Двухслойные стены: материалы и конструкция
Как и при возведении однослойных стен, для двухслойных преимущественно используются те же энергосберегающие конструкционные материалы: ячеистый бетон, поризованная керамика, керамзитобетон. Они применяются для возведения внутреннего слоя. Но, учитывая наличие наружного слоя (облицовка или утеплитель), толщина несущей стены в этом случае может быть существенно меньше, чем при возведении однослойной конструкции. Это позволяет заметно сократить расходы.
Необходимый показатель сопротивления теплопроводности (2,5-3 м2•°С/Вт) достигается благодаря использованию в качестве наружного слоя эффективных утеплителей.
Применение утепления также позволяет использовать для кладки несущей стены традиционные строительные материалы, в частности керамические блоки и кирпич, силикатные камни и кирпич.
Вместе с тем лицевой кирпич, как керамический, так и силикатный, чаще используется в качестве наружного слоя двухслойных конструкций стен. Это предоставляет застройщикам большое количество вариантов, которые на практике широко используются в сфере индивидуального строительства. Наиболее распространенные комбинации материалов мы и рассмотрим в данной публикации.
Возведение домов с двухслойными стенами имеет ряд преимуществ. Такая конструкция позволяет строить дом в два этапа. В первый год возводятся несущие стены из конструкционного материала, а в следующей сезон монтируется слой утепления и производится наружная отделка. Следовательно, и расходы на строительство можно разделить на два сезона.
ДВУХСЛОЙНЫЕ СТЕНЫ С НАРУЖНЫМ СЛОЕМ ИЗ ОБЛИЦОВОЧНОГО КИРПИЧА
Сейчас довольно распространено строительство индивидуальных домов, при котором внутренний несущий слой облицовывается керамическим или силикатным (реже клинкерным в силу высокой стоимости) кирпичом без устройства какой-либо утепляющей или вентилируемой прослойки. Кроме того, в последнее время в качестве облицовочного слоя начали использоваться мелкоштучные бетонные изделия, полученные методом полусухого вибропрессования: декоративные плиты, бетонный лицевой кирпич, стеновые и декоративные блоки.
Их производство освоили некоторые отечественные предприятия. Окрашенные в массе в разные цвета (от 2 до 4% красителя) и не требующие дополнительной отделки, внешне они напоминают натуральный камень с ярко выраженной дикой фактурой, что придает фасаду неповторимый облик. Стоимость этих изделий от 9 до 16 у.е. за 1 м2 в зависимости от цвета и его интенсивности.
Но практика использования бетонных декоративных плит и кирпича пока не получила массового распространения. К тому же если смотреть с точки зрения теплоизоляционных характеристик стены, то использование в наружном слое кирпича и особенно бетонных блоков, имеющих низкие теплосберегающие показатели, нельзя считать эффективным: показатель сопротивления теплопередаче стены в целом при облицовке слоем кирпича или бетонными декоративными плитами возрастает незначительно.
Обратимся к конкретному примеру однослойной стены из ячеистобетонных блоков плотностью 500 кг/м3 и толщиной 500 мм, отделанная снаружи и изнутри штукатуркой. При такой конструкции приведенное сопротивление теплопередаче при кладке блоков на клее составляет 3,33 м2•°С/Вт (при кладке на растворе – 2,73 м2•°С/Вт).
Если же вместо наружной штукатурки облицевать такую стену керамическим кирпичом (плотность 1800 кг/м3) толщиной 68 мм, то приведенное сопротивление теплопередаче (с учетом двух связей в виде металлических стержней на 1 м2 стены) составит в общей сложности 3,53 м2•°С/Вт. Конструкция такой стены показана на рисунке 1.
То же самое можно сказать и в случае с использованием поризованных керамических блоков. Если однослойная стена толщиной 510 мм и наружной и внутренней штукатурками (25-30 и 15 мм соответственно) будет иметь показатель сопротивления теплопроводности 2,96 м2•°С/Вт, то при использовании вместо наружной штукатурки керамического кирпича данный показатель вырастет до 3,17 м2•°С/Вт (рис. 2).
Технологи компаний, производящих поризованную керамику и керамический кирпич, разработали размеры своих изделий таким образом, чтобы можно было не просто облицовывать стены кирпичом, а благодаря универсальности размеров возводить стены из крупноформатных блоков с облицовкой керамическим кирпичом и одновременно прокладным рядом из него. По стоимости материала использование облицовочного кирпича примерно равноценно отделке слоем полиминеральной штукатурки (если, конечно, речь не идет о кирпиче нестандартной фактуры или размеров).
Однако сооружение двухслойной конструкции – более трудоемкий процесс. Кроме того, дополнительное применение кирпича утяжеляет стену, что выдвигает более высокие требования к фундаментам. Впрочем, если исходить из цены, то на сегодняшний день наиболее дешевой является двухслойная конструкция с использованием в качестве внутреннего слоя блоков из ячеистого бетона, а наружного – силикатного кирпича.
Эти материалы производятся в стране в достаточном объеме большим количеством предприятий (транспортные расходы также следует учитывать). Неслучайно при реализации государственной программы строительства на селе такой тип кладки является одним из самых распространенных.
ДВУХСЛОЙНЫЕ СТЕНЫ С НАРУЖНЫМ СЛОЕМ ИЗ УТЕПЛИТЕЛЯ
Другая принципиально отличающаяся конструкция двухслойной стены представляет собой конструкционный слой (несущая стена из ячеистого бетона, керамического кирпича, поризованных керамических блоков и т. п.) и слой утеплителя (минераловатные или пенополистирольные плиты). Применение легких ячеистых бетонов в качестве утеплителя в рамках данной статьи мы рассматривать не будем, поскольку по популярности такой тип конструкции стен существенно уступает общепринятым.
Таким образом, эффективные утеплители в составе двухслойных стен индивидуальных домов по сути являются той же самой легкой штукатурной системой утепления, которая сейчас повсеместно применяется для тепловой модернизации хрущевок и иных зданий, имеющих неудовлетворительные показатели теплосбережения. На рынке присутствует большое количество материалов различных производителей, как отечественных, так и иностранных, причем специалисты рекомендуют использовать комплект материалов какого-то одного производителя и осуществлять порядок монтажа, согласно его нормативнотехнической документации и рекомендациям.
Система утепления состоит из минераловатной или пенополистирольной плиты (ее толщина рассчитывается в зависимости от требуемого показателя сопротивления теплопроводности), которая приклеивается к подоснове (несущая стена) специально предназначенными для этого клеевыми смесями.
В большинстве случаев плиты дополнительно фиксируются анкерами, хотя некоторые производители в индивидуальном строительстве допускают отказ от использования анкеров, ветровые нагрузки на малоэтажных зданиях незначительные, а анкеры являются мостиками холода и могут снизить эффект от применения системы утепления.
Плиты утеплителя покрываются армирующим слоем, в который утапливается стеклосетка. Снаружи система утепления отделывается тонким слоем декоративной штукатурки. В качестве финишного покрытия нередко выступает фасадная краска.
Главное преимущество применения эффективных утеплителей в том, что они позволяют существенно снизить теплопотери здания. Варьирование толщины теплоизоляционного слоя позволяет уменьшить толщину несущего слоя стены и снизить нагрузку на фундаменты. Важно и то, что благодаря меньшему использованию конструкционных материалов уменьшаются общие затраты на строительство.
Применение систем утепления не имеет принципиальных различий в зависимости от материала несущей стены. Они в равной степени применяются как на стенах из ячеистого бетона или керамзитобетонных блоках, так и на керамических или силикатных камнях.
ГДЕ НАЙТИ И НЕ ПОТЕРЯТЬ?
Расход клея для кладки газосиликатных блоков, теплосберегающих и обычных кладочных растворов зачастую рассчитать оказывается крайне сложно. Хорошо, если строительные блоки имеют четкие геометрические размеры и их можно класть на клей с толщиной шва в 1-3 мм. Хуже, если точные размеры изготовитель не обеспечивает и толщина шва колеблется от 5 до 15 мм. Но еще сложнее приходится, если мы имеем дело не с гладкой поверхностью, как у газосиликатных блоков, а, например, с пустотным кирпичом, поризованными керамическими блоками или керамзитобетонными блоками. Эти материалы имеют воздушные полости для повышения сопротивления теплопроводности, в которых в любом случае часть раствора осядет.
Раствор для кладки материалов с большими размерами пустот требуется не только более прочный, но он также должен обладать в свежеизготовленном состоянии подвижностью и водоудерживающей способностью, обеспечивающими возможность получения ровного шва. Консистенция раствора подбирается в зависимости от выбранного способа кладки. При расчете теплопроводности кладки из таких материалов специалисты допускают заполнение пустот раствором на 10-15 мм. Правда, для исключения попадания раствора в пустоты камней можно применять металлическую, стеклотканевую, пластмассовую или бумажную сетку толщиной до 1мм и с ячейкой 5х5 мм.
С другой стороны, крупноформатные керамические и керамзитобетонные блоки, как правило, имеют пазогребневые соединения. Поэтому вертикальные швы раствором в этом случае не заполняются. В других случаях для экономии раствора и улучшения теплотехнических свойств стены рекомендуется вертикальные поперечные швы делать с разрывами (воздушными прослойками).
В свою очередь расход штукатурных смесей при отделочных работах с шероховатыми поверхностями (керамзитобетон) и материалами, имеющими пазогребневую структуру, может оказаться гораздо больше расчетного. А это непременно обернется дополнительными расходами на отделочные материалы и увеличением стоимости стены в целом.
Источник
Однослойные и двухслойные стены: элементы конструкции
Каменные стены по-прежнему занимают одну из первых позиций в выборе застройщиков. Но в таком случае им предстоит выбрать также еще и конструкцию стены. Какой ей лучше быть: однослойной или двухслойной?
Прежде чем сравнивать этих два типа конструкций, сначала ближе ознакомимся с каждой из них в отдельности.
Однослойные стены состоят из сплошной кладки и наружной отделки. Возводиться они могут не только из кирпича, но и из других кладочных материалов: ячеистобетонные блоки, пористые каменные породы, пустотелые керамзитобетонные блоки, поризованная керамика и т.д. Необходимый коэффициент теплопроводности достигается исключительно за счет толщины стены, а дополнительное утепление не используется. Самые тонкие однослойные стены не могут быть тоньше 39 см с учетом штукатурки. Толщина кирпичных стен при современных требованиях теплопроводности ограждающих конструкций должна быть настолько велика, что делает их строительство слишком дорогим и невыгодным.
Чаще всего однослойные стены сегодня возводят из пористых строительных блоков низкой теплопроводности, а не из кирпича. Точные размеры и пазо-гребневое соединение боковых граней позволяют вести кладку с тонким растворным (клеевым) заполнением, причем только горизонтальных швов. Это существенно повышает теплоизолирующие свойства ограждающей конструкции и к тому же увеличивает скорость ее возведения.
Для однослойных стен нужны более широкие фундаменты, чем для стен двухслойных. При этом перемычки, пояса, столбы и столбики парапетной стены нуждаются в дополнительном утеплении.
Двухслойные стены состоят из слоев кладки, между которыми находится утеплитель. Их можно строить практически из любого кладочного материала, способного воспринимать нагрузки. Это может быть керамический или силикатный кирпич, поризованная керамика, керамзитобетон, шлакобетон, ячеистобетонные блоки.
Теплоизоляционные свойства двухслойных стен определяет толщина утеплителя. При этом общая толщина слоеных стен, как правило, не превышает 35 см с учетом штукатурки. В двухслойной кладке из простых строительных камней (кирпич и блоки с непрофилированными гранями) раствором заполняются и горизонтальные и вертикальные швы, что увеличивает его расход. Поскольку толщина двухслойных стен меньше, чем у однослойных, то фундамент под ними делается уже и менее мощным. Перемычки и пояса в двухслойных стенах отдельно не утепляются. У этих элементов и у несущей части стены общий утеплительный слой.
Стены и метериалы
Керамика – обожженная глина – имеет невысокие теплоизоляционные свойства. Раньше из керамического кирпича строили однослойные стены, но для того, чтобы получить приемлемую теплоизоляцию, их толщину приходилось доводить до 70 см и более. Сегодня керамический кирпич используют только для возведения двухслойных стен. Он может быть полнотелый или пустотелый, в зависимости от того, какая стене необходима несущая способность. Стандартные размеры керамического кирпича 25×12×6,5(8,8) см. Пустотелый кирпич не только легче полнотелого, но и обладает большим термическим сопротивлением.
Поризованная керамика, благодаря наличию закрытых пор в ее структуре, обладает теплоизолирующими свойствами. При возведении однослойных стен используют блоки, толщина которых 38-50 см. Более тонкие строительные камни из поризованной керамики могут использоваться только в двухслойных конструкциях, т.к. их собственного сопротивления теплопередаче не будет достаточно для необходимой теплоизоляции. Из такого материала можно быстро возводить стены, благодаря крупному формату и пазо-гребневому сопряжению боковых граней, которое не требует заполнения раствором. Однако строительство из поризованной керамики требует квалификации и высокой культуры труда каменщиков. Кроме того, нужно выбирать только сертифицированный строительный материал, т.к. сегодня на рынке присутствует большое количество поризованной керамики, абсолютно не соответствующей по своим прочностным параметрам, установленным стандартам.
Ячеистый бетон (газобетон, пенобетон) – это материал с хорошими термоизоляционными показателями, но также и с высоким водопоглощением. Блоки из ячеистого бетона легковесны и легко поддаются обработке. При желании можно приобрести блоки с профилированными боковыми гранями, которые не требуют заполнения раствором. Для однослойных стен используют блоки толщиной от 35-40 см не ниже 400-ой марки, а для двухслойных – блоки, толщиной 25 см марки 500, 600.
Силикатный кирпич является весьма популярным материалом для двухслойных стен. У него точные размеры, что позволяет вести тонкошовную кладку и экономить раствор. Теплопроводность силикатного кирпича так же высока, как и у керамики. Силикатный кирпич имеет высокое водопоглощение, но в то же время он быстро сохнет.
Керамзитобетонные блоки можно применять для строительства как двухслойных, та и для однослойных стен. Наиболее популярны пустотелые блоки – более легкие и более «теплые». Стандартный размер такого блока 39×19×19.
Теплоизоляция двухслойной стены
Наиболее популярными на сегодняшний день утеплителями, применяемыми в структуре двухслойных стен, является пенополистирол и минеральная вата. Кардинальное различие между этими двумя материалами заключается в значительной разнице такого параметра, как паропроницаемость. У пенополистирола она практически отсутствует, но вата, благодаря волокнистой структуре, имеет высокую паропроницаемость.
Пенополистирольные плиты очень удобны для утепления двухслойных стен. Они легкие и достаточно жесткие, чтобы нести собственную нагрузку. Стены утепляются с наружной стороны мокрым (система со штукатурной отделкой) или сухим (отделка сайдингом) методом. Пенопласт является утеплителем в специальных фасадных панелях, которые также могут использоваться в двухслойных конструкциях. Толщина пенополистирольного утеплителя зависит от требований к теплоизоляции ограждающих конструкций для конкретной климатической зоны.
Минеральная вата является не менее эффективным утеплителем, чем пенополистирол. Волокнистая структура позволяет свободно проникать сквозь нее водяным парам, но она же является и причиной высокого водопоглощения данного утеплителя. Паропроницаемость ваты – это, безусловно, ее плюс, поскольку она позволяет стенам «дышать». В данном случае речь идет не о повышении интенсивности воздухообмена в помещении, а о выходе лишней влаги. Стены, утепленные пенополистиролом, перестают «дышать», т.е. водяные пары, присутствующие в любом жилом помещении, направляющиеся наружу естественной диффузией, не находят выхода и влага пропитывает собой стену. Если влаги много и она не удаляется из помещения вентиляцией, то стены переувлажняются, и на них развивается плесень, а также портится отделка.
Минераловатный утеплитель необходимо накрывать тонкослойной штукатуркой либо устраивать вентилируемый фасад – облицовка с зазором для удаления влаги из утеплителя. Мокрый метод, подразумевающий нанесение минеральной, силиконовой или силикатной штукатурки, требует, чтобы плотность плит утеплителя была в пределах 150-180 кг/м³. При сухом методе утепления используют плиты плотностью 60-80 кг/м³.
Отделочный слой
Вентилируемая облицовка применяется для двухслойных стен, утепленных минеральной ватой. Плиты пенопласта не монтируют с вентзазором из соображений пожарной безопасности. Для выполнения вентзазора облицовку нужно крепить на заранее изготовленный каркас, который крепится к несущей части стены. Наиболее популярными облицовками, используемых в вентилируемых системах, являются различные сайдинги, в т.ч. и деревянные. Однако вентилируемый зазор необходим также и при кирпичной облицовке.
Традиционная штукатурка является в первую очередь отделкой однослойных стен. Ее толщина находится в пределах 1,5-2 см. Применяют традиционную штукатурку для защиты ячеистого бетона и других крупноформатных кладочных материалов от атмосферных воздействий. По слою утеплителя ее не используют из-за большого веса.
Тонкослойная штукатурка применяется для защиты утеплителя двухслойных стен. Ее необходимость очевидна, ведь ни вату, ни пенопласт невозможно оставить открытыми. Такая штукатурка одновременно является и декоративной фасадной отделкой. Ее толщина лежит в пределах 1-5 мм. Наносится она обязательно по армирующей сетке. Тонкослойная штукатурка также может являться и декоративной отделкой однослойных стен, наносимой поверх традиционной штукатурки.
После описания всех составляющих однослойных и двухслойных стен, можно переходить к объективному сравнению обоих типов ограждающих конструкций. Когда понятна функция каждого слоя и известны различия между материалами, которые могут составлять эти слои, судить о преимуществах той или иной конструкции стен намного легче. Продолжение начатого разговора читайте в следующей статье «Однослойные и двухслойные стены: детальное сравнение», которая будет опубликована в ближайшее время.
Источник