Трехслойные стены: материалы и конструкции

Такие конструкции используются издавна, в них могут применяться различные материалы. Это уже упоминавшиеся ранее ячеистый бетон, керамзитобетонные и поризованные керамические блоки, а также материалы, которые по своим теплотехническим характеристикам не подходят для возведения однослойных или двухслойных стен – керамический и силикатный кирпич и камни. Благодаря своей конструкции трехслойные стены имеют хорошие теплотехнические характеристики, они хорошо аккумулируют тепло.

К сожалению, возведение таких стен является трудоемким процессом, поскольку каменщикам по сути приходится возводить два слоя кладки – несущий и отделочный. Кроме того, при работе с мелкоштучным кирпичом существенно увеличивается время возведения зданий.

Вместе с тем трехслойные стены, в случае использования традиционных материалов, получаются сравнительно толстыми и имеют обычно толщину от 50 до 65 см. Это несколько больше двух- и однослойных стен из эффективных конструкционных материалов. Такая особенность влечет за собой необходимость сооружения более широкого фундамента, перемычек, парапетов и соответственно увеличивает расход материалов на эти цели.

Кроме того, следует учитывать, что если в доме определенных размеров возвести более толстые стены, то полезная площадь внутренних помещений уменьшится. Если же для сохранения площади попытаться увеличить наружные размеры дома, то это обернется большим расходом материалов на возведение фундамента и крыши. А это – увеличение стоимости строительства.

Традиционная трехслойная стена состоит из следующих слоев. Несущий слой, который, как мы уже отметили, обычно выполняется из ячеистобетонных, керамзитобетонных или поризованных керамических блоков, керамического или силикатного кирпича (камней). Как правило, толщина несущего слоя составляет от 25 до 50 см. Толщина несущего слоя определяется прочностными требованиями к зданию.

В качестве внутреннего слоя могут быть использованы минеральная или стеклянная вата, плиты из экструдированного или обычного пенополистирола. В последнее время в качестве теплоизоляционного слоя все чаще используются блоки из ячеистого бетона пониженной плотности. Толщина внутреннего слоя определяется требованиями теплозащиты здания и обычно составляет 50–150 мм.

Одной из важных задач при проектировании трехслойных стен является удаление влаги, образующейся внутри конструкции. Как правило, с этой целью между утеплителем и лицевым слоем стены устраивается воздушный зазор, предназначенный для вентиляции и удаления конденсата. Ширина зазора определяется теплотехническим расчетом и обычно составляет 40–60 мм.

Кроме того, при использовании минераловатных плит в качестве утеплителя рекомендуется устраивать ветрозащиту в виде диффузионной пленки. В качестве варианта может быть использована минераловатная плита повышенной плотности. Для обеспечения эффективной вентиляции в швах лицевого слоя внизу и вверху стены монтируются вентиляционные элементы. Назначение лицевого слоя заключается в защите утеплителя от внешних воздействий и придании зданию необходимого архитектурного облика. По сути, лицевой слой в конструкции с вентилируемой прослойкой играет слой наружного слоя вентилируемого фасада.

Толщина слоя определяется прочностными характеристиками материала и составляет обычно 65–120 мм. Как правило, при возведении данного слоя используются материалы, не требующие дальнейшей отделки: лицевой керамический или силикатный кирпич, клинкер, натуральный или искусственный камень, декоративные блоки из тяжелого бетона.

Кирпич и блоки могут иметь как гладкую фактуру, так и колотую, которая напоминает фактуру дикого камня. Кроме того, силикатный кирпич и бетонные блоки могут быть окрашенными в массе, а керамический кирпич или клинкер – даже подвергается глазурованию. Это обеспечивает материалу низкий показатель водопоглощения и, следовательно, долгий срок службы.

В этой связи следует отметить, что силикатный кирпич, наоборот, обладает сравнительно высоким показателем водопоглощения. Поэтому при устройстве облицовочного слоя из этого материала все же стоит в элементах, наиболее подверженных воздействию влаги (цоколь, пояса, парапеты и т. д.), использовать, например, лицевой керамический кирпич.

В качестве наружного слоя иногда могут быть использованы ячеистобетонные блоки, рядовой кирпич или иные строительные материалы, которые требуют дальнейшей отделки, в частности, оштукатуривания и покраски. В этом случае используются традиционные декоративнозащитные штукатурки для наружных работ.

Однако такой вариант возведения трехслойной стены в конечном счете оборачивается дополнительными трудозатратами и увеличением расходов на материалы и отделочные работы. Стоимость лицевого кирпича в итоге оказывается ниже, чем цена рядового вместе со штукатуркой и краской. Также не стоит забывать, что оштукатуренные стены требуют больших эксплуатационных расходов в последующем.

Кстати, в рамках данного материала мы не будем рассматривать такие варианты отделки фасадов, как обшивка сайдингом или облицовка стен керамической или клинкерной плиткой, термопанелями. Данные варианты отделки широко используются не только при возведении трехслойных стен, но гораздо чаще однослойных и двухслойных. Поэтому такие методы внешней отделки фасадов индивидуальных домов требуют рассмотрения в рамках отдельной статьи.

Технология возведения трехслойной стены требует на первом этапе кладки несущего слоя, далее – крепления утеплителя и кладки лицевого слоя. Обычно несущая и лицевая стены возводятся параллельно. Но нынешние технологии позволяют разделить строительство дома на этапы: в одном сезоне можно поставить несущую стену, а в следующем – утеплить ее и возвести лицевой слой.

Несущий и отделочный слои связаны между собой гибкими или жесткими связями. Гибкие связи представляют собой прутья (диаметром 4–8 мм) или узкие пластины из нержавеющей стали. Как правило, используется не менее двух гибких связей на 1 м 2 кладки стены. Вместе с тем следует отметить, что связи являются мостиками холода и снижают сопротивление теплопередаче всей ограждающей конструкции. В связи с этим в последнее время все большее распространение получают связи на основе стеклопластика. Этот материал обладает хорошими показателями сопротивления теплопроводности и решает проблему мостиков холода.

Как правило, гибкие связи укладываются в швах во время возведения несущей стены. Затем в них продевается слой утеплителя и крепится к стене при помощи тарельчатых пружинных шайб. Вместе с тем существует возможность монтажа связей уже после кладки несущего слоя. В этом случае в стене сверлятся отверстия, в которых на дюбелях крепятся связи.

Первый вариант является более дешевым и быстрым, поэтому используется чаще. Однако при втором можно достичь большей точности совпадения связей со швами кладки лицевого слоя.

Отдельно стоит сказать о так называемой колодцевой кладке, при которой наружный и несущий слои стены связаны жесткими связями – кирпичом. В данном случае через образующиеся мостики холода теряется значительное количество тепла. Кроме того, колодцевая кладка используется в том случае, если несущая стена и лицевая запроектированы из одного и того же материала. Тем не менее, с появлением на рынке новых эффективных стеновых материалов колодцевая кладка в последнее время используется реже.

Источник

Как построить трехслойные стены

Как сделать красивые, прочные, долговечные и теплые наружные стены? Какая должна быть конструкция у наружных стен дома? Несколько советов по строительству помогут разобраться в этом вопросе.

Какие конструкции применяются

Стена в один слой. Несущий слой стены является и утеплителем. В условиях наших зим достаточное сопротивление теплопередаче достигнуть невозможно без значительного увеличения толщины свыше требуемой по прочности. А слишком толстые стены станут просто не выгодными. Возможный материал для стен в один слой – пенобетон, керамзитобетон, керамический блок и т.п.

Двухслойная конструкция. Несущий слой покрывается слоем утеплителя. Это наиболее часто встречающаяся конструкция стены. При этом отделка выполняется либо штукатурным слоем по утеплителю, либо навесными панелями на кронштейнах, закрепляемых к стене

Трехслойная конструкция. Третий слой выкладывается тяжелыми материалами, связывается множеством связей с внутренним несущим слоем сквозь утеплитель.

Размещение утеплительного слоя изнутри здания не рассматривается, ввиду множества недостатков присущих этому методу, без каких либо достоинств.

Рассмотрим подробнее, как делаются самые дорогие, трехслойные стены. Они отличаются хорошим теплосбережением, долговечностью, лучшим внешним видом. Возводятся чаще из мелких блоков. Непрерывная отливка бетоном в частном строительстве не столь распространена из-за относительно большой трудоемкости когда объемы строительства небольшие.

Как сделать стены теплыми

Стены должны иметь сопротивление теплопередаче не ниже нормативного. Это значение предлагается (и требуется) как экономически целесообразное. Т.е. строить более холодные стены невыгодно, не разумно. Вопрос, — чем утеплить трехслойную стену? В общем-то, вариантов всего два – либо каменное волокно в виде жестких плит, либо вспененные пластмассы, также в виде жестких плит. Ввиду различных физических свойств этих материалов, и вследствие особой разницы в сопротивлении движению пара, они применяются по различным конструктивным схемам. Если через пластмассу пар идет с трудом (пенопласт, полиэтилен) или не идет вообще (экструдированный пенополистирол), то через волокнистые ватные плиты он идет как, будто препятствий на пути нет вообще. В обоих случаях должны применяться особые конструкции, которыми предусмотрены меры предотвращающие намокание стены вследствие конденсации.

Если говорить о трехслойной конструкции стены, то здесь особую роль будут играть две главные отличительные особенности минераловатных плит. Качественные и плотные (более 50 кг/м куб) плиты из базальтового волокна с течением времени не меняют свою геометрию, они долговечные. Их не едят грызуны, что особенно важно. Применяемые минераловатные плиты должны быть пропитаны водоотталкивающими препаратами (гидрофобизированы), а их водопоглощение по объему не должно превышать 1%. Раз уж утеплитель будет закрываться не снимаемым дорогостоящим фасадным слоем, то лучше применить минеральные плиты высокого качества, как долговечные и устойчивые к внешним воздействиям.

Толщина слоя утепления рассчитывается в соответствии с нормативом, так, чтобы общее сопротивление теплопередаче стены было не ниже требуемых значений. Чаще достаточно 10 см толщины указанного утеплителя. В холодных регионах вероятно потребуется 15 см.

Особенности трехслойной стены

Конструкция трехслойной стены – между несущим слоем и фасадным слоем расположен слой утеплителя минераловатных плит. Между утеплителем и фасадным слоем оставлен вентиляционный зазор шириной 3 – 5 см, необходимый для проветривания утеплителя. Он формируется пластиковыми ограничителями надетыми на связи, в результате чего утеплитель всегда остается прижатым к стене и не перекрывает зазор. Внизу и вверху фасадной облицовки сделаны каналы для подачи воздуха в вентиляционный зазор. Общая площадь подающих каналов должна быть не менее 72 см кв. на 20 м кв. стены, такая же и у отводящих (иногда для этого оставляют пустыми отдельные швы в кладке). Чтобы волокна в утеплителе не выветривались он покрывается супердиффузионной (пропускающей пар) мембраной с паропроницаемостью не менее 1700 г/м2 сутки.

Несущий слой обычно делают из полнотелого или пустотного кирпича. Ширина слоя зависит от конструкции всего здания, и от предназначения конкретной стены. Чаще выкладка ведется в 1,5 пустотных кирпича (36см), иногда и в 1 кирпич (24 см), но полнотелый. Прочностные характеристики слоя, его ширина и вид штучного материала определяется проектом.

Фасадный слой может быть выложен из клинкерного кирпича в пол кирпича или даже толщниой 6 см в 1/4 кирпича.

Важно чтобы между несущим слоем и фасадным была надежная связь. Применяются гибкие (нежесткие) связи, изготовленные из стеклопластиковых или базальтопластиковых стержней. Коэффициент теплопроводности таких связей не боле 0,5 Вт/м•°С в то время как металлического стержня подобного диаметра — 50 Вт/м•°С, т.е. в 100 раз больше. Плотность укладки связей зависит от конкретных условий и от толщины утеплителя (чем больше толщина, тем плотнее прижимается). Обычно шаг укладки связей в швы между по длине стены составляет 0,5 – 1,0 м, а по высоте – 0,6 м. При этом они заводятся в швы между кирпичами на глубину до 7 – 9 см.

Особенности строительства

Не стоит применять для внутреннего несущего слоя материалы с низкой теплоемкостью, а также любые материалы, которые боятся воды, например тот же керамзитобетон или пенобетон. Экономия по сравнению с кирпичем будет небольшой, а проблемы в случае намокания могут быть значительными. Маленькая внутренней теплоемкость здания – уменьшение комфорта.

Заметьте, чтобы не добавить лишнего мостика холода, все перекрытия, балки заходят только в несущую стену, и не внедряются в слой утепления. Таким образом, их торцы надежно ограждены от холода все тем же сплошным слоем утепления.

Остается обратить внимание на «неочевидный подвох». Стена окажется намокшей, холодной и будет ускоренно разрушаться, если будет нарушен отток пара из нее. В данном описании приведена конструкция трехслойной стены с проветриванием утеплительного слоя по технологии «вентилируемый фасад». Недопустимо уменьшать вентиляционный зазор над утеплителем, закрывать вентиляционные отверстия. Или применять некачественную пародиффузионную мембрану.

Другой вариант конструкции трехслойной стены – с плотной закладкой внутреннего пространства паронепроницаемым утеплителем (пенополистирол, пенополиуретан)без вент зазора – тоже популярный вариант. При этом внутренний и наружный слои разделяются по пару – каждый находится в своей атмосфере. Но ввиду опасности исходящей от грызуна, а также из-за незначительного, но все же имеющегося, уменьшения естественного оттока влаги из дома, меньшей долговечности материала, он представляется не столь предпочтительным. Впрочем, тоже имеет право на жизнь…

Источник