных конструкций наружу, причем просачивание идет во все стороны вверх, вбок и вниз. Просачивание вниз несколько меньше, чем вверх, так как внизу воздух холоднее, чем под потолком, но он все равно теплее наружного. Этот процесс называется тепловой инфильтрацией воздуха. Но как говорится, свято место пусто не бывает. Более тяжелый и плотный наружный воздух просачивается через те же конструкции и занимает освободившееся место (эксфильтрация воздуха). Таков вкратце воздухо- и теплообмен, происходящий в коробке здания.

Для уменьшения теплопотерь из коробки здания на пути движения теплорода и ин-, эксфильтрации воздуха нужно поставить преграду. Остановить этот процесс можно двумя способами: увеличить толщину конструкции перекрытий и стен, чем в старину и занимались, или установить на пути движения тепла утеплитель.

Воздух не бывает абсолютно сухим, в своем составе он содержит различные примеси, в том числе и водяные пары. Влажный воздух, проходя через чердачное и подвальное перекрытия, встречает на своем пути утеплитель и смачивает его, то есть поры утеплителя заполняются водой, открывая дорогу теплороду. Другими словами, утеплитель перестает отвечать теплозащитным требованиям, он становится проводником тепла (холода). Для отсечения водяных паров от утеплителя устраивают пароизоляцию. Сейчас пароизоляцию чаще всего выполняют из полиэтиленовой пленки с проклеенными швами клейкой лентой (малярным скотчем). Раньше пароизоляцию выполняли из одного слоя пергамина или рубероида. Пароизоляцию чердачного перекрытия выполняют снизу утеплителя, подвального перекрытия — сверху утеплителя (рис. 9,а). Между пароизоляционной пленкой и утеплителем подвального перекрытия устраивают воздушный продух для проветривания (сушки) утеплителя (рис. 9,б). Конструкция чердачного утепления подробно рассматривалась в статье «Крыши».

Рис. 9. Утепление конструкций перекрытий здания:

_{а — чердачное перекрытие; б — надподвальное перекрытие; 1 — железобетонная плита перекрытия; 2 — пароизоляция; 3 — утеплитель расчетной толщины; 4 — паропроницаемая (на основе известковых вяжущих) армированная стяжка (к исполнению желательна, но необязательна); 5 — воздушный продух; 6 — конструкция чистого пола; 7 — плинтус, устанавливаемый на деревянные подкладки толщиной 1–1,5 см (конструкция образует щель воздухообмена); QE — векторы направления теплового и влажностного потоков}

Влажный воздух, фильтруясь через тонкие стены, непременно встречает на своем пути изотерму, имеющую температуру точки росы. Для тех, кто не помнит, что это такое, скажу, что это температура, при которой вода, находящаяся в парообразном состоянии, превращается в жидкость. Так вот, в конструкции стены происходит превращение водяных паров в капельки воды и происходит смачивание стены. Она теряет свои теплозащитные качества. В натуре это выглядит как появление черной плесени на стенах (пахнет сыростью). Для уменьшения процесса инфильтрации стены обычно штукатурят и(или) окрашивают масляной краской с внутренней стороны.

При недостаточной толщине наружной стены или при тяжелом тепловом режиме отопления здания (когда его эксплуатируют наездами) происходит полное промерзание стены (рис. 7), то есть нулевая изотерма температур смещается к самой кромке внутренней поверхности стены или заходит внутрь помещения. И тогда при включении отопления теплый воздух конденсируется непосредственно на внутренней стороне стены — стены «заплачут». Просушить такой дом и впоследствии поддерживать в нем необходимый тепловой режим весьма проблематично, а экономически совершенно невыгодно. Требуется потратить огромное количество тепловой энергии. Так что же делать? Выполнять толстые стены, что тоже невыгодно? Необходимо отодвинуть нулевую изотерму, а вместе с ней — изотерму температуры точки росы к наружной кромке стены, а еще лучше — за ее пределы. Для этого конструкцию стены из однослойной превращают в многослойную, ставя снаружи утеплитель. Установка утеплителя внутри помещения тоже практикуется и будет приведена в этой статье, но извините — это все равно что мертвому припарка. Посмотрите, на рис. 10 утеплитель снаружи отодвигает изотерму нулевых температур наружу — стена прогревается теплым воздухом, из нее выпаривается избыточная влага и она аккумулирует тепло.

Рис. 10. Пример размещении утеплителей с наружной и внутренней сторон стены:

_{а — размещение утеплителя с наружной стороны стены сдвигает изотерму нулевых температур к наружной поверхности, зона промерзания стены (заштрихована) стремится к нулю; б — размещение утеплителя с внутренней стороны стены сдвигает нулевую изотерму к внутренней поверхности стены, зона промерзания стремится занять всю толщину стены}

То есть при перебое с отоплением (что важно при эксплуатации дома наездами) стена еще долго не остынет, так как холод сдерживается утеплителем. При утеплении изнутри помещения утеплитель сдерживает теплый воздух внутри здания, стена же при этом может промерзнуть насквозь. Стоит отключить отопление, и через несколько часов температура в комнате будет почти такой же, как на внутренней стороне стены. А при недостаточной толщине стены это означает 0° или ниже нуля. Если выразить устройство утеплителя внутри помещения простым языком, то его можно сравнить с употреблением стакана водки на морозе. Кровь гуляет, вроде тепло и даже жарко, но конечности или кожу при этом можно отморозить запросто. Утепление снаружи сравнимо с одеванием теплой шубы.

При устройстве наружного утепления утеплитель нужно защитить от атмосферных осадков. Для этого его штукатурят по сетке паропроницаемым раствором или облицовывают специальными панелями с устройством воздушных продухов. Паропроницаемую штукатурку или воздушные продухи устраивают для удаления из утеплителя избыточной влаги. Намокший от водяных паров или внешнего увлажнения утеплитель работать не будет. Конструкций утепления стен с целью уменьшения объема основных строительных материалов разработано достаточно много (и ведутся дальнейшие их поиски). Некоторые из них вы найдете в данной статье.

Наружные и внутренние стены коробки здания принимают на себя силовые воздействия от веса крыши, снега, веса перекрытий, бытовую нагрузку, и передают их на фундамент. Причем внутренние стены несут вдвое большую нагрузку, чем наружные, так как опирание перекрытий и крыши происходит с двух сторон. Все конструкции стен независимо от материала их изготовления работают на сжатие. В малоэтажном жилом строительстве не требуется производить расчет стен на прочность, так как нагрузки, способные раздавить материал стен, в таких домах не возникают. Например, кирпичная стена, выполненная в полкирпича, способна нести двухэтажный мансардный жилой дом. При выборе толщины стен в малоэтажном строительстве руководствуются несколько иными расчетами, чем прочностные характеристики стен. Та же стенка, выполненная в полкирпича, не будет смята тяжестью двухэтажного дома, но она может потерять устойчивость в результате динамических нагрузок, возникших при эксплуатации здания (например, в доме устроили танцы). На стены такой толщины трудно опирать несущие конструкции перекрытия и крыши. Поэтому толщина стены чаще всего выбирается из конструктивных соображений. Еще лет пять-десять назад при выборе толщины наружных стен учитывали в основном теплотехнические расчеты. Сейчас с появлением новых теплоизоляционных материалов остались только конструктивные соображения. Такой поворот строительной индустрии позволяет рационально выполнять толщину наружных стен с учетом последующего их утепления. Толщина внутренних несущих стен всегда подчинялась только конструктивным соображениям. Их толщины выбирались такими, чтобы на них возможно было выполнить двухстороннее опирание перекрытий и оставалось бы место для прохода вентиляционных каналов, стояков водо- и газоснабжения, а также канализационных стояков.

Перекрытие оконных и дверных проемов в зданиях, выполненных из мелкоразмерных строительных материалов (кирпича, пено- и шлакоблоков и т. д.) осуществляют с помощью перемычек. Все перемычки относятся к силовым конструкциям. Они делятся на несущие, воспринимающие нагрузку от перекрытий, и самонесущие, воспринимающие нагрузку от части стены над ними. По способу изготовления и материалу конструкции перемычки делят на рядовые, армокаменные, клинчатые, арочные, а также сборные железобетонные (рис. 11).

Рис. 11-1. Конструкции перемычек над проемами каменных стен:

_{а — железобетонные сборные перемычки; б — рядовая кирпичная перемычка; в — облицовка перемычек профильным кирпичом; г, д, е, ж, з — кирпичные перемычки; г — плоская клинчатая; д — лучковая; е — циркульная; ж — коробовая; 1 — арматура диаметром 6 мм или полосовая сталь толщиной 20 мм; 2 — до плиты перекрытия должно быть не менее 5 рядов кладки; 3 — стальной уголок; 4 — профильный кирпич; 5 — раствор; 6 — пята; 7 — замок}

Рис. 11-2

Рядовые перемычки устраивают из тех же камней, что и стены, с прокладкой арматуры из стальных стержней или полосовой стали, концы арматуры загибают и вводят в простенки на глубину не менее 20 см. Длина перекрываемых пролетов до 2 м.

При больших пролетах применяют армокаменные перемычки. Арматура в таких перемычках назначается по расчету. Железобетонные сборные перемычки маркируют следующим образом: Б — брусковая самонесущая и несущая нагрузку только от кладки над ней; БУ — брусковая усиленная, кроме перечисленных выше, несущая нагрузку от перекрытий и других вышерасположенных элементов; БП — плитная, как и брусковая, рассчитана только на собственный вес и на кладку над ней; БГ — балочная, с нижней опорной полкой, для тех же нагрузок, что и БУ. При возведении стен с отделкой лицевым кирпичом наружный ряд кладки перемычек выполняют из профильного кирпича, навешанного на фасадный элемент перемычки, выполненный из стального уголка.

Перемычки из сборных железобетонных элементов обычно проектируют комбинированными из нескольких брусковых или балочных. Устанавливают несущие перемычки к внутренней стороне стены, самонесущие — к наружной. Иногда люди, не знакомые со строительной механикой, задают вопрос: почему устанавливают одинаковые перемычки как на первом этаже здания, так и на пятом? Ведь, следуя логике, нагрузка от веса стены на первом этаже должна быть большей, соответственно и перемычка — мощнее. Дело в том, что стены выполненные из мелкоразмерных деталей, образуют над проемом самонесущий свод (рис. 12).

Рис. 12. Распределение нагрузки в стенах из природных и искусственных камней

На перемычку воздействует только заштрихованная часть кладки. Так что читателю достаточно знать лишь длину перекрываемого проема, а необходимые перемычки ему предложат на заводе железобетонных изделий, так как они все давно просчитаны.

Клинчатые и арочные перемычки укладывают по опалубке из камней, устанавливаемых на ребро или стоймя по отношению к верху перекрываемого проема. Выкладывают их с двух сторон от пят к центральному камню (замку).

Для прерывания мостика холода между брусками перемычек рекомендуется устанавливать жесткий плитный утеплитель из пенополистирола. Толщина такого вкладыша, конечно, не позволяет считать перемычку утепленной, но мостик холода он все же прерывает (рис. 13).

Рис. 13. Прерывание мостика холода в сборной железобетонной перемычке:

_{1 — кирпичная стена; 2 — растворная постель; 3 — рядовая железобетонная перемычка; 4 — вкладыш из жесткого утеплителя (Р = 100–200 кПа); 5 — усиленная железобетонная перемычка; 6 — арматурная сетка (д = 3–4 мм)}

Перекрытия малоэтажных жилых домов чаще всего выполняют двух видов: деревянные и сборные железобетонные. Железобетонные перекрытия применяются чаще и все более вытесняют деревянные. Перекрытие из дерева применяется в основном в зданиях с рублеными и брусчатыми деревянными стенами, то есть там, где невозможно применение сборного железобетона.

Несущими элементами деревянных перекрытий являются балки, изготавливаемые преимущественно из древесины хвойных пород. Расстояния между балками и размеры их сечения определяют расчетом. Выбрав шаг установки балок перекрытия и определив нагрузку, давящую на нее, можно подобрать размеры сечений балок по таблице.

Полная нагрузка на 1 м² перекрытия складывается из собственной массы перекрытия и временной (бытовой) нагрузки. Собственную массу междуэтажных перекрытий принимают 220–230 кг/м². Чердачных и надподвальных в зависимости от массы утеплителя — 250–300 кг/м². Бытовая нагрузка — 200 кг/м².

При заделке балок в кирпичные стены конец балки отпиливают под углом 60°, антисептируют и обертывают (кроме торцевой части) рубероидом. Отпиленный под углом и оставленный открытым конец балки позволяет ей дышать, то есть отдавать излишнюю воду (рис. 14).

Рис. 14. Заделка деревянной балки в кирпичную стену:

_{1 — кирпичная стена; 2 — деревянная балка; 3 — конец балки, обработанный антисептической пастой или обернутый рубероидом; 4 — гидроизоляция из 2-х слоев рубероида}

Железобетонные панели перекрытия более надежны и долговечны. Они не боятся сырости, не горючи и менее трудоемки, но для их монтажа требуется подъемный кран. Заводами железобетонных изделий выпускаются пустотные плиты перекрытия высотой 220 мм, шириной 1; 1,2; 1,4; 1,8; 2,4; 3,6 м, длина их варьируется от 2,4 до 7,2 м с градацией размеров 300 мм (модуль 3). Читателю нужно заранее узнать, какие типоразмеры пустотных плит перекрытий выпускают на близко расположенных заводах, и только потом выбирать пролетное расстояние между осями несущих стен. Вполне может случиться такая ситуация, что запроектированные вами плиты местным заводом не выпускаются, и их придется привозить из-за тридевяти земель. Заводы, как правило, имеют опалубки нескольких типоразмеров плит, и специально для вас не будут переделывать оснастку.

Современные теплотехнические требования ужесточили ширину опирания плит на стену. Теперь между плитой и стеной устанавливают теплоизоляционный вкладыш, прерывающий мостик холода (рис. 15).

Рис. 15. Фрагмент плана перекрытия из железобетонных плит:

_{1 — наружная самонесущая стена; 2 — наружная несущая стена; 3 — внутренняя несущая стена; 4 — железобетонная плита перекрытия; 5 — монтажные петли; 6 — проволочная (д = 6 мм) скрутка; 7 — теплоизоляционный вкладыш, прерывающий мостик холода; 8 — раствор}

Ширина опирания плиты должна быть не более 11 см (ранее была 12 см, один сантиметр оставляют на воздушный продух) и не менее 2 см. Минимальный размер опирания обусловлен толщиной защитного слоя бетона. В этом слое арматуры нет. Разумеется, плита с опиранием на стену меньше 2 см держаться не будет — рухнет.

Плиты укладывают на слой цементного раствора, расстилаемый непосредственно перед монтажом. После монтажа всех плит их монтажные петли скручивают проволокой, создавая тем самым жесткую диафрагму. Затем все швы и отверстия возле монтажных петель заделывают цементным раствором. Кстати, раствором заделывают и концы пустот плит перед монтажом. Во избежании лишнего расхода раствора в пустоты забивают по кирпичу и затем закидывают раствор, но по большому счету пустоты должны закрывать на заводе ЖБИ.

Значительное повышение требований к уровню теплозащиты зданий (почти в 3 раза) заставляет использовать в конструкциях стен эффективные утеплители из различных видов пенопластов и минваты, либо других современных материалов. Для большей части территории России проектирование однослойных конструкций стен жилых зданий из кирпича либо применение рубленых стен становится нецелесообразным, так как приводит к чрезмерно большой толщине стен. Конструкции практически всех видов наружных стен должны теперь включать в себя какой-либо утеплитель, устанавливаемый снаружи или внутри тела стены. В домах, построенных до введения новых теплотехнических норм, желательно произвести работы по утеплению стен, перекрытий и фундаментов. Затраты на устройство утеплительных работ через некоторое время вернутся экономией средств на приобретение тепловой энергии (дров, газа, жидкого топлива, электроэнергии и других).

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций здания проводится для холодного периода года с учетом района строительства, условий эксплуатации, учетом применяемых материалов конструкций и материала утеплителя, а также с условием того, что температура на внутренней поверхности стены должна быть выше температуры точки росы (и не менее чем на 2–3 °C). В связи с тем что любой из выше перечисленных показателей величина не постоянная, теплотехнический расчет в конкретных условиях и с применением конкретных строительных материалов должен выполняться самим застройщиком, либо с привлечением специалиста. Расчет не сложен и предложен читателю в упрощенной форме.

Сначала находим требуемое тепловое сопротивление ограждающих конструкций здания, то есть это та. величина, ниже значения которой ограждающие конструкции не могут удерживать заданную внутреннюю температуру воздуха. Другими словами, если ограждающие конструкции будут иметь тепловое сопротивление меньше требуемого, здание будет холодным. Через его ограждающие конструкции будет уходить тепла больше, чем это допустимо. Требуемое теплосопротивление вычисляется по формуле:

где: t_в — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по СНиПу, она равняется 18 °C, но поскольку жилой дом мы строим для себя и за свои деньги, ее можно принять несколько большей или меньшей (я, например, считаю температуру внутреннего воздуха в 21 °C более комфортной);

t_н — расчетная температура наружного воздуха, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки в заданном районе строительства, принимается по СниПу «Строительная климатология». Поскольку СНиП большинству читателей недоступен, нужно выяснить эту величину в местных строительных организациях либо районных отделах архитектуры. Или воспользоваться собственным опытом (по возможности объективным). Например, если вы введете в формулу —32 °C, а по СНиПу эта величина —29 °C, то толщина вашего утеплителя будет чуть больше, чем нужно;

Δt_н — нормативный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности стены, °С, определяется по СНиПу. Эта нормативная величина обеспечивает не появление на поверхности ограждающей конструкции температуры точки росы;

α_в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/м² °С, определяется по СНиПу. Равен 8,7;

Δt_н∙α_в — произведение, находящееся в числителе дроби, равно: 34,8 Вт/м² — для наружных стен, 26,1 Вт/м² — для покрытий и чердачных перекрытий, 17,4 Вт/м² — для надподвальных перекрытий.

После определения минимально допустимого (требуемого) теплового сопротивления стен, находим расчетное теплосопротивление (это то сопротивление, которое рекомендуется современными теплотехническими нормами). Для упрощения теплотехнического расчета я ввел повышающие коэффициенты, которые приближают величину расчетного теплосопротивления к рекомендуемым теплосопротивлениям ограждающих конструкций: для стен — 2,5; для чердачных перекрытий и покрытий — 3,0; для надподвальных перекрытий — 2,0. Таким образом, расчетное тепловое сопротивление считается по формуле: R^рac = К∙R^тр.

Для чего изменили теплотехнические нормы, после введения которых практически все дома, построенные в двадцатом веке, стали нуждаться в дополнительном утеплении? Прежде всего, из экономических соображений: на нагревание утепленного дома нужно меньше энергетических ресурсов (газа, нефти и др.). Кстати, в европейских странах новые теплотехнические нормы действуют давным-давно (у них же нет своей нефти).

После нахождения расчетного теплового сопротивления выбираем необходимую толщину утеплителя. Конструкцию ограждения рисуют послойно. По рисунку или из проекта определяют толщину каждого ограждающего из слоев конструкции, кроме толщины утеплителя. По таблице СНиПа (приложение, статья «Крыши», «Сделай сам», № 4, 2004 г.) определяется коэффициент теплопроводности каждого из слоев конструкции. Толщина утеплителя находится по формуле:

где δ_i — толщина отдельных слоев ограждающей конструкции, м;

δ_ут — толщина утепляющего слоя, м;

λ_i — коэффициент теплопроводности отдельных слоев, Вт/м∙°С, определяется по таблице приложения;

λ_ут — коэффициент теплопроводности утепляющего слоя, Вт/м∙°С;

α_н— коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающей конструкции, равен 23 Вт/м² °С;

R_пр — тепловое сопротивление воздушной прослойки, м^2∙°С/Вт, определяется по таблице СНиПа (приложение). Если в ограждающей конструкции воздушный продух не предусмотрен, эту величину из формулы исключают. В случае проверки уже существующей ограждающей конструкции на теплосопротивление его находят по формуле:

При R^фак < R^pac конструкция нуждается в дополнительном утеплении, при R^фак > R^pac конструкция достаточно теплая и не нуждается в дополнительном утеплении.

Как видите, расчет достаточно прост. Если необходим полный теплорасчет конструкций с определением затухания температур в теле конструкции и проверка на возможность конденсации влаги в толще наружного ограждения, нужно сделать расчет по СНиП «Строительная теплотехника» или обратиться за помощью к специалисту.

Необходимо добавить, что выпадение росы в толще ограждающей конструкции — весьма неприятное явление. Вероятность такого явления особенно повышается при цикличном включении отопления (например, когда здание эксплуатируется наездами). Во избежание выпадения росы в толще ограждающих конструкций материал слоев конструкций распределяют по принципу: от более плотных к менее плотным, от внутренней поверхности конструкции к наружной. Например, слои стены душевой комнаты должны быть распределены в следующем порядке (из комнаты на улицу): кафельная плитка, цементно-песчаный раствор, кирпичная кладка, утеплитель, воздушный продух, облицовочная панель.

Пример 1. Предположим, нужно построить индивидуальный жилой дом в Московской области. Застройщик пожелал иметь дом с кирпичными стенами. Требуется определить толщину утеплителя и общую толщину стены.

По карте зон влажности и таблице (приложение, статья «Крыши», «Сделай сам», № 4, 2004 г.) определяем: условия эксплуатации стен в зависимости от влажностного режима здания — относятся к группе Б.

Из множества вариантов конструкций кирпичных стен застройщик остановился на конструкции, представленной на рис. 16.

Рис. 16. Теплотехнический расчет наружных стен (пример № 1):

_{1 — штукатурка из сложного раствора; 2 — кирпичная кладка; 3 — плитный утеплитель; 4 — воздушная прослойка; 5 — кирпичная кладка}

Выбираем материал стен: застройщик решил, что стены будут выполнены из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе с внутренней штукатуркой сложным раствором (песок, известь, цемент), в качестве утеплителя будут пенополистирольные плиты (эти материалы застройщику показались более доступными, хотя стены из пустотного глиняного кирпича и пенополиуретановые плиты были бы теплее, и следовательно, толщина стены меньше). По таблице (приложение) и рисунку определяем толщины и коэффициенты теплопроводности всех слоев ограждающей конструкции стены:

По формуле определяем требуемое тепловое сопротивление стены для Московской области, имеющей температуру наружного воздуха самой холодной пятидневки — 32 °C. Температуру внутреннего воздуха принимаем 21 °C, как более комфортную по сравнению с 18 °C:

R_тр = (t_в — t_н)/34,8 = (21 + 32)/34,8 = 1,52 м²∙°С /Вт.

Определяем расчетное тепловое сопротивление стены с коэффициентом 2,5 ужесточающим теплотехнические требования:

R^paс = К∙R_тр = 2,5∙1,52 = 3,8 м²∙°С /Вт.

Находим требуемую толщину утеплителя из пенополистирола:

δ_ут = [R_тр — (1/8,7 + δ₁/λ₁ +… + δ_i/λ_i + R_пр + 1/23)]∙λ_ут = (3,8–1/8,7–0,02/0,87 — 0,25/0,87 — 0,120/0,87 — 0,165 — 1/23)∙0,05 = 0,15 ~= 15 см

Толщина утеплителя из пенополистирола, устанавливаемого в конструкцию стены, изображенной на рис. 16, должна быть не менее 15 см. Остается выяснить толщину пенополистирольных плит, имеющихся в продаже, и высчитать полную толщину стены. Например, имеются плиты, толщина которых составляет 5 см, тогда общая толщина стены будет: 25 + 15 + 4 + 12,5 ~= 57 см.

Если толщина утеплителей равна 2 см, утеплитель выбирают в сторону увеличения, то есть 16 см. Общую толщину стены считаем с учетом этого размера утеплителя: 25 + 16 + 4+ 12,5 ~= 58 см.

В стенах, где наружная и внутренняя версты соединены между собой стальными анкерами, размер толщины стены может быть любым. В стенах, где версты соединяются между собой кирпичными диафрагмами, толщина стены должна учитывать размер кирпича и быть соответственно толщиной в один, полтора, два и т. д. кирпича.

Пример 2. Требуется определить толщину утеплителя из минераловатных плит Е1 при облицовке кирпичом деревянного брусчатого дома. Регион — Московская область (рис. 17).

Рис. 17. Теплотехнический расчет наружных стен (пример № 2):

_{1 — кирпичная кладка; 2 — воздушный продух; 3 — плитный утеплитель; 4 — стена из деревянного бруса; 5 — сухая штукатурка}

В оконных или дверных проемах измеряем толщину бруса, из которого сделаны наружные стены дома. Определяем материал и толщину внутренней отделки стен. Предположим, отделка была выполнена из листов сухой штукатурки толщиной в 2 см. Стены из бруса толщиной 18 см. Предполагаем облицевать дом керамическим облицовочным кирпичом (плотностью 1200 кг/м³) с оставлением воздушного продуха толщиной 3 см между утеплителем и облицовкой.

По карте зон влажности и таблице (приложение) определяем: условия эксплуатации стен относятся к группе Б. По таблице (приложение) определяем коэффициенты теплопроводности каждого слоя. Так как утеплитель Е1 является одним из новых материалов, его коэффициент не занесен в таблицу СНиПа, его нам обязана сообщить торгующая фирма. Коэффициент минераловатной плита Е1 равен 0,034-0,03, но эта величина характеризует материал в сухом состоянии. А условия эксплуатации в нашем примере относятся к группе Б, поэтому для расчета несколько увеличим коэффициент теплопроводности (произвольно, на всякий случай) до 0,04 Вт/ м °С.

Запишем послойно все показатели толщины и коэффициентов:

Рассчитаем, как и в предыдущем примере, требуемое и расчетное тепловое сопротивление стен для Московской области:

R^paс = К∙R_тр = 2,5∙ (21 + 32)/34,8 = 3,8 м²∙°С /Вт.

Определим толщину утеплителя:

δ_ут = [R_тр — (1/8,7 + δ₁/λ₁ + … + δ_i/λ_i + R_пр + 1/23)]∙λ_ут = (3,8–1/8,7–0,120/0,58 — 0,18/0,18 — 0,02/0,21 — 0,16 — 1/23)∙0,04 = 0,09 ~=10 см

Требуемая толщина утеплителя из минераловатных плит Е1 — 9 см; округляем ее до 10 см.

Пример 3. Требуется определить, отвечает ли стена, выполненная «колодцевым» методам (рис. 18) современным теплотехническим требованиям.

Рис. 18. Теплотехнический расчет наружных стен (пример № 3):

_{1 — известковая штукатурка; 2 — кирпичная кладка; 3 — керамзитобетон; 4 — кирпичная кладка; 5 — паропроницаемая штукатурка; 6 — плитный утеплитель}

Стена, выполненная «колодцевым» методом, имеет два вида сечения: утепленное керамзитобетонным вкладышем и неутепленное. Расчет производим по обоим сечениям.

Для примера оставим тот же район строительства — Московскую область. Тогда расчетное теплосопротивление стен останется прежним:

R^paс = К∙R_тр = 2,5∙ (21 + 32)/34,8 = 3,8 м²∙°С /Вт.

Условия эксплуатации стен тоже будут прежними и относятся к группе Б.

На основании рис. 18 и таблицы (приложение) запишем послойно все необходимые для расчета показатели.

Сечение 1–1:

Сечение 2–2:

Определим теплотехническое сопротивление стены по обоим сечениям:

R^1–1 = 1/8,7 + δ₁/λ₁ +… + δ_i/λ_i + 1/23) = 1/8,7 + 0,02/0,81 + 0,120/0,81 + 0,25/0,52 + 0,120/0.81 + 1/23 = 0,96 м²∙°С /Вт.

R^2–2 = 1/8,7 + δ₁/λ₁ +… + δ_i/λ_i + 1/23) = 1/8,7 + 0,02/0,81 + 0,51/0,81 + 1/23 = 0,8 м²∙°С /Вт.

Как видно из расчета, ни то, ни другое сечение не отвечают современным тепло-техническим требованиям. Их фактическое сопротивление теплопередаче значительно ниже требуемого: R^1–1 < R^pac (0,96 < 3,8); R^2-2 < R^pac (0,8 < 3,8).

Вывод простой: дом с такими стенами холодный, на поддержание в нем заданной температуры внутреннего воздуха требуются значительные затраты. Стены нуждаются в утеплении..

Предположим, что выбираем вариант утепления полиуретановыми плитами снаружи здания с последующим их оштукатуриванием по пластиковой сетке. Расчет нахождения толщины утеплителя ведется по наиболее холодному сечению 2–2:

Искомая толщина пенополиуретанового утеплителя будет равна:

δ_ут = [R_рас — (1/8,7 + δ₁/λ₁ +… + δ_i/λ_i + 1/23)]∙λ_ут = (3,8–1/8,7–0,03/0,81 — 0,51/0,81 — 1/23)∙0,041 = 0,12 ~= 12 см

Пример 1. Требуется рассчитать толщину утепления чердачного перекрытия, выполненного из железобетонных пустотных плит. Район строительства — Московская область (рис. 9,а).

Расчет утепления по пустотным плитам несколько сложноват для неподготовленного читателя, так как проводится по нескольким сечениям плиты перекрытия в перпендикулярном и параллельном направлениях тепловому потоку. Поэтому расчет будем проводить так, как будто бы плита не имеет пустот, а состоит из плотного бетонного тела. Толщина утеплителя получится несколько больше, чем требуется.

Из рисунка и таблицы (приложение) собираем данные, необходимые для расчета:

Находим требуемое тепловое сопротивление перекрытия:

R_тр = (t_в — t_н)/26,1 = (21 + 32)/26,1 = 2,03 м²∙°С /Вт.

Находим расчетное сопротивление:

R_рас = 3∙R_тр + 3∙2,03 = 6,09 м²∙°С /Вт.

Находим требуемую толщину утеплителя из минераловатных плит:

δ_ут = [R_рас — (1/8,7 + δ₁/λ₁ +… + δ_i/λ_i + R_тр + 1/23)]∙λ_ут = (6,09 — 1/8,7–0,22/2,04 — 0,005/0,17 — 1/23)∙0,06 = 0,35 ~= 35 см

Пример 2. Район строительства — Подмосковье. Требуется найти толщину утепления надподвального перекрытия, применяется тот же утеплитель, что и на чердачном перекрытии (рис. 9,б).

Находим расчетное тепловое сопротивление с повышающим коэффициентом 2, а требуемое теплосопротивление рассчитываем, исходя из того, что температура наружного воздуха (в нашем случае температура воздуха в подвале дома) равна 2 °C.

Такая температура идеальна для хранения овощей. Если я не прав, поставьте подвальную температуру такой, какой считаете нужной.

R_рас = 2∙R_тр = 2∙(t_в — t_н)/17,4 = 2∙(21 — 2)/17,4 = 2,18 м²∙°С /Вт.

Тогда толщина утеплителя из минераловатных плит будет равна:

δ_ут = [R_рас — (1/8,7 + δ₁/λ₁ +… + δ_i/λ_i + R_тр + 1/23)]∙λ_ут = (2,18 — 1/8,7–0,04/0,18 — 0,22/2,04 — 0,16 — 1/23)∙0,06 = 0,09 ~= 10 см

Древесина — один из наиболее распространенных строительных материалов, особенно она популярна в районах, богатых лесами. Рубленые деревянные стены — традиционный российский метод строительства. Сравнительно недавно стены стали выполнять из пиленого бруса. Каркасные и панельные деревянные стены пришли к нам из-за рубежа и в связи с простотой своего исполнения быстро прижились.

До недавнего времени, буквально 2 года назад, считалось, что стены, выполненные из бревен или бруса толщиной более 20 см, отвечают всем механическим и теплотехническим требованиям. Мировая тенденция, направленная на сохранение энергетических ресурсов привела к ужесточению теплозащитных мероприятий. Теперь даже рубленые стены нуждаются в дополнительном утеплении. Толщина утеплителя определяется по теплотехническому расчету и зависит от толщины применяемых бревен. Впрочем, эта тема достаточно хорошо изложена в статье «Крыши».

В данной статье будут предложены конструктивные и технологические решения деревянных стен. Дабы не усложнять рисунки в разных вариантах, будут показаны различные способы утепления стен или не показаны вообще, но это не значит, что утепление не нужно делать. Его нужно делать в любом из вариантов. Конечно, утепление желательно, но необязательно. Если кому-то нравится жить в промерзающем доме или тратить деньги на топливо, которое можно было бы сэкономить, то никто ему этого запретить не сможет. Различные конструктивные решения утеплений, представленные в различных вариантах, взаимозаменяемы, их можно менять местами с незначительными переделками.

Наиболее трудоемкие стены, требуют привлечения специалистов. Рубленые стены выполняют там, где невозможна распиловка их на брус или из эстетических соображений. Окоренные или отесанные бревна сплачивают продольными пазами — желобами (рис. 19) и вставными прямоугольными шипами размером 120х60х20 мм, располагаемыми в шахматном порядке по высоте стен на расстоянии 2 м друг от друга.

Рис. 19. Рубленые деревянные стены:

_{а — сопряжение бревен «в чашку»; б — тоже «в лапу»; в — сопряжение внутренней и наружной стен «сковороднем»; г — вариант утепления рубленых стен; д — керамическая облицовочная плитка для наружных работ, имитирующая кирпичную кладку; 1 — цоколь; 2 — гидроизоляция из 2-х слоев рубероида; 3 — доска, обработанная антисептической пастой (или пропитанная битумной мастикой); 4 — фартук из оцинкованной кровельной стали; 5 — нижний венец сруба (желательно использовать древесину твердых пород, например, дуб); 6 — волокнистый утеплитель (пакля, мох, джут); 7 — деревянный сруб; 8 — деревянный каркас (устанавливают в одной плоскости по отвесу); 9 — воздушный продух; 10 — плитный утеплитель (устанавливают в распор между стойками каркаса); 11 — водостойкая фанера; 12 — синтетический водоустойчивый клей; 13 — облицовка керамической плиткой (первый и каждый последующий нечетный ряд устанавливают по шнурку, четные ряды устанавливают «на глазок»)}

Глубина гнезд для шипов должна на 10 мм превышать высоту шипа. Для предотвращения продуваемости пазов в них укладывают паклю или мох. Сейчас в продаже появилось «утеплительное полотно», выполненное на основе натуральных волокон льна и индийского джута. Утеплительное полотно, уложенное в паз бревен, принимает форму заполняемого пространства, то есть где надо — сожмется, где надо — увеличится в объеме. Джутовый утеплитель не поражается молью и не растаскивается птицами.

Угловые сопряжения рубленых стен выполняют «в чашку» (с остатком) или «в лапу» (без остатка). Венцы наружных и внутренних стен сопрягают «сковороднем».

Сруб дома обычно рубят не на фундаменте, а рядом с ним из невысушенных бревен (они легче поддаются топору). После 3-4-месячной просушки сруб маркируют, раскатывают и собирают на пакле уже на фундаменте. После первой конопатки дому еще дают 3–4 месяца для полной просушки и усадки, после чего проводят вторую конопатку и устраивают наружное утепление или обшивают углы тесом. При применении джутового утеплителя вторую конопатку не производят. Свежесрубленный сруб можно сразу устанавливать на фундамент и не проводить первую просушку. Это, конечно, ускорит строительство, но и потребует недюжинной физической силы. Если кто-либо из читателей пробовал поднять сырое бревно на высоту, которое на верху еще надо поворочать для устройства сопряжения, то он меня поймет.

Для наружных стен здания применяют деревянные брусья сечением 150х150 или 180х150 мм, а для внутренних: 100х150 мм (рис. 20).

Рис. 20. Деревянные стены из бруса:

_{а — сопряжение наружных стен на шпонках; б — тоже на коренных шипах; в — сопряжение наружной и внутренней стен на коренных шипах (сопряжение на шпонках выполняют аналогично рисунку а); г — сопряжение оконных или дверных коробок со стенами; д — вариант утепления брусчатых стен с кирпичной облицовкой; 1 — отверстия под нагели; 2 — деревянная шпонка 32х50х140 мм; 3 — коренной шип; 4 — дверной или оконный косяк; 5 — плитный утеплитель; 6 — сруб из деревянных брусьев; 7 — воздушная прослойка; 8 — облицовка стен из кирпича; 9 — стальные штыри; 10 — гидроизоляция из 2-х слоев рубероида; 11 — цоколь; 12 — доска, пропитанная битумной мастикой; 13 — цокольные и карнизные воздушные продухи, образованные разрывом в кирпичной кладке или использованием щелевого кирпича}

Стыки брусьев нижнего ряда (венца) располагают на столбах фундамента. Если здание возводят на ленточном фундаменте, под первый ряд брусьев укладывают гидроизоляцию (два слоя толя и пропитанная битумом доска). Стеновые брусья кладут на пакле (джутовом утеплителе) и крепят деревянными нагелями диаметром 25 и длиной 400 мм, которые располагают через 1,5 м в шахматном порядке по высоте стен. Паклю прокладывают и по вертикальным швам.

Уложив первые три ряда и установив нагели, укладывают следующие два ряда брусьев, просверливая отверстия на толщину трех рядов, то есть, захватывая верхний брус нижнего пакета. Скрепляют их нагелями и т. д.

Сопряжение брусьев в углах стен, в стыках по длине и с вертикальными элементами оконных и дверных коробок делают на деревянных шпонках или рейках, а также на коренных шипах. Более прочное соединение углов здания — это на коренных шипах. К тому же такое соединение непродуваемое.

Оконные и дверные коробки устанавливают одновременно со сборкой стен. При устройстве в оконных и дверных проемах четвертей коробки могут быть установлены после сборки стен.

Рубленые и брусчатые стены после высыхания и осадки теряют до 1/20 своей первоначальной высоты, поэтому оконные и дверные коробки не должны доходить своим верхним бруском до верхнего бруса проема на 8-10 см, для предотвращения разрушения коробки в результате осадки стены. В последствии оставшуюся щель конопатят и закрывают наличником. После полной осадки стен проводят утепление.

Утепление брусчатых и рубленых стен проводят с наружной стороны. Одним из вариантов утепления является кирпичная облицовка стен (могут быть применены и другие варианты, описанные в других конструкциях).

В стены вбивают металлические штыри, на них насаживают утеплитель расчетной толщины. Затем выполняют кирпичную кладку толщиной в полкирпича или кирпич ставят на ребро. Металлические штыри, удерживающие утеплитель, должны входить в швы кладки для придания ей статической устойчивости. Между облицовочной кирпичной кладкой и утеплителем оставляют воздушный продух толщиной 2–5 см. Продухи открывают у цоколя и карниза здания, выполняя их щелевым кирпичом, установленным на ребро. Металлические штыри нужно выполнить из оцинкованной стали или хотя бы прокрасить, чтобы ржавчина не просачивалась сквозь швы кладки. Для выполнения утепления с облицовкой кирпичом должен быть заранее выполнен уширенный фундамент.

Со временем утеплитель под собственной тяжестью может расширить отверстия вокруг металлических штырей и сползти к кирпичной кладке. Для того чтобы этого не произошло, после насадки утеплителя на штыри нужно перевязать последние алюминиевой проволокой перекрестными рядами (как прибивают штукатурную дранку).

Деревянные каркасные стены изначально были задуманы как стены с внутренним утепляющим слоем. По сравнению с брусчатыми стенами расход древесины уменьшается в 1,5–2 раза. Каркасные стены практически не подвержены усадке и могут быть отделаны сразу после их возведения (рис. 21).

Рис. 21. Варианты утепления каркасных стен:

_{а — облицовка стен «евровагонкой»; б — тоже стальными профилированными листами; в — «мокрая» облицовка; г — крепление стоек каркаса к обвязкам; 1 — верхняя обвязка; 2 — нижняя обвязка; 3 — деревянные стойки; 4 — дополнительные деревянные накладки (вертикальные или горизонтальные); 5 — пароизоляция с внутренней стороны каркаса; 6 — первый слой утеплителя (в вариантах «а» и «б» — единственный); 7 — стальной профилированный лист; 8 — гидроизоляция из 2-х слоев рубероида; 9 — цоколь; 10 — «евровагонка»; 11 — облицовку выполняют с оставлением щелей для продуха воздуха; 12 — второй слой утеплителя; 13 — стальная оцинкованная или тканевая штукатурная сетка; 14 — паропроницаемая штукатурка (декоративная); 15 — деревянные треугольные накладки; 16 — стальные уголки; 17 — Г-образный стальной профиль; 18 — Т-образный стальной профиль}

Конструкция каркасных стен представляет собой деревянный каркас, заполненный утеплителем и закрытый с внутренней и наружной стороны погонажным или листовым строительным материалом. При правильной эксплуатации дома каркас может служить 50 и более лет!

Стойки каркаса для придания им необходимой несущей способности принимают площадью сечения не менее 50,0 см, то есть это соответствует доске 5х10 см. Шаг установки стоек нужно подобрать таким, чтобы плитный утеплитель входил между стойками враспор. Такой же шаг нужно выбирать для балок перекрытия, тогда их опирание будет совпадать со стойками каркаса. Стойки каркаса выполняют на высоту всего здания либо по-этажно, как бы собирая два дома, ставя один на другой. Стойки каркаса устанавливают на нижнюю обвязку, которая опирается на цоколь по слою гидроизоляции. Во многих книгах рекомендуют производить крепление стоек к обвязке и ветровым подкосам скобами — не советую. Сырая древесина выдержит скобы, но когда она просохнет, дерево растрескается. Скобы приемлемы при установке брусков стоек толщиной не менее 10 см. Лучше произвести крепление с помощь специально заготовленных металлических уголков, как это и делают на родине каркасных домов в Финляндии, либо с помощью деревянных треугольных накладок. Деревянные накладки менее надежны, чем металл.

Верхнюю обвязку каркаса опять же не надо делать, как нарисовано во многих книгах. Ее укладывают плашмя, как и нижнюю обвязку. Верхнюю обвязку лучше выполнить из досок той же толщины, что и стойки — сдвоив их и установив на ребро. Доска, установленная вертикально, обладает большей жесткостью и несет большую нагрузку, чем доска, установленная плашмя. Конечно, если опирание балок перекрытия будет производиться точно над стойками, то верхнюю обвязку можно и плашмя положить.

Нижнюю обвязку устанавливают на фундамент по водяному уровню с промером всех сторон и диагоналей. Стойки выпиливают по одному высотному шаблону и выставляют по отвесу, причем проверяется вертикальность как в продольном, так и поперечном направлениях.

После установки каркаса здания внутреннюю сторону стен обтягивают пароизоляцией с проклейкой швов. Затем устраивают внутреннюю обшивку. Материалом внутренней обшивки могут служить погонажные материалы (например, вагонка) или облицовочные щиты (фанера, сухая штукатурка, пластик).

Между стоек каркаса устанавливают утеплитель расчетной толщины. Утеплитель должен быть расположен так, чтобы между ним и наружной облицовкой оставалась воздушная прослойка толщиной 2–5 см. При устройстве утепления возможны три варианта.

Вариант 1. Ширина стоек выбрана такой, что позволяет разместить утеплитель и воздушную прослойку, тогда каркас просто обшивают облицовочными наружными панелями. У цоколя и карниза стены оставляют небольшие (1–1,5 см) щели, позволяющие воздуху свободно проникать к утеплителю и просушивать его по мере необходимости.

Вариант 2. Ширина стоек оказалась недостаточной, утеплитель выступает за пределы стены каркаса. На стойки каркаса нашивают дополнительные бруски, вбирающие толщину утеплителя и толщину воздушного продуха. По сути, это двойной спаренный каркас. Наружную облицовку выполняют аналогично первому варианту.

Вариант 3. При расчетной толщине утеплителя, превышающей ширину стойки, сделать перекрестное утепление (рис. 21). Часть толщины утеплителя размещают между стойками каркаса. Затем перпендикулярно стойкам устанавливают дополнительные бруски, толщина которых вбирает оставшуюся толщину утеплителя. Шаг дополнительных брусков делают таким, чтобы плиты утеплителя становились в распор.

Таким образом происходит дополнительное утепление стоек каркаса. На мой взгляд, это более удачный вариант утепления стен. Для создания воздушных продухов нужно установить еще один ряд вертикальных брусков, к которым крепят внешнюю обшивку.

Продолжение следует