Как посчитать толщину стены дома

Дача48.ру

Всё своими руками

Расчет толщины стен

Стены должны быть теплыми! Что такое теплые? Это по теплопроводности опережающие СНиП! Для начала нужно разобраться какими они должны быть в соответствии со СНиПом. Это не так сложно, как кажется на первый взгляд.

Первым делом возникает вопрос: «а сколько дней в году длиться отопительный сезон?», может нам вообще ничего отапливать не надо и живем мы в Индии. Однако суровые реальности подсказывают, что из 365 дней 202 температура воздуха ≤ 8 °C. Но это в моей Липецкой области, а в вашей наверняка другие цифры. Какие? На этот вопрос вам ответит СНиП 23-01-99. В нем ищем таблицу №1 в ней ищем 11 столбик и свой населенный пункт. Цифра на пересечении и есть количество дней где температура ниже 8 градусов.

Зачем все это было нужно? Для того чтобы открыть СНиП 23-02-2003, найти в нем формулу, и определить градусо-сутки отопительного периода. Величина показывает температурную разницу наружного и внутреннего воздуха, то есть «на сколько нагревать». Умноженную на количество этих суток, то есть «сколько суток нагревать»

Ну узнали. Толк-то от этого какой? А такой! На Данном этапе мы получаем какую-то цифру, в моем случае получилась 5050. По этой цифре, того же самого СНиПа в таблице 4 ищем чему равно нормируемое значение сопротивление теплопередаче стен (3-й столбик). Получается что-то между 2,8-3,5 путем интерполяции находим точное значение (если надо и интересно) или берем максимальное. У меня получилось 3,2°С/Вт.

Теперь, чтобы посчитать толщину стены, нам необходимо воспользоваться формулой R = s / λ (м2•°С/Вт). Где R — сопротивление теплопередаче, s — толщина стены (м), а λ — теплопроводность. Теперь представим, что мы решили построить свою стену из газосиликатных блоков, полностью. В моем случае это блоки Липецкого силикатного завода. Нужно узнать коэффициент теплопроводности. Для этого идем на сайт производителя вашего материала, находим свой материал и смотрим описания характеристик. В моем случае это блоки из ячеистого бетона и коэффициент теплопроводности равен 0,10-0,14. Возьмем 0,14 (влажность и все такое). По вышеуказанной формуле нам нужно найти S. S = R * λ, то есть S = 3,2 * 0,14 = 0,45 м.

Хорошая получилась стена. И дорогая. Наверное есть способ сэкономить. Что если мы возьмем блок толщиной 20 см и сделаем из него стену. Получим сопротивление теплопередачи у такой стены равное 1,43 (м2•°С/Вт), а в нашем регионе 3,2 (м2•°С/Вт). Маловато будет! А что если мы сделаем многослойную стену и снаружи стены используем пенопласт, а лучше минеральную вату, потому как они с примерно одинаковыми коэффициентами теплопроводности, но минвата экологически чище и не горит к томуже. Да и мышки ее как-то не жалуют. Нам осталось добрать теплопередачи. 3,2 — 1,43 = 1,77 (м2•°С/Вт). Теперь тут опять все просто. Так как стена у меня трехслойная и снаружи еще обложена кирпичом, то нужно подобрать утеплитель который лучше всего подходит для этого дела. Я выбрал ROCKWOOL КАВИТИ БАТТС максимально обозначенная теплопроводность у него λ = 0,041 Вт/(м·К) по ней и посчитал, S = 1.77 * 0.041 = 0.072. У меня получилась стена из газосиликатного блока 20 см и 7 см каменной ваты. Согласитесь лучше чем 45 см газосиликата? А может плюнуть на все и сделать каркасник с утеплителем? Можно))) в Канаде и многих европейских странах все так и делают. Но мы то русские! Поэтому обложим все это хозяйство облицовочным кирпичом, и будет у нас красиво и практично! Почему мы в расчет не принимали облицовочный кирпич? Просто он не несет никаких энергосберегающих функций. Более того в нем необходимо сделать вентиляционные зазоры. Но это уже другая история.

В конечном итоге, решив, что требования СНиПов постоянно повышаются, я сделал утеплитель толщиной 10 см. Тем более, что стоило это не на много дороже.

Источник

Расчет толщины для наружных стен жилого дома

Часть 1. Сопротивление теплопередаче – первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м 2 ·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ — удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину R_общ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Сопротивление теплопередаче (м 2 ·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) — предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче R_о (м 2 ·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

R₁=1/α_вн, где α_вн – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R₂ = 1/α_внеш, где α_внеш — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R₃ – общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи α_внеш равным 10,8 Вт/(м 2 ·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Жилые здания для различных регионов РФ

Градусо-сутки отопительного периода, D, °С·сут

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче , R, м 2 ·°С/Вт, ограждающих конструкций для стен

Астраханская обл., Ставропольский край, Краснодарский край

Белгородская обл., Волгоградская обл.

Алтай, Красноярский край, Москва, Санкт Петербург, Владимирская обл.

Источник

Расчет толщины стен: формула и пример

Во время строительства загородного дома почти все мастера думают не только о том, какой выбрать лучше кирпич, а также конструкции несущей стены, но и о том, как произвести расчет толщины стены кирпичной, чтобы правильно рассчитать расход материалов, предназначенных для возведения жилого помещения. Именно об этом и пойдет речь в данной статье.

Общая информация

Прежде чем производить расчет толщины стены, стоит обратить внимание на то, что в зависимости от того, какой кирпич вы предпочли, пустотелый или полнотелый, ширина будет разной. Именно поэтому расчет требуемого для строительства кирпича может сильно разниться. Так, кирпич полнотелый имеет высокую прочность, однако по теплоизоляционным свойствам он уступает многим строительным материалам.

При расчете толщины стен строящегося дома следует учесть, что, например, при температуры воздуха снаружи -30°С конструкции здания из полнотелого кирпича выкладываются в 64 сантиметра (примерно 2,5 кирпича). Для этой температуры воздуха толщина стены из деревянных брусьев равняется 16-18 сантиметров.

Именно поэтому для сокращения всего расхода материала, уменьшения нагрузок на фундамент и для уменьшения массы конструкции часто используется пустотелый (дырчатый или щелевой) кирпич, или же полнотелый, однако с пустотами. Кроме того, используют разные теплоизоляционные материалы, штукатурки, засыпки.

Что еще необходимо знать при расчете толщины стены? Было выше уже упомянуто, что экономически нецелесообразной будет кладка полнотелого кирпича. Например, для трехкомнатного жилого помещения с толщиной стены 64 сантиметра понадобится около 25 тысяч штук кирпичей, общий вес которых равен 80-100 тоннам. Конечно, это будет лишь приблизительный пример расчета толщины стены, но цифра, выраженная в тоннах, многих ошеломляет.

А это относится только лишь к наружным стенам. А если учитывать объем, который необходим для внутренних перегородок, то здание фактически превратится в кирпичный склад с весьма громоздким фундаментом.

На что обратить внимание?

Перед тем как произвести расчет, какой толщины должна быть стена из кирпича, важно еще учитывать, что такие конструкции имеют весьма немалую тепловую инерционность. Таким образом, необходимо достаточно времени для того, чтобы они хорошо прогрелись, а затем остыли. Чем толще будет стена, тем большего количества времени потребуется для прогрева. Температура воздуха в помещении мало изменяется на протяжении суток. По причине этого для кирпичного дома, который был возведен из полноценного кирпича, потребуется правильно рассчитать не только, какая толщина стен должна быть, но и материал для системы отопления.

В этом заключается огромный плюс кирпичной стены. Но не всегда благоприятной является тепловая инерционность для тех дач, которые имеют возможность эксплуатироваться сезонно. Сильно промерзшие стены в таких жилых помещениях будут долго прогреваться. Кроме того, резкие перепады температуры воздуха часто провоцируют образование конденсата в здании. По этой причине, как правило, подобные дома обшивают дополнительно досками.

Итак, перейдем к вопросу о том, какова формула расчета толщины стен в зависимости от вида кирпича. Произвести расчет несложно, ведь существует для этого специальная таблица, где, в зависимости от конкретного вида кирпича, конструкций стен, а также температуры воздуха, рассчитывается соответствующая толщина конструкции дома. Также определена толщина стены из кирпича по ГОСТу — 51 см.

Различные кирпичные конструкции, а также определение их толщины будет описано далее.

Силикатный, глиняный и полнотелый кирпич

Как известно, существует множество различных кладок стен. Рассмотрим по отдельности расчет толщины стенок для каждой из них.

С внутренней штукатуркой

В случае сплошной кладки с внутренней штукатуркой толщина будет следующей:

• для температуры +4°С — толщина стены 30 см;
• для температуры -5°С – толщина стены 25 см;
• для температуры -10°С – толщина стены 38 см;
• для температуры -20°С – толщина стены 51 см;
• для температуры -30°С – толщина стены 64 см.

С воздушной прослойкой

Оптимальная толщина стены из кирпича с воздушной прослойкой:

• для температуры от -20°С до -30°С – толщина стены 42 см;
• для температуры от -30°С до -40°С – толщина стены 55 см;
• для температуры от -40°С до -50°С – толщина стены 68 см.

С наружным и внутренним утеплением

Кладка сплошная с наружными плитными утеплителями, толщина которых равняется 5 сантиметрам, а также имеется внутренняя штукатурка:

• для температуры от -20°С до -30°С – толщина стены 25 см;
• для температуры от -30°С до -40°С – толщина стены 38 см;
• для температуры от -40°С до -50°С – толщина стены 51 см.

Толщина внешней стены из кирпича со сплошной кладкой с внутренним утеплением с применением плит термоизоляции, имеющими толщину около 10 сантиметров:

• для температуры от -20°С до -25°С – толщина стены 25 см;
• для температуры от -30°С до -35°С – толщина стены 38 см;
• для температуры от -40°С до -50 °С – толщина стены 51 см.

Колодцевая кладка

Колодцевая кладка с минеральной засыпкой, объемная масса — 1400 кг/м3 и с внутренней штукатуркой:

• для температуры от -10°С до -20°С – толщина стены 38 см;
• для температуры от -25°С до -35°С – толщина стены 51 см;
• для температуры от -35°С до -50°С – толщина стены 64 см.

Глиняный пустотелый кирпич

А теперь рассмотрим стандартную толщину стен из кирпича пустотелого глиняного:

1. Кладка с наружной и внутренней штукатуркой, с воздушной прослойкой около 5 сантиметров. При температуре воздуха от -15°С до -25°С – толщина стен 29 см, при температуре воздуха от -25°С до -35°С – толщина стен 42 см, при температуре воздуха от -40°С до -50°С – толщина стен 55 см.
2. Сплошная кладка с внутренней штукатуркой. При температуре воздуха около -10°С – толщина стен 25 см, при температуре воздуха около -20°С – толщина стен 38 см, при температуре воздуха около -35°С – толщина стен 51 см.

В сантиметрах толщина стен указывается, учитывая вертикальные швы шириной 1 сантиметр. Кроме того, горизонтальные швы тоже делают толщиной в 1 сантиметр, если были добавлены в раствор глина и известь. Если не было добавок, то толщина у горизонтальных швов должна быть 1,2 сантиметра. Наибольшая толщина швов равняется 1,5 сантиметра, а самая маленькая — 0,8 сантиметра.

В случае возведения кирпичных стен, используют часто цементно-известковый, цементно-глиняный, цементно-песчаный раствор. При этом стоит обратить внимание на то, что последний весьма жесткий, поэтому в него добавляют тесто на основе глины и извести.

Такое известковое тесто готовится методом гашения водой кусочков извести в специальной творильной яме. Потом смесь оставляют на 15 дней. Глиняное тесто готовится методом замачивания кусочков глины на 3-5 дней в воде.

После размокания смесь хорошо перемешивается с водой, а потом процеживается. Все остатки воды после этого сливаются. Полученное тесто храниться может достаточно долго. Раствор, предназначенный для кирпичной кладки, готовится перед началом самих работ.

Для облицовки фасада лучшим считается лицевой керамический кирпич.

Какой толщины стены в доме?

Кирпичные стены имеют ряд преимуществ перед остальными строительными материалами, например, высокая прочность и низкая теплопроводность. Но все качества могут «потеряться», если стена обладает не оптимальной для конкретных условий толщиной.

Толщина стены — важный показатель, который влияет не только на добротность всей строительной конструкции, но и на потребительские характеристики, то есть функциональность, степень шумо-, тепло-, виброизоляции.

Выявить толщину стены из кирпича просто. По стандарту все стены имеют толщину, кратную половине длины кирпича — 12 сантиметрам. Названия зависят от этого же параметра. Используют такие термины:

• в полкирпича;
• в полтора кирпича;
• в один кирпич.

В полкирпича стена имеет толщину около 12 сантиметров, в один кирпич стена – 25 сантиметров, в полтора кирпича – 38 сантиметров, а в 2 кирпича стена имеет в толщине 51 сантиметр. Незначительное расхождение цифр с теми, которые кратны 12 — 24,36 и 48, объясняется тем, что между двух слоев кирпича располагаться может бетон. Наружные стены и несущие стены строения выполняются в 1,5 кирпича и более. Все перегородки осуществляются в половину или же в четверть кирпича.

Строительство кирпичных стен в 1 кирпич с экономической стороны выгодно. Но не в каждом месте такие стены разрешается строить, ведь наблюдается резкий сезонный перепад температуры. В данном случае применяется дополнительная фасадная кладка с применением теплоизоляционного слоя.

Расчет толщины

Все расчетные манипуляции толщины кирпичной стены делаются в зависимости от размера простого красного кирпича:

• ширина кирпича 120 миллиметров;
• длина кирпича 250 миллиметров;
• толщина кирпича 65 миллиметров.

Кирпич простой красный имеет вес около 3,2 килограмма. Таким образом, 1 кубометр его примерно весит 1800 килограмм. Во время расчета также учитываются и климатические особенности данной местности. Если в зимний период температура воздуха достигает -25 градусов мороза, то в таком случае ширина наружных стен должна быть 51 или 64 сантиметра. Но если будет использован утеплительный наружный материал, то разрешается сделать стену, толщина которой равняется 25 сантиметров.

Если вы будете знать такую особенность данного строительного материала, то можно рассчитать без труда расход материала на строительство дома.

Пример

Рассмотрим на примере строительство дома в той местности, где наблюдаются в зимний период сильные морозы. Стены в данном случае будут возводиться без какого-либо утеплительного слоя. Толщина стены должна быть около 51 сантиметра. Это говорит о том, что кладка должна осуществляться в 2 кирпича.

Зная параметры стены, то есть высоту и длину всех стен, возможно узнать и их площадь. К примеру, две стены по длине будут равны 5 метрам, а еще две стены — 3 метрам. Высота стен равна 3 метрам, тогда:

5х3+5х3+3х3+3х3=48 квадратных метров.

Далее найдем площадь только одного кирпича. Кладка осуществляется в 2 кирпича (51 сантиметр), как было сказано ранее, поэтому площадь кирпича находится по следующей формуле: ширина, умноженная на высоту, то есть:

0,12х0,065 = 0,0078 квадратного метра.

Теперь после этих расчетов можно найти и количество кирпича для возведения стен: общая площадь, поделенная на площадь кирпича и умноженная на 2. В результате этого мы получим следующий расчет:

48/0,0078х2=12307 штук кирпичей.

Это количество умножим на вес кирпича, в результате чего получим вес всех стен в доме:

Зная, что 1 кубический метр кирпичей весит около 1800 килограмм, то будет легко рассчитать требуемое количество материала:

39390/1800=22 метров кубических.

Если знать цену 1 кубического метра кирпичей, то можно легко рассчитать общую стоимость строительства такой стены. Это поможет сэкономить на покупке лишнего материала.

Источник