Конструкції зовнішніх стін. Основні варіанти

24.02.2010

Визначення конструкції і матеріалів стін є важливим кроком при будівництві котеджу. Вибір варіанту визначається критеріями, пов'язаними з будівельною фізикою, ціною і особливостями місцевої будіндустрії.

Щодо ціни треба відзначити: серйозну економію на конструкціях стін не отримати. Відбувається це з двох причин: по-перше, вартість стін в загальній вартості будинку займають невеликий відсоток – близько 12–15% (мається на увазі коробка без обробки, та, якщо додати обробку, то майже в два рази менше). Тобто, якщо одна конструкція стіни стоїть дешевше за іншу, наприклад на 20%, то, перерахувавши на будинок в цілому, ми отримуємо близько 3% економії. Багато це або мало – кожному судити самостійно. Але я б нагадав, що будинок все-таки будується «для себе» і на довгі роки, і 3% вартості не повинні бути вирішальними.

По-друге, просто немає таких конструкцій стін, які були б істотно дешевші за інших (ну, якщо ми не говоримо про, наприклад, саманові будиночки на Кубані...) Якщо вам запропонують істотну економію на стінах, то це означає, що десь є каверза. У чому каверза, я розповім у відповідному розділі статті.

Остерігайтеся!

Остерігайтеся усіляких екзотичних конструкцій, які раз у раз викидають на ринок під виглядом унікальних «західних» недорогих технологій. Якби хтось придумав хорошу і дешеву нову конструкцію, то так би будували всі, і технологія не була б унікальною, а була б повсюдно поширеною! Якщо є охочі поставити на собі експеримент у дусі Пастера (який щепив собі неперевірену вакцину проти (здається) віспи і свідомо йшов на зараження), і ризикнути своїми грошима, то – на здоров'їя – може, потім розповісте і нам про цей досвід в своїй статті.

Нові технології і політика

На будівельному ринку Росії за останні 10 років з'явилися дві по-справжньому революційні технології, які дуже швидко завоювали ринок. Це газобетон: він з'явився приблизно 15 років тому і зараз настільки потіснив, здавалося б, вічний матеріал – цеглу, що залишив йому меншу частку ринку. І аналогічно – вікна з ПВХ профілів (по народному – «склопакети»), про які комуністи дев'яностих років говорили на мітингах, що «...прийде наш час, і ми знаємо до кого йти – в ті квартири, де стоять склопакети...», сьогодні практично витіснили з ринку дерев'яні конструкції вікон, позбавивши тим самих більшовиків орієнтирів в просторі.

Основні конструкції стін можна розділити на три типи: масивні, легкі (каркасні) і масивні дерев'яні. Масивні стіни відрізняються тим, що мають в якості несучої основи, що сприймає навантаження, повнотілий масивний матеріал. Каркасні – це стоїчно-балочна система із заповнювачами між елементами каркасу.

Масивні стіни

 В умовах середньої смуги Росії для виконання теплотехнічних вимог теоретично достатньо стіни завтовшки 375–400 мм. Таку стіну слід штукатурити з обох боків – з естетичних міркувань, ради підвищення звукоізоляції і ради виключення продувань крізь шви. Зовнішній шар штукатурки повинен бути паропронікливим зсередини і вологозахисним від проникнення дощової води зовні.

Блоки з комірчастого бетону володіють точною геометрією, тому товщина швів між ними при укладанні складає 1–3 мм, що вимагає точної і ретельної роботи.

Комірчасті бетони, як прийнято говорити, «дихають», тобто, разом з цеглою, володіють здатністю регулювати повітряно-вологостний режим приміщень. Вони паропроникливі пропускають через себе зайву вологу з приміщень назовні, і навпаки, віддають вологу в повітря при його сухості.

Є істотні особливості роботи з матеріалом – стіни з комірчастих бетонів вимагають при їх виготовленні точного дотримання технологічних вимог, зокрема по їх армуванню, пристрою (за наявності точкових навантажень) поясів з монолітних бетонів і т.д. При недотриманні технології в блоках під навантаженням можуть з'явитися тріщини.

Стіни з комірчастого бетону можуть бути зовні захищені додатковою оболонкою. В цій ролі може виступати, перш за все, цегла, або фасадна система з штукатуркою або облицьовуванням яким-небудь матеріалом, наприклад, вагонкою або керамогранітом.

Найпоширеніший варіант – це додатково до комірчастого бетону додається зовнішня оболонка з облицювальної цегли, яка укладається в один ряд, завтовшки 85–120 мм, залежно від вибраного типу цегли. Цегляну кладку сполучають зі стіною з комірчастих блоків анкерами з матеріалу, не схильного до корозії, наприклад з неіржавіючої сталі або склопластика. Між цеглою і блоками залишають повітряний вентиляційний зазор завтовшки не меньш 3 см. Цей зазор потрібний, тому що, як указувалося вище, комірчастий бетон – матеріал паропроникливий, і волога проходить крізь нього зсередини назовні.

Цегла ж володіє набагато вищим опором паропроникливості, тому, за відсутності вентиляційного зазору, волога, що виходить з блоків, «упиратиметься» в цеглу, конденсуватиметься на нії і стікатиме вниз стіни. Вентиляційний зазор повинен бути відкритий назовні, по низу цегляної кладки залишають відкритими (тобто не заповненими розчином) вертикальні шви між цеглою з розрахунку 50 см2 швів на 20 м2 фасаду. Так само залишають відкритим зазор нагорі кладки, як правило, під кроквами.

Важлива особливість такої конструкції стіни – це температурні шви. Тонка цегляна оболонка, особливо, якщо цегла темного кольору, схильна до значних перепадів температур, причому нагрів її нерівномірний на різних сторонах будинку. Тому, на всіх рогах котеджу або з максимальною відстанню 10–12м слід виконувати вертикальні температурні шви, а розчин для кладки цегли повинен мати близьке до цеглини температурне розширення.

Можлива обробка стіни з комірчастих бетонів зовні сайдінгом або іншим штучним матеріалом, наприклад керамогранітом на каркасі, при цьому стіна захищається від прямих зовнішніх дій вологи і сонця, і в той же час добре вентилюється крізь нещільність облицьовувань. Але помилкою є облицьовування стіни з комірчастих бетонів шляхом прямої наклейки на блоки облицювального матеріалу, наприклад штучних або натуральних каменів, або керамічної плитки (про причини писалося трохи вище). Вчинити так зі своїм будинком – приблизно те ж саме, що одягнути на себе футболку з поліетилену.

Використання фасадної системи з утеплювачем поверх стіни з комірчастих бетонів – ідея абсолютно здорова. Штукатурка, утеплювач і блоки чудово доповнюють один одного по своїх ізоляційних властивостях. Але як утеплювач в такій конструкції слід застосовувати тільки мінераловатні плити – вони володіють вищою паропроникливістю, ніж комірчастий бетон, тому пари вільно проходять через них назовні.

Помилкою, подібною облицьовуванню стін штучним каменем, є використання зовні як утеплювача пінополістиролу з подальшим обштукатурюванням по сітці в силу, знову таки, високого опору паропроникливості полістиролу.

Стіни, де використовується цегла без додаткового шару утеплювача, не відповідають вимогам, що діють, по теплозахисту будинків. Єдиний варіант такої конструкції стіни – це застосування так званих порізованних керамічних каменів (далі ПКК). ПКК – це по суті та ж сама цегла, але тільки в них шляхом спалювання, як правило, тирси, утворені дрібні повітряні порожнечі, які працюють на теплоізоляцію за тим же принципом, що і блоки з комірчастих бетонів. І розмір таких блоків у декілька разів більший, ніж у звичайної цегли заради швидкості зведення стін. Щоб досягти необхідного рівня теплозахисту в середній смузі Росії, потрібна стіна з ПКК завтовшки 510 мм з додатковим облицьовуванням лицьовою цеглою. Загальна товщина такої стіни досягатиме 640 мм. З погляду будівельної фізики, це дуже хороша конструкція стіни, по всіх параметрах: тепло- і звукоізоляція, міцність, надійність, довговічність, екологія. Єдиний мінус – це дещо вища вартість такої стіни і вища трудомісткість її зведення. Тому, на жаль, така конструкція не користується у споживачів тією популярністю, якої заслуговує.

Наступний варіант стін, який відповідає сучасним вимогам, – тришарові стіни із застосуванням ефективних утеплювачів (мінераловатних плит або пінополістиролу). Такі стіни завжди складаються з трьох основних оболонок: несуча частина стіни, яка виконує статичну функцію і на яку спираються перекриття і крокви, утеплююча частина стіни і зовнішня оболонка, завдання якої – захистити утеплювач від прямих атмосферних дій.

Несуча частина стіни може бути виконана з будь-якого матеріалу, який виконає завдання несучої функції: цегла, блоки з комірчастого або звичайного бетону, керамзитобетон і т.д.

Як утеплююча оболонка мінераловатні плити можуть бути застосовані практично без обмежень. Їх особливість – перевага розташування поряд з нею повітряного прошарку з циркуляцією повітря для провітрювання мінвати і видалення з неї пари вологи.

З пінополістиролом дещо складніше – вже згадувалося про його високий опір паропроникливості, унаслідок чого внутрішня несуча оболонка стіни повинна бути ще більш паронепрониклою, ніж пінополістирол, тоді стіна нормально працюватиме в плані повітряно-вологостного режиму. Так, наприклад, не проходять варіанти стін з блоків комірчастого бетону або ПКК. Зате пінополістирол не вимагає повітряного вентиляційного прошарку, і їм можна утеплювати стіни цокольних поверхів в землі і підошви фундаментів – він не боїться води. Друга особливість – це горючість пінополістиролу, і відповідно, пожежні обмеження по його застосуванню. Наприклад, пінополістиролом не можна примикати до віконних і дверних отворів, навколо отворів слід завжди укладати мінеральну вату шириною мінімум 150 мм.

Серйозне питання, пов'язане з мінватою і пінополістиролом, – їх довговічність. Широко відома історія про те, як усередині стін щитових садових будиночків, через 10 років, обсипалася, як труха, мінвата, вироблена в тодішньому Радянському Союзі. І будиночки по низу стіни зберігали тепло, а по верху промерзали наскрізь. Зараз технології стали кращими, та все ж таки утеплюючі матеріали краще купувати у відомих виробників з хорошою репутацією, і слід перевіряти сертифікати на матеріали, а саме, їх довговічність. Тому то якщо у Вас позаду зовнішньої оболонки почнеться корозія утеплювача, то відремонтувати або замінити його буде дуже складно.

Зовнішня оболонка може бути виконана з облицювальної цегли, різного роду фасадних систем з облицьовуванням вагонкою, алюмінієвими плитами, керамогранітом. Її завдання – захистити утеплювач від вологи, ультрафіолету і інших прямих атмосферних дій.

 Каркасні стіни

Каркасні конструкції є стоїчно-балочні системи, виконані з дерев'яних балок або сталевих профілів (їх ще називають ЛСТК – легкі сталеві конструкції). Між стійками укладається ефективний утеплювач, наприклад мінвата, а зовні і зсередини каркас зашивається листовим матеріалом. Але це загальна схема.

Малюнок 1

Далі наступають деталі, а як говорить відома німецька приказка: «Біс ховається в деталях (дрібницях)». Погляньте на малюнок (1), уявіть собі, що це стіна, і перепад температур між зовнішньою і внутрішньою поверхнями складає, наприклад 40 °С (на вулиці –20 °С, у приміщенні +20). Прямокутник під цифрою 1 – це металевий стовп, прямокутники під цифрою 2 – це цегляна кладка. У такій ситуації, очевидно, що метал значно краще проводить тепло. І там, де знаходиться металевий стовп, буде промерзання. Такий елемент конструкції називається в нормах «теплопровідним включенням», а по-народному – «місток холоду». Металева стійка є в такій ситуації «містком холоду», через неї йде тепло, і на внутрішній поверхні стіни утворюватиметься конденсат.

Друга ситуація. Малюнок той же, але під цифрою 1 – дерев'яна стійка, а під цифрою 2 – мінеральна вата. Чим відрізняється ця ситуація від першої? Практично нічим. Пригадайте пісеньку Висоцького зі словами «…будьте ж пильні! Все відносно, все, все, все.». Це якраз про цей випадок. Звичайно, дерево саме по собі – хороший теплоізоляційний матеріал, але в цій парі: мінвата і дерево, дерево проводить тепло набагато сильніше, ніж мінвата, і вже дерево є теплопровідним включенням зі всіма витікаючими наслідками. Щоб в каркасних будинках зняти проблему містків холоду, зовні по стіні робиться додатковий шар утеплення, як це показано на мал. 2. Зовнішній утеплюючий шар, мінвата або пінополістирол завтовшки, як правило, 50 мм, покривається зовні пластиковою сіткою, на яку наносяться тонка штукатурка і паропроникнувальне фарбування.

З боку приміщення в каркасній стіні виконується листове облицьовування в два прошарка (гипсокартонном і орієнтовано-стружкова плита (ВІСПИ)), між листами якого укладається пароізоляційна плівка. Ця плівка потрібна, оскільки пара з боку приміщення в процесі експлуатації будинку рухається назовні через стінні конструкції. Щоб пара не попадала в утеплювач і не конденсувалася там у вигляді вологи, погіршуючи тим самим його теплоізоляційні властивості, необхідно поставити їй перешкоду у вигляді пароізоляції. Таким чином, класична конструкція каркасної стіни складається з наступних шарів (зсередини назовні): обробка стін, гипсокартонний лист, пароізоляційна плівка, лист (як правило ВІСПИ), каркас із заповненням між стійками утеплювачем, листовий матеріал (ВІСПИ), шар утеплювача, пластикова сітка, штукатурка, забарвлення фасаду паропроникливою фасадною фарбою.

А зараз оцініть, чи набагато дешевше така конструкція стіни в порівнянні з масивною. Нормально (тобто відповідно до вимог будівельної фізики) виконані каркасні стіни коштують лише не набагато дешевше за інші варіанти, наприклад, газобетонних стін. Перевага такої конструкції, перш за все, в можливості заводської заготівки виробів і їх швидкій збірці на будмайданчику.

Недолік каркасної стіни – необхідність установки пароізоляції по всій внутрішній поверхні зовнішніх стін. Тобто, вживаючи звичну «народну» термінологію, такий будинок «не дихає». Іноді як недолік каркасної стіни називають нижчу шумоїзоляцию, ніж біля масивних стін, у зв'язку з їх низькою вагою: один з принципів шумозахисту полягає в тому, що чим масивніше конструкція, тим кращою звукоізоляцією вона володіє. Але найбільш шумопроникливим елементом конструкції в будинку є вікна (навіть самі «наворочені» склопакети володіють гіршою звукоізоляцією, ніж каркасні стіни), тому звукоізоляцію навряд чи можна зараховувати до недоліків каркасних стін.

Переваги каркасних стін – швидкість зведення, їх легкість (простіші фундаменти), високі теплоізоляційні властивості.

Навряд чи необхідно детально зупинятися на стінах з колод. Всі знають їх переваги: екологічність, технологічність, краса. І їх недоліки – перш за все, схильність діям вологи і горючість.

Правила зведення

У завершенні короткого огляду, сформулюємо декілька правил, по яких повинні зводитися зовнішні стіни, незалежно від їх матеріалів і конструкцій.

1.Достатня міцність і здатність довготривало сприймати статичні і динамічні навантаження.

2.Відповідність вимогам по теплозахисту будинків.

3.Правильне розташування шарів багатошарових стін в плані пароізоляції конструкцій, за принципом зсередини шари повинні бути щільніші, ніж зовні, для вільного руху пари. У багатошарових стінах з утепленням мінватою слід передбачати вентиляцію утеплювача.

4. Надійна гідроізоляція конструкцій як від грунтових вод (відсічення стін шаром гідроізоляції від фундаментів і цоколем – від танучого снівого покриву), так і від атмосферних опадів – достатні виноси крівлі, карнизи.

І останнє зауваження – воно абсолютне загальне: консультуйтеся у професіоналів і довіряйте тільки професіоналам будівництво свого будинку. Будівельні майданчики заміських будинків заповнені Іваничамі і Петровичамі, особистості яких покриті незмивною мужньою засмагою, і які, дивлячись на вас ясними блакитними очима, готові виконати будь-яку роботу і відповісти на будь-яке питання. І вони покажуть вам з десяток будинків, побудованих їх мозолястими руками, - проблема в тому, що на цих будинках немає меморіальних табличок з іменами героїв-будівельників, і вам насправді невідомо, чи немає в цих будинках проблем, і чи не з'являться ці проблеми через півроку. І щоб визначитися в термінах - професіонал – це фахівець з будівельною освітою, бажано, вищою. Отже не забудьте попросити бригадира будівельників показати вам диплом про будівельну освіту.

 

Владимир Тарасов,  Архітектор, генеральний директор

ТОВ «Архітектурно-дизайнерська Студія «АЛЬФАПЛАН»