Кирпичные стены стали символом долговечности, но они плохо изолируют тепло, а обходятся очень дорого. Поэтому сегодня каменный дом строят, сочетая разные мелкоштучные блоки и нередко дополнительно утепляя стену, такую технологию называют слоистой кладкой.
В некоторых новых построенных зданиях утеплитель размещается центрально (в середине) в ограждающей конструкции. При таком варианте утеплитель очень хорошо защищен от механического повреждения и имеется больше возможностей для оформления фасадов. Однако, риск возникновения ущерба вследствие влажности намного выше, чем при внешнем утеплении, поэтому структуру слоев следует тщательно спланировать и выполнять без дефектов.
Эта конструкция состоит из трех слоев: несущей стены, стены из облицовочного материала и утеплителя, который расположен между ними. Несущая и облицовочная стены опираются на один фундамент. Наружный слой чаще всего выполняют либо из облицовочного кирпича, либо из строительного с последующим оштукатуриванием, покрытием искусственным камнем, клинкерной плиткой и пр.
Очень важно, чтобы все слои конструкции сочетались друг с другом по паропроницаемости. Сочетаемость определяется только расчетом системы в целом.
Недооценка этого обстоятельства может привести к накоплению влаги во внутренней части стен. Это создаст благоприятную среду для развития плесени и грибка. Утеплитель от возможного образования конденсата будет намокать, что сократит срок службы материала и существенно снизит его теплозащитные свойства. Ограждающая конструкция станет промерзать, что приведет к неэффективности утепления и может вызвать ее преждевременное разрушение.
Виды конструкций
Типовые решения устройства слоистых кладок можно разделить на два вида: с устройством воздушного зазора и без него.
Устройство воздушного зазора позволяет более эффективно удалять влагу из конструкции, так как избыточная влага из несущей стены и утеплителя будет сразу уходить в атмосферу. При этом воздушный зазор увеличивает общую толщину стен, а, следовательно, и фундамента.
Утеплитель внутри кладки стен
В той или иной степени проблема паропереноса актуальна для слоистой кладки с утеплителем любого типа.
Утепление конструкции минеральной ватой является наиболее предпочтительным. В таком случае появляется возможность устроить воздушный зазор между утеплителем и наружной стенкой для лучшего вывода влаги из несущей стены и утеплителя.
Для слоистых кладок следует применять полужесткий минераловатный плитный утеплитель. Это позволит, с одной стороны, хорошо заполнить все дефекты в кладке, создать сплошной слой теплоизоляции (плиты можно немного «поджать», избежав щелей). С другой стороны, такие плиты будут сохранять геометрическую целостность (не давать усадку) на протяжении всего срока службы.
Определенные сложности в применении пенополистирола в слоистых кладках вызваны низкой паропроницаемостью этого материала.
Трехслойная кирпичная кладка с утеплителем
Традиционным материалом для внутренней части стен является полнотелый красный керамический кирпич. Кладка обычно выполняется на цементно-песчаном растворе в 1,5-2 кирпича (380-510 мм). Наружная стенка обычно выполняется из лицевого кирпича толщиной 120 мм (в полкирпича).
Продухи
В случае устройства системы с воздушным зазором шириной 2-5 см для его вентиляции устраиваются продухи (отверстия) в нижней и верхней частях стены, через которые парообразная влага удаляется наружу. Размер таких отверстий принимается из расчета 75 см 2 на 20 м 2 поверхности стены.
Верхние вентиляционные продухи располагают у карнизов, нижние — у цоколей. При этом нижние отверстия предназначаются не только для вентиляции, но и для отвода воды.
Для осуществления вентиляции прослойки в нижней части стен устанавливают щелевой кирпич, положенный на ребро, или в нижней части стен укладывают кирпич не вплотную друг к другу, а не некотором расстоянии друг от друга, и образовавшийся зазор не заполняют кладочным раствором.
Установка связей
Внутренняя и наружная части трехслойной кирпичной стены связываются между собой специальными закладными деталями — связями. Они выполняются из стеклопластика, базальтопластика или стальной арматуры диаметром 4,5–6 мм. Предпочтительнее использовать связи из стеклопластика или базальтопластика из-за большей теплопроводности стальных связей.
Эти связи также выполняют функцию крепежа плит утеплителя (утеплитель просто накалывают на них). Их устанавливают в процессе кладки в несущую стену на глубину 6—9 см с шагом 60 см по горизонтали и 50 см по вертикали из расчета в среднем 4 штыря на 1 м 2 .
Для обеспечения равномерного вентилируемого зазора по всей площади утеплителя на стержни крепят фиксирующие шайбы.
Часто вместо специальных связей используют загнутые арматурные стержни. Помимо связей наружную и внутреннюю стенки кладки можно связывать стальной арматурной сеткой, уложенной через 60 см по вертикали. При этом для устройства воздушного зазора применяется дополнительное механическое крепление плит.
Плиты утеплителя устанавливают с перевязкой швов вплотную друг к другу, чтобы между отдельными плитами не было щелей и зазоров. На углах здания создают зубчатое зацепление плит, чтобы избежать образования мостиков холода.
Технология кладки с утеплителем
если горизонтальные швы несущего и облицовочного слоев стены, в которых ставятся связи, не совпадают более, чем на 2 см в несущем слое кирпичной кладки, связи размещают в вертикальном шве
Еще статьи на эту тему
В малоэтажном строительстве большой популярностью пользуется конструкция наружной стены, в которой три слоя: 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.
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. 2. Результат расчета влажностного режима стены c минераловатным утеплителем в качестве среднего слоя (керамзитобетон — 250 мм, утеплитель —100 мм, кирпич —120 мм). Облицовка — кирпич керамический без вентзазора.
Рис. 3. Результат расчета влажностного режима стены с минераловатным утеплителем со штукатурным покрытием (керамзитобетон — 250 мм, утеплитель — 120 мм, штукатурное покрытие —10 мм). Облицовка — паропроницаемая штукатурка по плите утеплителя.
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 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
Трехслойная стена дома с утеплением пеностеклом и облицовкой из кирпича.
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
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.
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
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.
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).
1- Внутренняя часть кирпичной стены
2 — Каменная вата ROCKWOOL
3 — Наружная часть кирпичной стены
4 – Связи
Армирование
В любой кладке основной слой должен быть армирован по горизонтали и связан с облицовочным. Для усиления кладки применяют стальную и базальтопластиковую кладочную сетку, стальные пластины, проволоку, пластиковую арматуру. Если предусмотрен вентиляционный зазор, следует использовать только нержавеющие связи, так как коррозия во влажной воздушной среде может привести к полному разрушению обычной неоцинкованной кладочной сетки или вязальной проволоки всего за 20 лет.
Сетку в кладочных швах нужно располагать с шагом не более 60 см по вертикали (то есть не реже, чем через три ряда блоков), а анкеры или проволочные связи между слоями — с тем же шагом по вертикали и примерно 65 см по горизонтали. Однако если величина промежутка под утеплитель и вентиляционный зазор превышает 10 см, количество связей увеличивают на 20–30%.
Сравнение слоистой кладки с другими видами
В слоистой кладке со стороны улицы (наружная верста), как правило, расположен атмосферостойкий декоративный материал, например, облицовочный кирпич, а со стороны помещений (внутренняя верста) — лёгкие конструкционно-теплоизоляционные блоки. Оба слоя имеют значительную толщину и обладают достаточной прочностью; перекрытия и крыша обычно опираются только на блоки.
Такие стены не нуждаются в фасадной отделке и не требуют ремонта на всём протяжении своей службы. В утеплённом варианте (со средним слоем из пенопласта или минеральной ваты) утеплитель надёжно защищён от возгорания и выветривания. Но стоят слоистые каменные стены дорого и требуют мощного основания. Обычно для них возводят ленточный фундамент глубокого заложения или монолитную железобетонную плиту толщиной 300–500 мм либо тоньше, но с оребрением — выбор зависит от площади дома и типа грунта. На болотистых грунтах при сложной конфигурации здания может потребоваться очень дорогое свайно-плитное основание.
Кладка в один слой
А если обойтись одним слоем кладки? Ведь стены, сложенные только из лёгких блоков, а затем оштукатуренные, хорошо защитят от холода, при этом позволят сэкономить на фундаменте да и сами по себе обойдутся дешевле. Вот только дом придётся регулярно подкрашивать, а спустя 20–30 лет может потребоваться восстановление штукатурки. Плиточная облицовка на клею также менее долговечна, чем кирпичная кладка. Что касается навесного фасада, то при использовании топовых комплектующих (нержавеющий каркас и крепёж плюс клинкерная плитка или искусственный камень) эта конструкция будет стоить на 10–30 % дороже облицовки из полноразмерного клинкерного кирпича.
Кладка из кирпича с утеплением
В качестве альтернативы слоистой кладке можно также рассматривать ограждение с основным слоем из рядового кирпича (в один кирпич или полтора кирпича) и фасадным или внутренним утеплением, но тёплый фасад через 20–40 лет потребует ремонта, а внутреннее утепление нежелательно прежде всего с точки зрения микроклимата в доме.
Сэндвич-блок
Одна из альтернатив слоистой кладке — использование мелкоштучных сэндвич-блоков. Наиболее популярны так называемые теплоблоки — трёхслойные изделия из керамзитобетона (обкладки) и экструдированного полистирола («серединка»). Стены из этого материала обладают хорошими теплоизолирующими свойствами и высокой прочностью. Специфика кладки заключается в том, что раствором скрепляют только бетонные части блока, а середину шва оставляют пустой или заполняют монтажной пеной. В углах и проёмах требуются специальные изделия, у которых утеплитель закрыт не только с лицевой стороны, но и с одной из боковых. А поскольку ровно расколоть блок нельзя, а распилить очень сложно, нужны и готовые половинки. Эти нюансы несколько затрудняют и замедляют строительство, и всё-таки стены растут в 1,5–2 раза быстрее, чем при обычной кладке с утеплением. Минус теплоблочных стен — высокое сопротивление паропроницанию. Кроме того, они нуждаются в покраске, а значит, и периодической реставрации.
Таким образом, если вы решили строить «дом на века», то лучше слоистой кладки ничего не найти. Но выбирать материалы и технологию строительства нужно очень тщательно, желателен архитектурный надзор, не помешает и самому контролировать работы.
Облегченная колодцевая кирпичная кладка
Выбор утеплителя
Минеральная вата стоит дороже, уступает пенопластам по теплоизолирующей способности и боится влаги (обязательно наличие вентзазора, к разговору о котором мы ещё вернёмся), но зато практически не влияет на паропроницаемость стены. А пенопласт не пропускает пар и теоретически может запереть влагу внутри основного слоя ограждающей конструкции (хотя на практике переувлажнение стены происходит лишь при нарушениях в работе вентиляции и отопления).
При устройстве проёмов в трёхслойной стене утеплитель в зоне наружных откосов закрывают тычковым рядом кирпичей или заделывают раствором.
Стеновое ограждение «термический экран»
Отличительной особенностью конструкции наружной̆ стены «Термический экран» от многослойной кладки с плитным утеплителем является четкое разграничение функции между несущим (кирпичная кладка) и теплоизоляционно– отделочным слоями «Термический экран», а также – герметичность воздушной прослойки.
Несущий слои конструкции (внутренняя верста) в зависимости от этажности здания выполняется толщиной 250 мм или 380 мм из кирпича керамического полнотелого на цементном кладочном растворе. Кирпичная кладка предназначена для восприятия нагрузок от вышележащих этажей и передачи их на обрез фундамента.
Для закрепления (навески) конструктивного элемента «Термический̆ экран» в швы кладки несущего слоя, при его устройстве, устанавливаются стеклопластиковые анкеры-кронштеины.
слои «Термический экран» предназначен для обеспечения требуемого сопротивления теплопередаче, а также защиты материалов кирпичной кладки от атмосферных воздействий
На первом этапе выполняется кирпичная кладка несущего элемента наружных стен. В горизонтальные швы кладки по ходу ее выполнения устанавливают стеклопластиковые анкеры-кронштейны диаметром 8мм. По завершению всех общестроительных работ и устройства кровли приступают к монтажу блоков теплоизоляционных облицовочных стеновых панелей.
Кладка стен из легкобетонных и керамических поризованных блоков.
В настоящее время для возведения наружных стен применяются следующие виды легкобетонных стеновых блоков: керамзитобетонные блоки; газобетонные блоки; пенобетонные блоки; блоки из ячеистого бетона.
Облицовка фасада кирпичом популярна при строительстве частных домов, отлично смотрится и долговечная. Стены, облицованные кирпичом, чаще делают трехслойными, чтобы обеспечить необходимое теплосбережение. Первым слоем является несущая стена, вторым – утеплитель, а третьим – самонесущий слой облицовочного кирпича, который опирается на тот же фундамент, что и основная стена.
При создании трехслойной стены всегда возникает ряд вопросов, например:
Рассмотрим подробнее основные моменты строительства трехслойных стен облицованных кирпичом.
На что обратить внимание
Трехслойная стена по сравнению с однослойной, например, из блоков поризованной керамики, имеет недостатки, основные из которых:
Несущая стена выполняется чаще из полнотелого кирпича или малоформатных бетонных блоков, тогда ее толщина должна быть не менее: – для одноэтажных зданий – 18 – 24 см. – для 2 – 3 этажных зданий – от 29 см.
Также несущую стену можно выполнить из более легких материалов – газобетонов, керамзитобетонов и т.п. Применяются малоформатные блоки плотностью от 700 кг/м куб и больше. Толщина несущей стены определяется проектом, исходя из необходимой прочности, но обычно в пределах 25 – 50 см. Но с несущей стеной из облегченных пористых материалов возникают проблемы влагонакопления (см. ниже).
Типичная схема трехслойной стены с несущей стеной из кладки в два кирпича 24 см шириной (1), с утеплителем из жестких минераловатных плит (2), на фундаменте (3), вентиляционным зазором и гибкими стеклопластиковыми связями (4), с облицовкой из клинкерного кирпича (5) с вентиляционными отверстиями в швах в нижней части (6).
Первые два утеплителя дешевые, считаются традиционными, в основном применяются при утеплении частных домов. Но они предают многослойной стене главный недостаток – слишком маленький срок службы – 25 – 35 лет. По истечении которого, утеплитель нужно менять, что для трехслойной стены не дешево.
Последние два без этого недостатка, пеностекло называют “вечным”, а автоклавный газобетон представляет из себя пористый камень, его прогнозируемый срок службы сравним с кирпичем. Причем в отличие от дорогого пеностекла у газобетона доступная цена. Но популярность этого утеплителя пока еще маленькая.
Плиты из газобетона толщиной до 10 см наклеивают на несущую стену и дополнительно фиксируют тарельчатыми дюбелями 1- 2 шт. на одну плиту. Из плит толщиной более чем 10 см делают кладку на клею рядом с несущей стеной с опорой на фундамент, при этом возможен непродуваемый технологический зазор со стеной 2 – 10 мм.
Вопрос вентиляционного зазора в несущей стене
У слоя минеральной ваты или газобетона паропроницаемость будет больше чем у несущей стены, но меньше чем у облицовки кирпичем. Если между утеплителем и облицовкой не оставлять вентиляционный зазор, то нарушится основной принцип строительства многослойных стен – наружный слой должен быть более паропроницаем. В стене в холодный период будет накапливаться влага с последствиями:
Если же над слоем утеплителя будет вентиляционный зазор шириной 3 см, по которому снизу вверх движется воздух, то накопления влаги не произойдет.
Наглядно на графиках, согласно теоретическим расчетам на ЭВМ, представлено накопление влаги по месяцам в трехслойной стене. Несущая стена – керамзитобетон слоем 25 см, утеплитель – минеральная вата 12 см, облицовка – керамический кирпич 12 см.
первый график для стены с облицовкой кирпичем без вент. зазора.
Если применять пенополистирол плотностью выше 35 кг/м куб слоем обычной толщины, то надобность в вентиляционном зазоре отпадает, накопление влаги не происходит, вследствие минимального движения пара.
Но если несущая стена будет из пористых, паропрозрачных материалов, (газобетона и подобных), то в ней возможно подувлажнение в точке росы при любой конструкции фасада (точка росы будет находиться в основном в стене, ввиду повышенной теплоизоляции ее материала). Поэтому изнутри несущую стену из легких пористых материалов, обязательно защищают слоем пароизоляции. Но такая конструкция более дорогая и проблемная, поэтому пористые конструкционные материалы лучше применять в однослойных стенах.
Нужно отметить, что однослойная стена, например, из газобетона или поризованной керамики лишена подобных проблем. Толщина утеплителя выбирается в соответствии с расчетом по необходимому сопротивлению теплопередаче стены, обычно находится в пределах 7 – 12 см, для пеностекла – до 15 см.
Какую конструкцию трехслойной стены выбрать
Для регионов с холодными зимами в случае применения паропрозрачных утеплителей минеральная вата или газобетон 100 кг/м куб наличие вентиляционного зазора в стене является обязательным, для обеспечения ее нормального состояния.
При этом вентиляционный зазор остается открытым под кровлей, а в нижней части стены для подачи воздуха оставляют незаполнеными вертикальные швы между кирпичами, применяют щелевой кирпич, таким образом, чтобы площадь отверстий была не менее 75 см кв. на 20 метров кв. кладки.
Минеральная вата плотностью до 80 кг/м кв. должна закрываться ветрозащитной супердиффузионной мембраной, которая препятствует продуванию ее слоя воздухом. Мембрана и слои ваты крепятся тарельчатыми дюбелями 10 шт. на м кв. в несущую стену.
ППС, газобетон, возводят с применение клея, в соответствии с рекомендациями выше. Дополнительная фиксация обычно 3 – 5 пластиковых дюбелей на метр квадратный.
В трехслойной стене рекомендуется применять кладочную сетку, которой связываются все слои (и кирпичная облицовка). При этом шаг установки сетки по вертикали – 500 – 600 мм, по размерам плиты утеплителя (можно меньше). Если применяются стеклопластиковые связи, то их количество не должно быть меньше 4 шт. на метр кв., а шаг установки по горизонтали не более 500 мм., возле проемов, на углах шах установки связей уменьшается, до 8 шт. на м. кв.
Кирпичная облицовка армируется кладочной сеткой с шагом по вертикали не более 1,2 метра, с заводкой сетки в несущую стену.
Двери и окна располагают по глубине стены напротив границы утеплитель-несущая стена. В таком случае достигается лучшая экономия тепла на проемах, а также уменьшается риск запотевания стекол.
Выводы
Сейчас автоклавный газобетон низкой плотности теснит минеральную вату, ввиду того что он более экологичный и долговечный.
Применение газобетонных утепляющих панелей в трехслойной стене облицованной кирпичем и несущей стеной из тяжелых материалов представляется оптимальным. Но с этим утеплителем желательно делать вентиляционный зазор, так как сам материал восприимчив к увлажнению. Применение тяжелых материалов для несущей стены избавляет от проблем с накоплением влаги в толще стены. Несущая стена из газобетонов высокой плотности должна ограждаться паробарьером изнутри при любой конструкции двух или трехслойной стены. Минераловатные плиты лучше применить большой плотности, от 80 кг/м куб, без ветрозащитной мембраны, которая также является “слабым звеном” в конструкции, если учитывать ее неразборность. Сократить затраты на строительство, уменьшить толщину стены можно если применить пенополистиролы для утепления без вент. зазора. Также у них меньший коэффициент теплопроводности, они могут применяться более тонким слоем, что в итоге даст экономию толщины до 5 – 8 см. Дополнительная экономия – кладка фасадного кирпича на ребро, толщиной слоя в 6 см. Но здесь требуются увеличение количества связей.
Применение в трехслойной стене пенополистиролов и минеральной ваты с низкой плотностью представляется неоправданной экономией.
Элементы слоистой кладки
В средней полосе наиболее популярные материалы для внутренней версты кладки — газосиликатные блоки марок D500 и D600, а также керамические поризованные блоки. Для наружной версты используют пустотелый красный, жёлтый и клинкерный кирпич. Разумеется, возможны и другие, более экзотические сочетания, например полистиролбетонных и бетонных вибропрессованных блоков. Кладку внутренней версты желательно вести на специальном «тёплом» клее впустошовку (в продаже есть специальные готовые смеси для газосиликатных и керамических блоков), а лицевую кирпичную — на цементном растворе с расшивкой швов. Изнутри такие стены обычно штукатурят или обшивают гипсокартоном (если возможны перерывы в работе отопления, то предпочтителен первый вариант).
Как правило, требуется, чтобы связи между слоями были гибкими, иначе разница в усадке и термическом расширении материалов может привести к образованию трещин.
Двухслойная конструкция не всегда позволяет выполнить современные нормы по теплосбережению. Скажем, стена из блоков Porotherm и щелевого облицовочного кирпича общей толщиной 50 см (38 + 12 см) обладает сопротивлением теплопередаче около 2,9 м2 • °C/Вт, то есть в условиях Московской и Ленинградской областей не соответствует требованиям СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» (3,2 м2 • °C/Вт).
Поэтому всё чаще задействуют трёхслойную конструкцию, в которой между двумя каменными стенками расположен утеплитель — плиты из минеральной (стеклянной или каменной) ваты или пенопласта (беспрессового пенополистирола, экструзионного пенополистирола, пенополиизоцианурата и др.). Сопротивление теплопередаче пеноблочно-кирпичной стены (30+12 см) со слоем утеплителя толщиной 5 см составляет 3,4–3,8 м2 • °C/Вт.
Многослойная кирпичная кладка с плитным утеплителем
Многослойная кирпичная кладка стен с плитным утеплителем, закрепленным гибкими связями из стеклопластика, заменила массово применяемую колодцевую кладку.
Причиной отказа от колодцевой кладки явилось существенное снижение теплотехнических характеристик наружного стенового ограждения зданий в процессе эксплуатации.
Вентиляция
Нужен ли в слоистой стене вентиляционный зазор? Иногда да, иногда нет — в зависимости от конструкции стены. Зазор величиной не менее 30 мм обязателен в том случае, если средний слой состоит из минеральной ваты утеплителя. Всегда есть вероятность увлажнения волокнистого материала парами из помещений (при высоком паропропускании внутреннего слоя) и дождём сквозь плохо заделанные швы в облицовке. А благодаря вентзазору утеплитель сможет высохнуть и не утратит своих свойств.
Вентиляционный зазор должен иметь входные и выходные отверстия. Лучше всего оставить пустые вертикальные швы в лицевой кладке и закрыть их решётками из нержавеющей стали — такие отдушины практически незаметны на фасаде. Кроме того, в нижней части зазора может скапливаться конденсат, поэтому кладка здесь должна быть гидроизолирована мастикой или рулонным материалом на высоту около 10 см от дна колодца вентзазора; не помешают также каналы для отвода воды, которые устраивают с шагом 2–3 м).
Последовательность монтажа
Трехслойная кладка с плитным утеплителем
Конструктивное решение наружного стенового ограждения «Термический̆ экран»
