Конструкция трехслойной стены с кирпичной облицовкой
В малоэтажном строительстве большой популярностью пользуется конструкция наружной трехслойной стены: несущая стена — утеплитель-облицовка из кирпича (120 мм), Рис.1. Такая стена позволяет использовать эффективные для каждого слоя материалы.
Несущая стена из кирпича или бетонных блоков, является силовым каркасом здания.
Слой утеплителя. закрепленный на стене, обеспечивает необходимый уровень теплоизоляции наружной стены.
Облицовка стены из облицовочного кирпича защищает утеплитель от внешних воздействий и служит декоративным покрытием стены.
Рис.1. Трехслойная стена.
1 — внутренняя отделка; 2 — несущая стена; 3 — теплоизоляция; 4 — вентилируемый зазор; 5 — облицовка из кирпича; 6 — гибкие связи
У многослойных стен имеются и недостатки:
- ограниченная долговечность материала утеплителя по сравнению с материалом несущей стены и облицовки;
- выделение опасных и вредных веществ из утеплителя, пускай и в пределах допустимых норм;
- необходимость использования специальных мер по защите стены от продувания и увлажнения — паронепроницаемые, ветрозащитные покрытия и вентилируемые зазоры;
- горючесть полимерных утеплителей;
Несущая стена в трехслойной кладке
Несущая стена обычно выполняется из кирпича, вибропрессованных бетонных блоков, а также ячеистобетонных или легкобетонных малоформатных блоков плотностью более 700 кг/м3 . Толщина стены 180 — 640 мм.
Для одноэтажных зданий минимальная толщина кладки несущей стены из штучных материалов может составлять 180-250 мм. Для 2-3 этажных зданий — 290 мм.
Утепление стен в трехслойной кладке
В качестве утеплителя обычно применяют жесткие минераловатные плиты или листы вспененных полимеров: пенополистирола — экструзионный пенополистирол (ЭППС) или пенополистирольная плита (ППС), пенопласт ПСБ.
Реже используют теплоизоляционные плиты из ячеистого бетона и пеностекла, хотя эти материалы обладает рядом преимуществ по сравнению с выше указанными утеплителями.
Толщину утеплителя выбирают в зависимости от климатических условий района строительства.
Как определить необходимое сопротивление теплопередаче стены и рассчитать толщину утеплителя читайте в статье «Расходы на отопление и сопротивление теплопередаче».
Утепление стен дома минераловатными плитами
Минераловатные плиты закрепляют на несущей стене с устройством воздушного вентилируемого зазора между поверхностью плит и кирпичной облицовкой, или без зазора, Рис.1.
Зачем нужен вентилируемый зазор и о влагонакоплении в стене подробно написано в статье «Точка росы, пароизоляция и вентилируемый воздушный зазор».
Проведенные расчеты влажностного режима стен показывают, что в трехслойных стенах конденсат в утеплителе выпадает в холодное время года практически во всех климатических зонах России.
Количество выпадающего конденсата различно, но для большинства регионов укладывается в нормы, установленные СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Накопления конденсата в конструкции стены при круглогодичном цикле не происходит за счет высыхания в теплое время года, что также является требованием указанных СНиП.
В качестве примера, на рисунках представлены графики количества конденсата в утеплителе по результатам расчетов для различных вариантов облицовки трехслойных стен жилого дома в г. Санкт-Петербург.
Рис. 4. Результат расчета влажностного режима стены, утепленной минераловатными плитами с вентилируемым зазором и покрытием типа «сайдинг» (кирпич — 380 мм, утеплитель —120 мм, сайдинг). Облицовка — вентилируемый фасад.
Из приведенных графиков наглядно видно, как барьер из облицовки, препятствующий вентиляции наружной поверхности минераловатного утеплителя, приводит к увеличению количества конденсата в утеплителе. Хотя в годичном цикле накопления влаги в утеплителе не происходит, но при облицовке кирпичом без вентзазора в утеплителе ежегодно зимой конденсируется и замерзает значительное количество воды, Рис.2. Влага накапливается и в примыкающем к утеплителю слое кирпичной облицовки
Увлажнение утеплителя снижает его теплозащитные свойства, что увеличивает расходы на отопление здания.
Кроме того, вода ежегодно при замерзании разрушает утеплитель и кирпичную кладку облицовки. Причем циклы замораживания и размораживания за сезон могут происходить неоднократно. Утеплитель постепенно осыпается, а кирпичная кладка облицовки разрушается. Замечу, что морозостойкость керамического кирпича всего 50 — 75 циклов, а морозостойкость утеплителя не нормируется.
Замена утеплителя, закрытого кирпичной облицовкой, дорогое удовольствие. Более долговечны в этих условиях гидрофобизированные минераловатные плиты высокой плотности. Но эти плиты имеют и более высокую стоимость.
Количество конденсата сокращается или конденсация совсем отсутствует если обеспечить лучшую вентиляцию поверхности утеплителя — рис.3 и 4.
Другой путь устранения конденсации — увеличение сопротивления паропроницанию несущей стены. Для этого поверхность несущей стены закрывают пароизоляционной пленкой или используют теплоизоляционные плиты с нанесенной на их поверхность пароизоляцией. При креплении на стену поверхность плит, покрытая пароизоляцией, должна быть обращена к стене.
Устройство вентилируемого зазора, герметизация стен паронепроницаемыми покрытиями усложняет и удорожает конструкцию стены. К чему приводит увлажнение утеплителя в стенах зимой написано выше. Вот и выбирайте. Для районов строительства с суровыми зимними условиями устройство вентилируемого зазора может быть экономически оправдано.
В стенах с вентилируемым зазором применяют минераловатные плиты плотностью не менее 30-45 кг/м3, оклеенные с одной стороны ветрозащитным покрытием. При использовании плит без ветрозащиты по наружной поверхности теплоизоляции, следует предусматривать ветрозащитные покрытия, например, паропроницаемые мембраны, стеклохолст и др.
В стенах без вентилируемого зазора рекомендуется применять минераловатные плиты плотностью 35-75 кг/м3. В конструкции стены без вентилируемого зазора теплоизоляционные плиты устанавливаются свободно в вертикальном положении в пространстве между основной стеной и облицовочным слоем кирпича. В качестве опорных элементов для утеплителя служат крепления, предусмотренные для крепления кирпичной облицовки к несущей стене — арматурная сетка, гибкие связи.
В стене с вентзазором утеплитель и ветрозащитное покрытие крепят к стене с помощью специальных дюбелей из расчета 8 -12 дюбелей на 1 м2 поверхности. Дюбели должны быть заглублены в толщу бетонных стен на 35-50 мм, кирпичных — на 50 мм, в кладку из пустотного кирпича и легкобетонных блоков — на 90 мм.
Утепление стен пенополистиролом или пенопластом
Жесткие плиты из вспененных полимеров размещают в середине конструкции трехслойной кирпичной стены без вентилируемого зазора.
Плиты из полимеров имеют очень высокое сопротивление паропроницанию. Например, слой утеплителя стены из плит пенополистирола (ЭППС) имеет сопротивление в 15-20 раз большее, чем у кирпичной стены такой же толщины.
Утеплитель при герметичной укладке является в кирпичной стене паронепроницаемым барьером. Пар из помещения на наружную поверхность утеплителя просто не попадает.
При правильно выбранной толщине утеплителя температура внутренней поверхности утеплителя должна быть выше точки росы. При выполнении этого условия, конденсации пара на внутренней поверхности утеплителя не происходит.
Минеральный утеплитель — ячеистый бетон низкой плотности
В последнее время набирает популярность еще один вид утеплителя — изделия из ячеистых бетонов низкой плотности. Это теплоизоляционные плиты на основе уже известных и применяемых в строительстве материалов — автоклавного газобетона, газосиликата.
Теплоизоляционные плиты из ячеистого бетона имеют плотность 100 — 200 кг/м3 и коэффициент теплопроводности в сухом состоянии 0,045 — 0,06 Вт/моК. Примерно такую же теплопроводность имеют минераловатные и пенополистирольные утеплители. Выпускаются плиты толщиной 60 — 200 мм. Класс прочности на сжатие В1,0 (прочность на сжатие не менее 10 кг/м3.) Коэффициент паропроницания 0,28 мг/(м*год*Па).
Теплоизоляционные плиты из ячеистых бетонов являются хорошей альтернативой утеплителям из минеральной ваты и пенополистирола.
Известные на строительном рынке торговые марки теплоизоляционных плит из ячеистых бетонов: «Multipor», «AEROC Energy», «Бетоль».
Преимущества плит теплоизоляции из ячеистых бетонов:
Самый главный — это более высокая долговечность. Материал не содержит никакой органики — это искусственный камень. Имеет довольно высокую паропроницаемость, но меньшую, чем утеплители из минеральной ваты.
Структура материала содержит большое количество открытых пор. Влага, которая конденсируется в утеплителе зимой, быстро высыхает в теплое время года. Накопления влаги не происходит.
Теплоизоляция не горит, под действием огня не выделяет вредных газов. Утеплитель не слеживается. Плиты утеплителя более твердые и механически более прочные.
Стоимость утепления фасада плитами из ячеистых бетонов, в любом варианте не превышает затрат на теплоизоляцию минераловатным утеплителем или пенополистиролом.
При монтаже теплоизоляционных плит из газобетона выполняют следующие правила:
Теплоизоляционные плиты из газобетона толщиной до 100 мм крепятся на фасад с помощью клея и дюбелей, 1-2 дюбеля на плиту.
Из плит толщиной более 100 мм вплотную к утепляемой стене выкладывают стенку. Кладку ведут на клей с толщиной шва 2-3 мм. С несущей стеной кладку из плит утеплителя соединяют анкерами — гибкими связями из расчета, пять связей на 1 м2 стены. Между несущей стеной и утеплителем можно оставить технологический зазор 2-15 мм.
Лучше связать все слои стены и кирпичную облицовку кладочной сеткой. Это увеличит механическую прочность стены.
Утепление стены пеностеклом
Еще один вид минерального утеплителя, который появился на строительном рынке сравнительно недавно, это плиты из пеностекла.
В отличие от теплоизоляционного газобетона, пеностекло имеет закрытые поры. Благодаря чему, плиты из пеностекла плохо впитывают воду и имеют низкую паропроницаемость. Вентилируемый зазор между утеплителем и облицовкой не нужен.
Утеплитель из пеностекла долговечен, не горит, не боится влаги, не повреждается грызунами. Имеет более высокую стоимость, чем все, указанные выше, виды утеплителей.
Монтаж плит пеностекла на стену осуществляется с помощью клея и дюбелей.
Толщину утеплителя выбирают в два этапа:
- Выбирают, исходя из необходимости обеспечить требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены.
- Затем выполняют проверку на отсутствие конденсации пара в толще стены. Если проверка показывает обратное, то приходится увеличивать толщину утеплителя. Чем толще утеплитель — тем меньше риск конденсации пара и влагонакопления в материале стены. Но, это приводит к увеличению расходов на строительство.
Особенно большая разница в толщине утеплителя, выбранного по двум вышеуказанным условиям, имеет место при утеплении стен с высокой паропроницаемостью и низкой теплопроводностью. Толщина утеплителя для обеспечения энергосбережения получается для таких стен сравнительно маленькой, а для отсутствия конденсации — толщина плит должна быть неоправданно большой.
|
|
| Рис. 6. Утепление стен частного дома плитами пенопласта, пенополистирола — ЭППС, XPS. Если несущая часть стены выполнена из газобетонных, газосиликатных блоков, то внутреннюю поверхность стены следует защитить слоем пароизоляции. |
При утеплении газобетонных стен (а также из иных материалов с низким сопротивлением паропроницанию и высоким сопротивлением теплопередаче — например, деревянных, из крупнопористого керамзитобетона) толщина полимерной теплоизоляции по расчету влагонакопления получается значительно большей, чем это необходимо по нормативам для энергосбережения.
Для уменьшения поступления пара рекомендуется устраивать слой пароизоляци на внутренней поверхности стены (со стороны теплого помещения), Рис. 6. Для устройства пароизоляции изнутри для отделки выбирают материалы с высоким сопротивлением паропроницанию — на стену наносят грунтовку глубокого проникновения в несколько слоев, цементную штукатурку, виниловые обои.
Устройство пароизоляции изнутри обязательно для стен из газобетона, газосиликата при любом варианте утепления и облицовки фасада.
Следует учитывать, что в кладке стен нового дома всегда содержится большое количество строительной влаги. Поэтому, лучше дать возможность стенам дома хорошо просохнуть снаружи. Работы по утеплению фасада рекомендуется производить после того, как будет закончена внутренняя отделка, и не раньше, чем через год после окончания этих работ.
Облицовка наружных стен дома кирпичом
Облицовка наружных стен дома кирпичом долговечна и, при использовании специального цветного облицовочного лицевого кирпича, а еще лучше клинкерного кирпича. достаточно декоративна. К недостаткам облицовки можно отнести сравнительно большой вес облицовки, высокую стоимость специального кирпича, необходимость уширения фундамента.
Особенно необходимо отметить сложность и дороговизну демонтажа облицовки для замены утеплителя. Срок службы минераловатных и полимерных утеплителей не превышает 30 — 50 лет. В конце срока службы теплосберегающие свойства стены уменьшаются более чем на треть.
С облицовкой из кирпича следует применять самые долговечные утеплители, обеспечивая им в конструкции стены условия для максимально длительной работы без замены (минимальное количество конденсата в стене). Рекомендуется выбирать минераловатные утеплители высокой плотности и полимерные из экструдированного пенополистирола, ЭППС.
В стенах с облицовкой из кирпича, выгоднее всего использовать минеральные утеплители из автоклавного газобетона или пеностекла, срок службы которых значительно больше, чем минераловатных и полимерных.
Кладку кирпичной облицовки выполняют в полкирпича, 120 мм. на обычном кладочном растворе.
Стену без вентилируемого зазора, утепленную плитами с высокой плотностью (минвата — более 50 кг/м3, ЭППС), можно облицевать кладкой кирпичом на ребро — 60 мм. Это позволит уменьшить общую толщину наружной стены и цоколя.
Кладка кирпичной облицовки связывается с кладкой несущей стены стальной проволокой или арматурной сеткой, защищенными от коррозии, или специальными гибкими связями (стеклопластиковыми и т.п.). По вертикали сетку или связи располагают с шагом 500-600 мм. (высота плиты утеплителя), по горизонтали — 500 мм., при этом количество связей на 1 м2 глухой стены — не менее 4 шт. На углах здания по периметру оконных и дверных проемов 6-8 шт. на 1 м2.
Кладку кирпичной облицовки продольно армируют кладочной сеткой с шагом по вертикали не более 1000-1200 мм. Кладочная сетка должна заходить в швы кладки несущей стены.
Для вентиляции воздушного зазора в нижнем ряду облицовочной кладки устраивают специальные продухи из расчета 75 см2 на каждые 20 м2 поверхности стены. Для нижних продухов можно использовать щелевой кирпич, положенный на ребро таким образом, чтобы наружный воздух через отверстия в кирпиче имел возможность проникать в воздушную прослойку в стене. Верхние продухи предусматривают в карнизной части стены.
Вентиляционные отверстия также могут быть выполнены путем частичного заполнения цементным раствором вертикальных швов между кирпичами нижнего ряда кладки.
Установка окна и двери в трехслойной стене
|
|
| Окно или дверь устанавливают в одной плоскости с утеплителем |
Размещение окна и двери в толще трехслойной стены должно обеспечивать минимальные теплопотери через стену в месте установки.
В трехслойной утепленной снаружи стене коробку окна или двери устанавливают в одной плоскости со слоем утеплителя на границе теплоизоляционного слоя — как показано на рисунке.
Такое расположение окна, двери по толщине стены обеспечит минимальные теплопотери в месте примыкания.
Посмотрите видеоурок на тему: как правильно выполнить кладку трехслойной стены дома с облицовкой кирпичом.
Советы застройщику
При облицовке стен кирпичом важно обеспечить долговечность слоя утеплителя. Наибольший срок службы обеспечит теплоизоляция плитами из ячеистого бетона низкой плотности или пеностекла.
Важно также снижать количество влаги в наружных стенах в зимний период. Чем меньше конденсируется влаги в утеплителе и облицовке, тем больше срок их службы и выше теплозащитные свойства. Для этого необходимо принимать меры по снижению паропроницаемости несущей стены, а для паропроницаемого утеплителя рекомендуется устраивать вентилируемый зазор на границе с облицовкой.
Для утепления трехслойной стены минеральной ватой лучше использовать плиты плотностью не менее 75 кг/м3 с вентилируемым зазором.
Стена, утепленная минватой с вентилируемым зазором, быстрее высыхает от строительной влаги и не накапливает влагу в процессе эксплуатации. Утеплитель не горит.
Вариант с зазором обойдется дороже за счет увеличения общей толщины наружных стен и цоколя. Стоимость минераловатных плит также растет с увеличением их плотности.
Утепляя стены экструдированным пенополистиролом (ЭППС, XPS) можно несколько сократить затраты на строительство, за счет уменьшения общей толщины наружной стены и цоколя.
Не стоит утеплять трехслойную стену пенопластом и изделиями из минеральной ваты низкой плотности. Срок службы таких дешевых утеплителей будет небольшим.
Когда менять утеплитель? — ответ на этот вопрос Вы найдете в одной из статей на эту тему (ссылки ниже).
