Теплые стены

Теплые стены.

Наружные стены индивидуального дома должны быть прочными, устойчивыми, долговечными, отвечать требованиям нормативных документов по огнестойкости, теплопроводности и защите от шума, а также соответствовать современным представлениям об архитектуре.

Современные нормативно-технические документы, направленные на решение задач энергосбережения и снижения эксплуатационных затрат, предъявляют новые требования, в соответствии с которыми однослойная ограждающая конструкция из традиционных строительных материалов железобетона, кирпича или дерева неспособна обеспечить необходимое значение термического сопротивления. Оно может быть достигнуто лишь в многослойной ограждающей конструкции, где в качестве утеплителя применяется эффективный теплоизоляционный материал. Таким образом, для соблюдения сегодняшних нормативов в строительстве индивидуальных домов требуется использование многослойных стеновых конструкций из разнородных материалов, обладающих, с одной стороны, малым коэффициентом теплопроводности, с другой обеспечивающих достаточную несущую способность. Грамотное их проектирование и возведение должно быть обусловлено пониманием физических процессов, происходящих в наружных стенах.

Наиболее неблагоприятное воздействие из всех факторов, влияющих на состояние наружных стен дома, оказывают атмосферные осадки например, косой дождь с ветром. Верхние части стен и углы подвергаются сильнейшему воздействию дождя. Дождевая вода попадает внутрь стены через трещины, щели, неплотные швы, отверстия; она может проникнуть и через пористую структуру поверхности. Поэтому при проектировании фасадов здания необходимо обратить особое внимание на размещение архитектурных элементов светильников, перил балконов. Они должны располагаться так, чтобы не направлять дождевую воду по стене. Причиной намокания стен может стать также неграмотно спроектированная водосточная система: например, продольные швы водосточных труб должны быть устроены в противоположной от стены стороне, а расстояние между стеной и водосточными желобами должно быть не менее 30 мм.

Попаданию влаги внутрь конструкции стены могут также способствовать неправильно выполненные оконные откосы. Кроме того, стены могут увлажняться в результате капиллярного подъема грунтовых вод, обусловленного повреждением (или отсутствием) гидроизоляции между цоколем и стеной. А также на стены оказывает воздействие водяной пар, который постоянно образуется во внутренних помещениях в результате жизнедеятельности людей. Пары воды, содержащиеся в воздухе внутри здания, проникают в конструкцию стены и, охлаждаясь до температуры ниже точки росы, конденсируются. Количество образующейся влаги тем больше, чем выше разница температур воздуха снаружи и внутри помещения, поэтому в зимнее время влага довольно интенсивно накапливается в материале ограждающих конструкций. Для борьбы с негативными последствиями этого явления в конструкцию стены включают пароизоляционные материалы (изнутри помещения) либо используют различные конструктивные приемы (прежде всего, устройство вентилируемых зазоров), обеспечивающие эффективное удаление влаги.

Особенно высокая влажность наблюдается в недавно построенных или отремонтированных зданиях. Быстрота высыхания конструкции зависит от высоты температуры и эффективности проветривания.

Кроме влаги на наружные стены постоянно воздействуют значительные перепады температур: внутренняя поверхность стен чаще всего имеет температуру, близкую к температуре воздуха в помещении, а температура наружной поверхности в то же время меняется в достаточно широком диапазоне от весьма значительных отрицательных величин (в зимнюю морозную ночь) до значений, приближающихся к 100 С (в летний солнечный день). При этом температура разных участков наружной поверхности стены в одно и то же время может быть неодинаковой из-за неоднородной освещенности солнцем. Поэтому, во избежание деформаций и разрушения в результате дрейфа геометрических размеров, обусловленного температурными колебаниями, очень важно, чтобы материалы, объединенные в общую конструкцию, имели близкие коэффициенты термического расширения.

Для некоторых материалов серьезную опасность представляют частые перепады температуры от плюса к минусу. Как правило, эти материалы обладают сравнительно высоким водопоглощенисм, поэтому влага при положительных температурах накапливается в порах материала, а при отрицательных замерзает и, расширяясь, деформирует его структуру, сопровождаясь прогрессирующим разрушением, что приводит к образованию трещин.

Таким образом, конструктивное решение стен и выбор материалов для их возведения необходимо производить, учитывая местные климатические условия, экономику, заданную прочность и долговечность здания, принимать во внимание и внутренний комфорт, и архитектурную выразительность фасадов. Наружные стены должны обладать соответствующими декоративными качествами или допускать возможность последующей отделки, обеспечивающей реализацию облика здания, предусмотренного архитектурным проектом. Но в первую очередь конструкции наружных стен должны обладать необходимой прочностью и сохранять несущую способностью в течение всего срока эксплуатации дома, обеспечивать защиту от атмосферных воздействий, необходимый уровень комфорта. Их теплоизолирующие свойства обязаны удовлетворять требованиям соответствующих нормативных документов (СНиП Я-3-79 Строительная теплотехника.

Для оптимального решения этого вопроса важно не только правильно выбрать конструкцию стен и материалы, но и максимально упростить геометрию здания. Это связано с тем, что наибольшие теплопотери происходят через наружные стены, а сложная форма дома приводит к увеличению периметра и площади наружных стен, через которые теряется тепло из дома наружу, и для их возведения потребуется больше строительных материалов. Сложная геометрия фасада, как правило, подразумевает наличие большого числа углов, имеющих наихудшие теплозащитные характеристики (по сравнению с гладкими стенами). Это связано с тем, что холодная наружная поверхность имеет большую площадь по сравнению с внутренней, соприкасающейся с теплым воздухом помещения.

С точки зрения сохранения тепла, наилучшей конфигурацией дома следует признать куб. Но, к сожалению, в таком доме сложно выполнить удобную планировку внутренних помещений, поэтому чаще всего дома проектируют в виде прямоугольного параллелепипеда (без учета формы крыши). Не следует забывать, что для естественного освещения комнат нецелесообразно делать их вытянутыми внутрь дома. Наиболее благоприятным следует признать соотношение размеров стен помещений 1,5:1, но допускается и планировка помещений с соотношением сторон от 1,75:1 до 2:1, заглубленных внутрь или вытянутых вдоль наружных стен с окнами. Потоки ветра, встречая на пути препятствие в виде здания, обходят его с разных сторон, в результате чего вокруг постройки образуются области положительного иотрицательного давления. Ветровые нагрузки, увеличивающиеся по высоте здания, в обязательном порядке учитывают при расчетах ограждающих конструкций, Большие перепады давления (у дома, вытянутого в плане) приводят к усиленной инфильтрации холодного воздуха через ограждающие конструкции (стены и окна). По назначению стены можно разделить на наружные и внутренние, а по восприятию нагрузок на несущие и ненесущие. В зависимости от применяемых материалов стены условно подразделяются на следующие типы: деревянные из бревен, брусьев, деревянного каркаса; кирпичные из полнотелых и пустотелых керамических (глиняных) и силикатных кирпичей и блоков; каменные из булыжного камня, известняка, песчаника, ракушечника, туфа; легкобетонные из газосиликата, керамзитобетона, шлакобетона, орголита, опилкобетона; грунтобетонные из самана, уплотненного грунта.

По конструктивному решению стены бывают рубленные из бревен и собранные из деревянных брусьев; мелкоблочные из кирпича и мелких блоков массой более 50 кг; панельные или щитовые из готовых элементов стен высотой на этаж; каркасные из стоек и обвязок с обшивкой листовыми или погонажными материалами; монолитные из бетона и грунта; композитные или многослойные с использованием различных материалов и конструкций.

При строительстве загородных домов чаще всего в качестве стеновых материалов используются кирпич, облегченный бетон (пенобетон, керамзитобетон), дерево (брус, бревно) и дерево с утеплителем (каркасные стены). Кроме того, для сооружения каркасных стен может успешно использоваться относительно новый материал цементно-стружечные плиты (ЦСП.

При выборе материала для изготовления стен необходимо учитывать, прежде всего, так называемое правило однородности . Согласно этому правилу, все капитальные стены, наружные и те из внутренних, на которые опирается перекрытие, должны быть изготовлены из одного и того же материала и опираться на одинаковый фундамент. (Сочетание некоторых материалов, например кирпича и облегченного бетона, а также ЦСП и дерева, при обшивке каркасных стен допустимо.) Для возведения однородных стен используется один конструкционный материал по всей толщине в горизонтальном направлении. К группе однородных стен относятся традиционно используемые в малоэтажном коттеджном строительстве кирпичные, каменные и деревянные (бревенчатые и брусовые) конструкции, а также стены из современных материалов (блоки из легкого бетона, крупноформатные керамические блоки и т. п.), которые отличаются более высокими теплоизоляционными характеристиками.

Стены могут быть также и комбинированными, с использованием в конструкции двух (или более) основных строительных материалов, выполняющих разные функции. Например, один материал может быть применен для возведения основной несущей конструкции, второй использоваться как утеплитель, а третий защищать сооружение от неблагоприятного воздействия атмосферных явлений, К таким конструкциям относятся дома, выполненные по каркасно-щитовой технологии, деревянные дома с кирпичной облицовкой, а также дома, утепленные с помощью штукатурных или вентилируемых фасадных систем.

Расстояние между капитальными стенами (опорами для деревянных балок перекрытия) не должно превышать 4 м, но оно может быть увеличено до 7 м при железобетонном перекрытии (для кирпичных стен.

И все-таки, несмотря на обилие современных материалов для строительства, каждый из которых обладает определенными достоинствами, трудно дать однозначный ответ на вопрос, из чего же построить дом. Выбор материала зависит от финансовых возможностей будущего владельца и назначения будущего дома. Можно только заметить, что если загородный дом, например, предназначен лишь для сезонного проживания и для выездов на природу в выходные дни, то наиболее оптимальным вариантом представляется деревянный (брус, бревно) или каркасно-щитовой коттедж: дерево обладает наименьшей (по сравнению с другими материалами) теплоемкостью, поэтому такой дом легче прогреть. А вот для постоянного проживания больше подходит капитальный дом из кирпича или его аналогов легкобетонных блоков, Но в любом случае окончательный выбор остается за хозяином и зависит от его вкусов и пристрастий.