Материалы для многослойной стены

Современные многослойные наружные стены

Все стены, выполненные из однородного основного материала, определяющего прочность стены и одного и более дополнительных слоев, каждый из которых вносит свой вклад в теплофизические характеристики стены – многослойные.

Известная в РФ компания– «Кселла-Аэроблок-Центр» в своем каталоге только из газобетона дает более десятка вариантов многослойных стен.

С учетом других материалов, обеспечивающих основную нагрузку на стену, конструктивных вариантов многослойных стен будет несколько десятков.

Одна из попыток классифицировать многослойные стенные конструкции дала такой результат – в РФ чаще всего используются четыре основных типа многослойных стен:

• колодцевая кладка;
• внутренняя теплоизоляция (изнутри помещения);
• вентилируемый фасад;
• наружная теплоизоляция «мокрого типа».

Первыми колодцевую кладку начали российские каменщики под руководством русского инженера А.И. Герарда в 1829 г. На этой основе были разработаны около десятка вариантов трехслойных конструкций стены.

Когда необходимы многослойные стены?

Традиционные однослойные стены попали под большое внимание специалистов-теплотехников во всем мире с началом энергетического кризиса 70-х годов ХХ века. В СССР, а потом и в СНГ этот процесс сдвинулся на 10 – 15 лет. Но самые серьезные сдвиги в этом направлении прошли в 2000-х годах. В России нормы по теплоэффективности зданий ужесточились в несколько раз.

Традиционные однослойные стены попали под большое внимание специалистов-теплотехников во всем мире с началом энергетического кризиса 70-х годов ХХ века. В СССР, а потом и в СНГ этот процесс сдвинулся на 10 – 15 лет. Но самые серьезные сдвиги в этом направлении прошли в 2000-х годах. В России нормы по теплоэффективности зданий ужесточились в несколько раз.

По новым нормам для достижения требуемых теплоизоляционных характеристик однослойная стена должна быть следующей толщины:

• из керамического кирпича (коэффициент теплопроводности – 0,8 Вт/(м °С)) – от 1,1 до 4,5 м;
• из силикатного (0,87) – от 1,2 до 4,8 м;
• из керамического пустотного (0,5) – от 0,7 до 2,9 м;
• пеноблоки, при плотности 800 кг/ куб. м. (0,37) – от 0,5 до 2 м, при плотности 400 (0,15) – от 0,2 до 0,8 м;
• керамзитеботон 1 800 (0,9) – от 1,25 до 5 м;
• он же при плотности 500 (0,23) – от 0,3 до 1,2 м;
• железобетон (1,8 – 2,1) – от 2,2 до 11,5 м.

Получается что только из пенобетонов с плотностью меньшей 500 кг/ куб. м. можно получить «удобоваримую» толщину стены.

Если теплотехнический расчет стены показывает, что стена из газобетона должна быть более 0,4 м, а для пустотной керамики с микропорами – более 0,45 м, то дома дешевле строить с двухслойными стенами.

Кроме того, однослойные стены имеют следующие недостатки:

• высокую влажность материала, т. е. теплосопротивление стены ниже проектной, а в доме холоднее;
• нерациональный расход материалов, т. к. толщина стены значительно больше нужной для ее прочности.

Поэтому для соответствия стен теплотехническим требованиям нужно использовать два, три и более слоя, один из которых даст стене прочность, второй защитит дом от холода, третий обеспечит быструю просушку стены после строительства, четвертый защитит от непогоды, УФ-излучения или просто сделает стену красивой.

Многослойные стены не нужны:

• в районах с мягким климатом и не морозной зимой;
• когда материалы дают возможность построить теплосберегающую стену нужной прочности и приемлемой толщины.

В этом случае могут использоваться:

• пороматериалы: порокирпич, газобетонные, газосиликатные, керамзитоблоки, пеноблоки и пр.;
• пустотные: пустотный кирпич, керамические, пескобетонные, шлакобетонные и керамзитные пустотные блоки и т. п.;
• крупноформатные блоки:

а) пеноблоки бетонные;
б) композитные блоки: арболитовые, опилкобетонные, пенополистиролбетонные и т. п.

Преимущества и недостатки многослойных стен

В двухслойных стенах теплоизоляционный слой устанавливается обычно с холодной стороны, снаружи.

Чаще всего по рекомендациям Министерства строительства новые кирпичные стены должны быть трехслойными.

В трехслойных сооружениях – слой теплоизоляции устанавливается между двумя одинаковой толщины слоями материала, несущего нагрузку. Т. е. стену делят пополам и между половинками устраивают слой теплоизоляции. Половинки стен «перевязывают» между собой повторяющимися через 5 – 8 рядов:

• одним или двумя рядами сплошной кирпичной кладки;
• стальными оцинкованными арматурными связями или сетками;
• сплошными железобетонными поясами – вертикальными и горизонтальными.

Но чаще наружный слой делают в 0,5 кирпича из специального облицовочного кирпича.

Есть еще и другие способы, но они используются реже.

Достоинства многослойных стен:

• стена легче, т. к. прочность обеспечивает сравнительно небольшое количество материала, а теплоизоляция, по определению, весит мало;
• высокоэффективный утеплитель обеспечивает с запасом тепловые параметры, а облицовочный (наружный слой) – внешний вид;
• огнестойкость;
• простые материалы;
• строить можно весь год и зимой тоже и др.

Недостатки многослойных стен:

• неоднородность средней плотности материала стены (мостики холода от связей, бетонных диафрагм и т. п.), что дает разную теплоэффективность стены в разных местах;
• нужна высокая квалификация исполнителей;
• перекрытия, выходящие на наружную поверхность стены, дают до 20 % теплопотерь;*
• нагрузка от перепадов температуры – бетон перекрытий всегда в тепле, а лицевая кладка в зоне замерзания/оттаивания; **
• мелкий ремонт почти невозможен;
• возможно случайное неумышленное повреждение тонких прослоек;
• велики объемы скрытых работ и возможны дефекты: неправильная или не полная установка утеплителя, неправильная установка пароизоляции и мн. др;
• высокая трудоемкость;
• стоимость дома больше чем с двухслойными стенами, и тем более с однослойными.

* При выходе межэтажных плит перекрытий на любых типах стен торцом на наружную стену их стальная арматура проводит тепло гораздо лучше плотного бетона, хотя и бетон имеет высокую теплопроводность. Внутренние пустоты, диаметром от 130 до 250 мм, заполненные воздухом, тоже участвуют в этом процессе.

Для уменьшения тепловых потерь:

• торцы плит закрывают штатной (проектной) теплоизоляцией и наружной облицовкой;
• полости плит заполняют теплоизоляцией или пенно- газобетонными вкладышами (хотя бы на 0,5 – 1 м). Заводы ЖБИ могут это сделать по заказу при производстве плит.

** При перепадах температуры бетон перекрытий, защищенный от них теплоизоляцией, имеет небольшие изменения размеров, в то время как облицовочная кладка вся находится под действием этих перепадов. В зоне их контакта возможны крошение материалов и постепенное разрушение.

Материалы, используемые при строительстве многослойных стен

Для возведения несущей и самонесущей стены, обеспечивающей нагрузку от собственного веса, перекрытий и всех вышележащих этажей используют:

• кирпич керамический полнотелый, пустотный, пористый;
• силикатный полнотелый 3, 11 и 14-пустотный и т.п.

При небольшой этажности до 3, иногда 5 этажей:

• керамические блоки – теплые пустотно-поризованные;
• арболитовые и бризолитовые блоки, твинблоки;
• пено- , газо- , шлако- , полистирол- , опилко-, керамзитобетонные и другие виды крупноформатных блоков,

В качестве теплоизоляционных материалов применяют высокоэффективные утеплители:

• ЭППС – экструдированный пенополистирол;
• другие вспененные пластики – пенополиэтилен, пенопропилен, пенополиуретан и т. п.;
• пеностекло, керамзит и др. вспененные материалы;

Б. Минеральные ваты – базальтовые, стекловолоконные, габбро-базальтовые, мергелевые и т. п.

В. Природные органические материалы:

• эковата – измельченная целлюлоза, пропитанная антипиренами пр.;
• измельченные отходы древесины, коры, веток и т. п.;
• измельченные волокна и стебли растений и пр.

Особенности технологии строительства многослойных стен

Существует несколько способов возведения многослойных стен:

• одновременно кладут внешнюю и внутреннюю стены и устанавливают мягкие или жесткие плиты утеплителя;
• послойное возведение: полностью кладут внутреннюю стену, укрепляют на ней утеплитель и кладут наружную стену:

а) на относе – фиксированном расстоянии от стены, с оставлением вентиляционного зазора погонажными рейками или профилями между теплоизоляцией и наружной стеной;
б) на основную стену через слой утеплителя специальными анкерами или дюбелями.

На внутренней стене устанавливается обрешетка, между элементами которой укрепляется плитная минвата или плиты пенополистирола с утапливанием относительно обрешетки. С помощью горизонтальных связей через 4 – 6 рядов кладки и через 0,5 – 0,6 м в ряду, используя обрешетку как средство сохранения ширины зазора, кладут облицовочный слой. Вентиляционный зазор образуется между наружной стеной и теплоизоляцией. Между внутренней стеной и теплоизоляцией его нет.

Одновременное возведение трехслойной стены

Рассмотрим процесс одновременного возведения кирпичной трехслойной стены с внутренним утеплителем:

1. Толщина внутренней кладки определяется расчетом прочности стены, но не может быть менее 250 мм – «в 1 кирпич».
   Толщина слоя теплоизоляции определяется теплотехническим расчетом и бывает минимум в 0,5 кирпича.
   Толщина наружной кладки – «облицовки» не более 0,5 кирпича, но в 1 – 2-х этажном доме может быть и меньше.
2. Кладку ведут одновременно внутренний и внешний слои, оставляя зазор в 120 мм, который заполняют минераловатными плитами. Через 5 – 8 рядов делают перевязку стальными связями из нержавеющей стали (сетка из 2-х продольных и 2-х поперечных проволок), по горизонтали – около 600 мм. Можно использовать стекло- или углепластиковую арматуру, с размещением ее под углом 45 град. Отрезки укладываются поочередно под углом 45 и 135 град (ориентировочно). Эта арматура не гнется, а ее отрезки укладываются под углом по отношению к оси стены. Гнуть их или очень трудно (при малых диаметрах) или вообще невозможно.

Анализ обрушений облицовочных стен в Москве за последние 10 лет показал, что «черный» металл корродирует до полного разрушения за 3 – 5 лет.

Переход в зоне перекрытия делают в соответствии с проектом с обязательной теплоизоляцией торца плиты перекрытия.

При раздельном способе возведения стены установка утеплителя производится двумя способами:

• мокрым облегченным – утеплитель приклеивается к стене клеем и на его внешней поверхности укрепляется стальная или высокопрочная пластиковая сетка, по которой производят оштукатуривание;
• сухим способом – на готовую стену с обрешеткой из профилей или деревянных брусков устанавливают на стену теплоизолирующий слой, поверх которого крепят облицовку из кирпича, искусственного камня и т. п.

При строительстве многослойных стен с использованием несъемной опалубки используются готовые блоки в виде коробчатых армированных конструкций из пенополистирола, арболита (стружкобетона), пористой керамики, стеклопенные и т. п.

Эти блоки как конструктор «Лего» устанавливают с перевязкой и формируют стену. В полости блоков в вертикальном положении (при необходимости и в горизонтальном) устанавливают стальную или композитную пластиковую арматуру и заливают бетоном. Можно использовать обычный бетон, или бетон с теплоизолирующими наполнителями, или вспенивающийся бетон.

Могут быть использованы плиты из самых разным видов утеплителя. Их прикрепляют к арматурному каркасу будущей стены и ведут послойную заливку бетона.

На верхней части стены монтируют горизонтальный арматурный каркас и заливают плотным бетоном монолитный пояс по всему периметру здания и внутренних несущих стен. После набора бетоном прочности устанавливают плиты перекрытия.

Источник

Технологии возведения многослойных стен

Из чего состоит многослойный «пирог» кладки, как обустраиваются вентиляционные зазоры, как стыкуется несущая стена и лицевая кладка? Об этих и о многих других нюансах возведения 2-х и 3-слойных стен читайте в этой статье.

Для обеспечения высокой теплоэффективности и звукоизоляции стену здания делают двух или трехслойной. Каждый из этих слоёв выполняет свою функцию.

Теплоизоляция. Этот слой обеспечивает сохранение тепла. В качестве утеплителя может быть выбрана базальтовая вата, пенополистерол либо иной рулонный или плитный теплоизоляционный материал;

Облицовочный слой. Наружная кладка, для возведения которой используется обычный лицевой кирпич, клинкер или кирпич ручной формовки.

Важно!

Для предотвращения образования конденсата в теплоизоляционном материале, между слоями «пирога» стены нужно оставлять вентиляционный зазор шириной 3-4 см. Способность утеплителя препятствовать потере тепла резко снижается при его намокании – стена становится холодной, увеличивается расход энергии, затрачиваемой на обогрев здания.

(Стена без утеплителя)

(Стена с утеплителем)

Схема «пирога» стены

4) наружная (фасадная) кладка

5б) анкер с кружком-капельником

7) слой гидроизоляционного материала

8) слой теплоизоляции

Важно!

Одна из наиболее распространенных ошибок при наружной кладке – забивание раствором вентиляционного зазора. Это не позволяет воздуху свободно циркулировать внутри кладки и затрудняет отвод влаги.

Вентиляция кладки

Дом с пустотными швами

Смена температур в течение дня приводит к образованию конденсата в вентзазоре. Чтобы влага не скапливалась, а сразу выводилась, необходимо движение воздуха. Его создают пустотные швы, которые мастера оставляют в процессе кладки. Благодаря таким вертикальным швам, между слоями «пирога» свободно циркулирует воздух, выводится влага и кладка остается сухой внутри.

Где оставляются пустотные швы?

швы необходимо оставлять над дверными проёмами, над окнами и под ними. В отношении окон должно быть не меньше двух швов на окно;

в многоэтажных зданиях «пустошвы» должны быть над и под перемычками и перекрытиями;

для зданий с высотой свыше 6 метров, необходимо оставлять такие швы посередине каждой из стен;

в процессе кладки пустотные швы также оставляются в её нижнем и в верхнем ряду, с шагом 1-1,5 метра. Минимальное расстояние швов до угла – 25 см.

Важно! Порядок расположения пустотных швов всегда должен быть одинаковым – один над другим.

Гидроизоляция

«Фартук» для гидроизоляции – элемент защиты кладки от влаги, который устанавливается с наклоном по направлению к пустотным швам. Этот элемент устанавливается над перемычками, перекрытиями, в нижнем ряду кладки, а также над окнами. Чтобы в «фартук» не попадали насекомые, в пустотные швы необходимо заложить сетку из пластика.

Стыковка стены и облицовочного слоя при помощи анкеров

Лицевая кладка фиксируется к несущей стене на анкеры – элемент крепления, который может быть изготовлен из нержавеющей стали, стеклопластика или иных материалов, устойчивых к коррозии. Для этой цели могут быть использованы забивные или закладные анкеры.

Забивные монтируются в уже готовую стену в процессе закладки теплоизоляционного материала и облицовочных работ. Закладные элементы монтируются в горизонтальные швы при кладке несущей стены. Нужно отметить, что закладные анкеры в облицовочную кладку необходимо закладывать только в раствор, на глубину от 6 до 8 см.

(Анкера закладного типа)

(Анкера забивного типа)

Способы закладки анкеров

В процессе кладочных работ можно использовать разные способы фиксации несущей стены и облицовки. Первый метод обеспечивает простой монтаж анкеров, но имеет свои недостатки. В частности, при его использовании весь «пирог» стены должен быть возведен за один сезон.

Еще один момент – этот способ усложняет утеплительные работы и работы по кладке облицовочного слоя. При этом есть риск несовпадения горизонтальных швов облицовки и несущей стены. Если возникнет такая ситуация, то анкеры нужно будет гнуть. Важный момент – сгибание анкеров должно производиться только вверх.

Вторая методика фиксации технически сложнее, но при этом упрощаются работы по монтажу теплоизоляционного материала. Этот способ не требует возведения всего «пирога» в одно время и гарантирует совпадение швов фасадной и несущей стены.

При монтаже анкеров необходимо брать в расчет «проблемность» таких участков, как перемычки, углы стен, проёмы дверей и окон. В этих зонах анкеры устанавливаются в линейном порядке с шагом 30 см (по вертикали и по горизонтали). Важный момент – при закладке расстояние от края проёма до угла не должно быть меньше 15 см. Для всех остальных зон используется шахматный порядок установки анкеров.

Важно! Если планируется обустраивать в стене вентиляционный зазор, то в процессе закладки анкеров нужно использовать прижимной капельник.

Назначением этого элемента является надежная фиксация утеплителя к поверхности несущей стены. Кроме этого капельник обеспечивает отведение влаги.

Сколько потребуется анкеров на квадратный метр стены?

Среднее количество анкеров, которые используются при кладке – 4-8 штук на квадратный метр. При расчетах учитываются такие факторы, как высота и длина стены, степень нагрузки, которую создаёт ветер, а также использование каких-либо декоративных фасадных элементов, утяжеляющих конструкцию. В среднем рекомендуется использовать 5 анкеров на 1 кв.м. стены, однако подсчет их количества всё же стоит доверить специалисту.

Деформационные (усадочные и температурные) швы

Деформационные швы делают в тех зонах несущей и облицовочной кладки, в которых есть риск деформации (смещения по отношению друг к другу). Такие швы представляют собой пустоты между элементами кладки, не заполненные раствором.

Температурные швы делают в тех местах кладки, где по расчетам предполагается большая разница между температурами несущей стены и облицовочной кладки, а также при строительстве зданий с большой протяженностью стен.
Усадочные деформационные швы оставляют в местах, где разные части здания могут давать неравномерную усадку, либо в тех зонах, где соединяются разные участки стены.

Важно! Последний и обязательный этап работ по обустройству таких швов – их герметизация, которая производится при помощи эластичной деформационной ленты.

Расположение швов, препятствующих деформациям

Какое расстояние должно быть между деформационными швами?

Это напрямую зависит от расположения стены. К примеру, для вертикальных швов южной стены это расстояние составляет от 8 до 9 метров, для северного фасада – 12-12 м, для западного – 7-8 м, для восточного – 10-12 м.

Для горизонтальных швов, (при полном основании фасада) шаг между ними – 12 м. При частичном основании фасада – от 6 до 8 м.

Устройство деформационных швов: три способа исполнения

(Предусмотрено три варианта швов – прямой вертикальный, «зубчатный» вертикальный и третий – горизонтальный шов).

Усиления фасада на примере конструкций MURFOR

Деформации стен, в результате которых на них появляются трещины, можно предупредить, если в процессе кладки использовать армирующие конструкции. В качестве примера можно назвать систему усиления стены MURFOR. Эта конструкция представляет собой два параллельных элемента (прута), которые приварены к третьему элементу, имеющему форму синусоиды.

Как работает MURFOR? После её закладки в опасных зонах, где есть риск смещения элементов стены, она берет на себя возникающие нагрузки, обеспечивая их равномерное распределение. Рекомендуемые зоны установки такой системы – это оконные и дверные проёмы, которые чаще всего подвержены деформациям по высоте.

Проем окна

Проем двери

Потенциально опасные зоны, подверженные изменениям высоты кладки

Схема установки армирующей системы MURFOR, которая монтируется при риске проседания грунта под зданием. Сначала элементы системы закладываются в пять рядов подряд, начиная с самого нижнего.

Далее армируется каждый пятый и шестой ряд.

Традиционно используемый железобетонный армопояс является дорогостоящим и трудоёмким решением. Вместо него можно применять конструкции MURFOR, монтируя их в верхние ряды кладки.

Благодаря использованию MURFOR шаг между деформационными швами может быть увеличен:

Армирующая система MURFOR предусматривает возможность использования вместе с ней специальных хомутов, которые позволяют производить монтаж оконных и дверных перемычек.

Вариант горизонтальной кладки

Варианты вертикальных кладок

Навесные консоли Baut: пример использования вместе с системой MURFOR

Армопояс, который фиксируется на навесных элементах

Армирующая система MURFOR может использоваться в сочетании с другими элементами – к примеру, с навесными консолями Baut. Благодаря такому сочетанию обеспечивается удобство монтажа навесного фасада. В высотном строительстве это является важным фактором.

Как производится монтаж? Ряд навесных элементов Baut крепится к несущим стенам здания по всему его периметру. Далее на них кладут первый ряд облицовочного материала. Второй этап – обустройство армопояса из системы MURFOR. Закладка армирующих конструкций производится в 1,2 и 3 ряды: на такие усиленные ряды затем приходится нагрузка других рядов.

Установка элементов системы MURFOR производится за края перемычки. Места закладок — по всей длине перемычки между 2 и 3 рядами кладки. Также элементы закладываются также между 1 и 2 рядами.

В вертикальной кладке хомуты закладываются в швы перемычки (через один). При горизонтальной кладке они устанавливаются в каждый вертикальный шов.

Усиление кладки — первых трех рядов

В каких случаях могут быть использованы навесные фасады?

в ситуации, когда облицовочная кладка идет со второго этажа;

для зданий с высотой фасада 12 м и выше;

при монтаже перемычек, которые имеют длину 2 м и более;

в том случае, если в кладке оставляются горизонтальные деформационные швы.

Источник