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.
Преимущества
- красивый и респектабельный внешний вид при использовании дорогостоящих облицовочных материалов;
- высокая долговечность при условии правильного проектирования и квалифицированного монтажа конструкции.
Недостатки
- большая трудоемкость возведения;
- малая воздухопроницаемость;
- возможность конденсации влаги между разнородными слоями такой стены.
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
- Внутренняя часть кирпичной стены
- Минеральная вата
- Наружная часть кирпичной стены
- Связи
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.
- Воздушный зазор 2 см
- Нижняя часть здания
- Верхняя часть здания
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
- Кладка облицовочного слоя до уровня связей
- Монтаж теплоизоляционного слоя, чтобы верх его был выше облицовочного слоя на 5-10 см
- Кладка несущего слоя до следующего уровня связей
- Установка связей, протыкая их через утеплитель
- Кладка по одному ряду кирпича в несущей части стены и облицовочном слое
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
Последовательность монтажа
(альтернативный вариант)
Теплая кладка кирпичных стен
Одна из самых надежных и, пожалуй, одна из самых дорогих технологий возведения несущих стен – кирпичная кладка – имеет множество достоинств и не избавлена от некоторого количества недостатков. И к числу указанных недостатков, помимо высокой стоимости работ и материала, чаще всего, относят еще и низкую тепловую инерцию стен из кирпича.
Причем, в большинстве справочников указывается, что для успешного сопротивления низким температурам кирпичная кладка стен должна иметь практически метровую глубину.
Именно поэтому, практически во всех современных проектах используется особая кирпичная кладка с утеплителем. И этот технологический прием позволяет не только увеличить тепловую инерцию кладки, но и способствует существенному уменьшению сметы строительства. Ведь, в зависимости от этажности здания, для достижения несущей прочности достаточно обустроить кладку толщиной в 1,5 кирпича, а теплостойкость строения будет обеспечена слоем утеплителя.
В итоге, используя сочетания кирпича и утеплителя можно существенно снизить нагрузку на фундамент. Кроме того, такую стену можно сложить с незначительными трудозатратами. И, в конце концов, кладка с утеплителем дает возможность сэкономить и стройматериалы.
Да и главный строительный документ, которым регламентируется кирпичная кладка – СНиП «Несущие и ограждающие конструкции» – утверждает, что сплошная кладка с толщиной более 38 сантиметров (в 1,5 кирпича) попросту нецелесообразна с экономической точки зрения.
Современные строительные технологии позволяют реализовать утепление кирпичной кладки сразу несколькими способами. Но, по большому счету, подобное разнообразие очень легко разделить на два направления – внешнее и внутреннее утепление.
Кирпичная кладка стен с внутренним утеплением реализуется с помощью воздушных прослоек и колодцев. Именно так называются пустоты, создаваемые в стене во время кладки.
Воздушные прослойки можно обустроить и в сплошной несущей кладке, и в процессе отделке лицевым кирпичом. Пустоты толщиной в 5-7 сантиметров образуются перевязкой тычками, соединяющими параллельно выстроенные стены. Причем, прослойки имеют замкнутую структуру. Поэтому, для обеспечения хотя бы минимальной герметичности стену с воздушными прослойками необходимо обязательно оштукатурить.
Подобная технология позволяет сэкономить 15-20 процентов строительного материала. Тепловая инерция пустотелой стены превышает естественные показатели сплошной кладки, как минимум, на 30 процентов. Кроме того, существует и пустотелая кирпичная кладка с утеплителем, размещаемым прямо во внутренних полостях. И в роли такого утеплителя может выступать и минеральная вата и пенопласт. Причем, в последнем случае тепловая инерция кладки повышается на 100 процентов!
Впрочем, главный строительный документ, которым регламентируется кирпичная кладка – СНиП 3.03.01-87 – утверждает, что помимо технологии возведения стены с воздушными прослойками существует и «колодцевая кладка» - подобная кладка ЗАПРЕЩЕНА к использованию!!!
Согласно этой технологии несущая стена образовывается из наружной и внутренней стенки, соединенных с помощью сплошных мостиков (диафрагм). Причем, в отличие от замкнутых прослоек, колодцы имеют открытую структуру, что позволяет использовать в качестве утеплителя различные засыпки или легкие бетоны.
Разумеется, такая «всеядность» способствует еще большей экономичности процесса строительства, которой характеризуется именно колодцевая кирпичная кладка – СНиП позволяет использовать в роли утеплителя и опилки, и туф, и керамзит, и пенобетон, и целый ряд иных, недорогих материалов.
Однако при всех достоинствах варианта с внутренним утеплением такая технология обладает одним существенным недостатком – реализацию подобной схемы можно осуществить только в процессе строительства здания. Следовательно, если в расчеты архитектора вкралась ошибка, то владельцу уже построенного сооружения придется обратиться к иным решениям. И хорошим примером подобного решения является кирпичная кладка стен с наружным утеплением.
Эта схема предполагает обустройство дополнительного внешнего или внутреннего теплоизолирующего покрытия. В роли такого покрытия может выступать и сложная система «теплого фасада», и довольно доступная схема, предполагающая использование теплостойкой штукатурки. Конечное решение зависит от конкретных климатических условий.
Вдобавок, с технологической точки зрения кирпичная кладка с утеплителем, расположенным снаружи или внутри здания, не отличается от обычной сплошной кладки – в ней нет ни сложных перевязок, ни диафрагм, ни мостиков. А это значит, что с подобной кладкой справится даже неквалифицированный каменщик.
В итоге, мы может утверждать, что схема с наружным утеплением является не только самым экономичным, но и наименее трудоемким решением проблемы теплостойкости кирпичной кладки.
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
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.
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 .
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/м 3 , 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/м 3 . 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 м 2 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/м 3 и коэффициент теплопроводности в сухом состоянии 0,045 - 0,06 Вт/м о К . 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/м 3 . ) 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 м 2 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:
- 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.
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, с рок 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/м 3 , 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 м 2 глухой стены — не менее 4 шт. На углах здания по периметру оконных и дверных проемов 6-8 шт. на 1 м 2 .
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 см 2 на каждые 20 м 2 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.
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.
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/м 3 с вентилируемым зазором.
Стена, утепленная минватой с вентилируемым зазором, быстрее высыхает от строительной влаги и не накапливает влагу в процессе эксплуатации. Утеплитель не горит.
Трехслойная конструкция наружных стен с кирпичной облицовкой - классика многоэтажного строительства. В таких конструкциях несущие нагрузки не передаются на утеплитель, поэтому для теплоизоляции стен подходят и минеральная изоляция, и экструдированный пенополистирол.
Слой теплоизоляции, уложенный между несущей и фасадной частями стены, позволяет повысить энергосберегающие свойства здания, защитить несущую стену от воздействия перепадов температур и продлить срок службы здания в целом.
Конструкция трехслойных стен с кирпичной облицовкой
Послойно трехслойная стена с утеплителем выглядит одинаково при использовании минеральной изоляции или экструдированного пенополистирола. Единственное исключение - ветрозащитная паропроницаемая мембрана. Ее нужно использовать при монтаже минеральной изоляции и вовсе не нужно - при утеплении экструдированным пенополистиролом.
Что касается монтажных работ, то при выборе того или иного утеплителя нужно учитывать, что они имеют заметные отличия.
Ниже рассмотрим порядок монтажных работ при использовании волоконной теплоизоляции, а также укажем, что можно упустить, а что необходимо учесть при работе с экструдированным пенополистиролом.
Рекомендации по монтажу минеральной теплоизоляции в трехслойных стенах с кирпичной облицовкой
- Минеральная теплоизоляция крепится на несущей стене благодаря гибким стеклопластиковым связям. Она нанизывается на предварительно закрепленные в стене стержни, а затем фиксируется с помощью подвижных фиксаторов и дюбелей.
- Плиты следует устанавливать плотно друг к другу, а шляпка дюбеля при этом должна прилегать вплотную к плите, но не зажимать ее поверхность.
- Сверху на минеральный утеплитель укладывается слой ветрозащитной паропроницаемой мембраны.
- Между теплоизоляцией и облицовочной стеной оставляется вентиляционный зазор - не менее 20 мм.
- После этого возводится внешняя кирпичная стена.
- Для закрепления пенополистирола не нужны подвижные фиксаторы.
- В ветрозащитной паропроницаемой мембране нет необходимости.
- Вентзазор в этом случае не нужен - внешняя стена возводится вплотную к теплоизоляции.
Технические особенности теплоизоляции URSA
|
|
|
Минеральная 
Экструдированный пенополистирол URSA XPS
Наружное утепление стен повысит комфорт проживания в доме, уменьшит его теплопотери, а также увеличит срок службы несущей конструкции. Гарантия на утеплитель составляет 50 лет - его можно будет заменить не раньше планового обновления фасада здания.
Рекомендуемые материалы Допустимые материалы- Несущая часть стены выполняется из монолитного или сборного железобетона, из керамического или силикатного кирпича, из керамических, бетонных, силикатных или природных камней или блоков.
- Установка теплоизоляции может осуществляться одновременно с возведением несущей части стены. В этом случае, для крепления теплоизоляции применяется базальтопластиковые или стеклопластиковые связи с подвижными фиксаторами.
- Теплоизоляция нанизывается на связи и прижимается подвижными фиксаторами. При использовании в качестве теплоизоляции пенополистирола подвижный фиксатор, как правило, не нужен.
- В том случае если несущая часть стены уже готова (реконструкция), крепление теплоизоляционных плит производится дюбелями для крепления теплоизоляции, либо при помощи базальтопластиковых или стеклопластиковых связей с подвижными фиксаторами и пластмассовыми дюбелями для закрепления связи на основании.
- Подвижный фиксатор арматуры и шляпка дюбеля крепления теплоизоляции должны плотно прилегать к поверхности теплоизоляции. Не допускается крепление теплоизоляции с зазорами между отдельными плитами, а также смятие поверхности утеплителя дюбелем.
- Облицовочный слой устанавливается вплотную к теплоизоляции, либо с зазором. В качестве облицовочного слоя могут использоваться керамические или силикатные кирпичи; керамические, бетонные, силикатные или природные камни; блоки правильной формы.
- При использовании плит из стеклянного штапельного волокна между теплоизоляцией и облицовочным слоем рекомендуется предусматривать воздушный зазор шириной не менее 20 мм, предохраняющий теплоизоляцию от увлажнения атмосферными осадками, проникающими капиллярным путем через облицовочный слой. В случае применения пенополистирола облицовочный слой устанавливается вплотную к теплоизоляции.
В классической конструкции трехслойной стены несущим элементом является внутренняя верста. Традиционным материалом для внутренней части стены является красный глиняный кирпич. Кладка обычно выполняется на цементно-песчаном растворе в 1,5-2 кирпича (380-510 мм). Теплопроводность кирпича lБ = 0,81 Вт/(м·К).
Все большую популярность сейчас приобретают блоки из так называемых «легких» или «эффективных» бетонов. Стена, выложенная из таких блоков, обладает достаточной несущей способностью для небольшого частного дома и лучшим, по сравнению с обычной кирпичной стеной, сопротивлением теплопередаче.
Тем не менее, даже самые «эффективные» с точки зрения теплотехники бетоны сильно проигрывают специальным теплоизоляционным материалам. Так, например, наиболее компромиссный вариант из соотношения «теплотехника/прочность» - пено- или газобетонный блок плотностью 600 кг/м³ имеет расчетную теплопроводность около lБ = 0,26 Вт/(м·К), что в 5-6 раз выше, чем у современных теплоизоляционных материалов на основе каменного волокна
(lБ = 0,045 Вт/(м·К)).
Поэтому подбор толщины внутренней стены проводят исходя из несущей способности, а теплозащиту обеспечит эффективная теплоизоляция.
Материалы и конструктивные решения
В качестве теплоизоляционного материала в конструкции слоистой кладки часто используют засыпку из гранулированной минеральной ваты, плиты из каменной ваты или пенопласты. У каждого из материалов есть как плюсы, так и минусы.
Гранулированная вата (гранулят) засыпается между наружной и внутренней верстами, заполняя все свободное пространство. Это позволяет точно повторить фактический контур стен, со всеми дефектами кладки. Но есть у этого материала и минусы. Обычно гранулят закачивается в готовую стену под давлением, это не позволяет контролировать равномерность распределения материала по всему объему.
Если гранулят распределится неравномерно, то неизбежно произойдет его усадка и часть стены окажется неутепленной. По сравнению с плитами из каменной ваты или различных пенопластов гранулят обладает большей теплопроводностью.
Утепление конструкции плитами из каменной ваты является наиболее предпочтительным. Во-первых, технология производства работ такова, что сначала устанавливают теплоизоляционные плиты, а потом кладут внутреннюю версту. Это позволяет контролировать качество работ, целостность теплоизоляционного слоя (отсутствие щелей между теплоизоляционными плитами). При использовании стержней (металлических или стеклопластиковых) в качестве связей между верстами минераловатные плиты просто накалываются на них. Дополнительного крепления не требуется.
В такой конструкции появляется возможность устроить воздушный зазор между утеплителем и наружной верстой для лучшего вывода влаги из несущей стены и утеплителя. Для этого можно использовать фиксирующие шайбы. Если в качестве связей используются различные сетки или другие детали, то они также проходят сквозь толщу утеплителя. При этом для устройства воздушного зазора применяется дополнительное механическое крепление плит.
Для слоистых кладок следует применять полужесткие плиты из каменной ваты, которые сохраняют геометрическую целостность (не дают усадку) на протяжении всего срока службы. Укладка полужестких плит позволяет хорошо заполнить все дефекты кладки, создать сплошной слой теплоизоляции (плиты можно немного «поджать», избежав щелей).
Плиты из каменной ваты "ROCKWOOL КАВИТИ БАТТС" - легкие гидрофобизированные теплоизоляционные плиты на синтетическом связующем. Являются негорючими. Разработаны специально для применения в качестве среднего теплоизоляционного слоя в трехслойных наружных стенах.
Технические характеристики:
Плотность, кг/м³ 45
Теплопроводность, Вт/(м·К) не более
- в сухом состоянии при 10/25 °С 0,033/0,35
- расчетная для зоны эксплуатации А/Б 0,041/0,044
Водопоглощение, % по объему не более 1,5
Паропроницаемость, мг/м·ч·Па 0,35
При использовании теплоизоляционного слоя между внутренней и наружной верстами должны быть предусмотрены гибкие связи. Ранее они выполнялись из стальной арматуры, сейчас - из щелочестойкого стеклопластика. Этот вариант предпочтителен из-за меньшей теплопроводности стеклопластиковых стержней. Теплопроводность связей оказывает сильное влияние на тепловую однородность конструкции. Замена стальных гибких связей на стеклопластиковые позволяет снизить толщину теплоизоляционного слоя на 5-10 %.
Схема слоистой кладки: А - без воздушного зазора; Б - с воздушным зазором
Типовые решения устройства слоистых кладок можно разделить на два вида: с устройством воздушного зазора и без него (рис. 2А, Б). Устройство воздушного зазора позволяет более эффективно удалять влагу из конструкции, т. к. избыточная влага из несущей стены и утеплителя будет сразу уходить в атмосферу. В то время как в конструкции без воздушного зазора пар будет проходить и через облицовочный кирпич. При этом воздушный зазор увеличивает общую толщину стены, а, следовательно, и фундамента; увеличится длина гибких связей.
Термическое сопротивление конструкции
Расчет толщины теплоизоляции должен быть произведен по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». При расчете стены без воздушного зазора следует учитывать все три основных слоя: внутреннюю, наружную кладки и теплоизоляционный слой. Наличие воздушного зазора «выключает» из работы наружную часть стены, т. к. температура воздуха в зазоре будет почти такой же, как на улице.
Влагоперенос и паропроницаемость
Взаимное расположение отдельных слоев ограждающих конструкций должно способствовать высыханию конструкций и исключать возможность накопления влаги в ограждении в процессе эксплуатации (СП 23-101-2004). Другими словами, паропроницаемость материала должна возрастать изнутри наружу. Согласно этому правилу в трехслойной стене нужно использовать только материалы на основе минеральной ваты. Использование паронепроницаемого материала в середине кирпичной стены может привести к накоплению влаги во внутренней части стены. Это создаст благоприятную среду для развития плесени и грибка. Опасность заключается еще в том, что в этом случае просушить стену будет невозможно. Использование минеральной ваты при правильном выборе конструкции позволяет избежать проблем с влагонакоплением в толще стены, что благоприятно скажется на внутреннем климате помещений.
Пример расчета толщины теплоизоляции
Исходные данные:
Жилое здание расположено в Москве, толщина несущей стены 250 мм. Рассматриваются два варианта: с воздушным зазором и без него.
Расчетная теплопроводность плит "КАВИТИ БАТТС lБ" = 0,044 Вт/(м·К)
Расчетный коэффициент теплопроводности кирпичной кладки lБ = 0,81 Вт/(м·К)
ГСОП для Москвы = 4 943, согласно СНиП 23-02-2003, при расчетной температуре внутреннего воздуха tв = 20 °С
Тогда по тому же СНиП требуемое сопротивление теплопередаче для стен жилых зданий при 4943 ГСОП = 3,13 м²°С/Вт.
Расчетное сопротивление теплопередаче равно:
где: a1, a2 - коэффициенты теплоотдачи, соответственно 8,7 и 23 м ²°С/Вт; di/li - толщина (м) и теплопроводность (Вт/м·К) i-го слоя; n - количество слоев в конструкции
При учете стены из кирпича, толщиной 250 мм:
Rст = 1/8,7+0,25/0,81+1/23 = 0,467 м²°С/Вт
При учете стен из кирпича, толщиной 250 мм и 120 мм:
Rст = 1/8,7+0,25/0,81+0,12/0,81+1/23 = 0,615 м²°С/Вт
Тогда толщина теплоизоляции будет равна:
d’ти=(Rreg - Rст)·lти = (3,13-0,467)·0,044 = 117 мм
d’ти=(Rreg - Rст)·lти = (3,13-0,615)·0,044 = 111 мм
Данный расчет не учитывает коэффициент тепловой неоднородности стены. А любое теплопроводное включение (в том числе связи между несущей стеной и отделочным слоем) увеличивает расчетную толщину изоляции.
Современные российские нормы (СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий») устанавливают методику расчета коэффициента теплотехнической однородности для трехслойных стен. Согласно этим нормам для фактической конструкции допускаются значения коэффициента от 1 до 0,64. Среднее значение коэффициента для слоистой кладки составляет около 0,8.
Следует поделить полученную выше расчетную толщину теплоизоляции на коэффициент. Например: dти = d’ти/r = 117/0,8=146,25 мм. Полученное значение округляется в большую сторону до десятков, т. е. dти = 150 мм.
Расчет с учетом теплопроводных включений не может учесть влияние щелей между теплоизоляционными плитами и внутренней стеной. Поэтому такой расчет дает достаточно точный результат для теплоизоляционного слоя из полужестких плит из каменной ваты, но не для жестких плит или пенопластов.
Монтаж многослойных стен
При отделочном слое из кирпича толщиной 120 мм в качестве теплоизоляции используют плиты "КАВИТИ БАТТС".
Защитную кирпичную стенку выполняют из кирпича или камней керамических лицевых (ГОСТ 7484-78) или отборных стандартных (ГОСТ 530-95), а также силикатного кирпича (ГОСТ 379-95). При облицовке силикатным кирпичом цоколь, пояса, парапеты и карниз выполняют из керамического кирпича.
При новом строительстве защитная стенка из кирпича может выполняться на всю высоту здания. При этом она может быть самонесущей до высоты 6-7 м, а далее навесной с опиранием на пояса, выступающие из несущей стены через каждые два этажа (6-7 м) по высоте здания.
Кладка защитной стенки из кирпича ведется с обязательным заполнением раствором горизонтальных и вертикальных швов и расшивкой с фасадной стороны. Шаг температурных швов в кирпичной облицовке принимается по СНиП 11-22-81, как для неотапливаемых зданий.
В новом строительстве облицовочная кирпичная кладка армируется и соединяется с несущей частью стены различными связями. Стальные арматурные связи располагают с шагом по высоте 600 мм, при этом площадь поперечных стержней (связей) должна быть не менее 0,4 см² на 1 м² поверхности стены. Допускается применение связей из стеклопластиковой арматуры.
Для обеспечения адгезии со строительным раствором стеклопластиковые стержни Бийского завода диаметром 5,5 мм имеют на концах анкерное уширение, а арматурные стержни БПА диаметром 6 мм - анкерные зацепы в виде утолщений из песка на эпоксидной смоле.
Стеклопластиковые связи закладывают в горизонтальные швы кладки не более, чем через 600 мм по длине стены и не более 500 мм по ее высоте. Суммарная площадь сечения гибких связей должна быть не менее 1 см² на 1 м² поверхности стены.
При кладке стеклопластиковые стержни, выполняющие функцию связей, укладывают горизонтально и перпендикулярно плоскости стены. Разница отметок концов уложенного стержня не должна превышать 5 мм. Связи укладывают в горизонтальный шов на расстоянии не менее 60 мм от вертикальных швов кладки. Стеклопластиковые стержни должны заходить в облицовочный слой толщиной 120 мм и в несущий слой на глубину не менее 90 мм.
Кладку облицовочного и несущего слоев выполняют с применением цементно-песчаного раствора марки 50 и выше для летних условий работы. При возведении стен в зимнее время кладку выполняют с применением растворов с противоморозными химическими добавками, не вызывающими коррозии материалов кладки и стеклопластиковых связей и твердеющими при отрицательной температуре без обогрева в соответствии с указаниями СНиП 11-22-81.
Стены крепить к перекрытиям и покрытиям анкерами сечением не менее 0,5 см. Расстояние между анкерами в перекрытиях из сборных панелей, опирающихся на стены, должны быть не более 6 м.
При расчете и проектировании трехслойных каменных стен с гибкими связями из стеклопластиковой арматуры необходимо соблюдать допустимые отношения высот стен к их толщинам в соответствии с п. п. 6.16 - 6.20 СНиП 11-22-81, причем каждый слой со своей толщиной рассматривается независимо от другого. Технология производства работ должна исключать возможность расшатывания гибких стеклопластиковых связей.
Работы рекомендуется вести в следующей последовательности:
- кладется облицовочный слой до уровня связей;
- монтируется теплоизоляционный слой, чтобы верх его был выше облицовочного слоя на 50 - 100 мм;
- выкладывается несущий слой до следующего уровня связей;
- устанавливают связи, протыкая их через теплоизоляционный слой. При этом, если горизонтальные швы несущего и облицовочного слоев стены, в которых ставятся стеклопластиковые связи, не совпадают более, чем на 20 мм в несущем слое кирпичной кладки связи размещают в вертикальном шве;
- выкладывают по одному ряду кирпича в несущей части стены и облицовочном слое.
В дальнейшем кладка ведется в той же последовательности.
Парапеты, пояса, подоконники и т. п. должны иметь надежные сливы из оцинкованной стали, которые обеспечивают отвод атмосферной влаги и исключают возможность ее сбегания непосредственно по стене.
Все открытые поверхности стальных элементов, выходящих на фасад, и анкера,устанавливаемые в кладке, должны быть защищены от коррозии металлизацией слоем толщиной 120 мкм или лакокрасочными покрытиями.
Соединение слоев: А - общий вид (разрез по высоте стены); Б - соединение петлями; В - соединение металлической сеткой (разрезы 1-1) 1 - стена (несущая часть); 2 - защитно-декоративная кладка; 3 - рихтовочный зазор; 4 - теплоизоляция из минеральных плит "КАВИТИ БАТТС"; 5 - внутренняя штукатурка; 6 - соединение; 7 - вязальная проволока; 8 - закладная сетка; 9 - закладная петля; 10 - стальные стержни 2Ж 6; 11 - стеклопластиковые стержни
Соединение слоев: А - общий вид (разрез по высоте стены); Б - соединение петлями; В - соединение металлической сеткой (разрезы 1-1) 1 - стена (несущая часть); 2 - защитно-декоративная кладка; 3 - рихтовочный зазор; 4 - теплоизоляция из минеральных плит "КАВИТИ БАТТС"; 5 - внутренняя штукатурка; 6 - соединение; 7 - вязальная проволока; 8 - закладная сетка; 9 - закладная петля; 10 - стальные стержни 2Ж 6; 11 - стеклопластиковые стержни
Отделку цоколя рекомендуется выполнять из материалов повышенной прочности и декоративности, допускающих их очистку и мойку, например, из лицевого кирпича, плит из натурального или искусственного камня, керамической и стеклянной плитки и др. Верхняя кромка этой защитно-декоративной отделки должна располагаться не ниже 2,5 м от уровня планировки. Аналогичную отделку могут иметь углы стен, порталы дверей, арок, ворот, оконные наличники или отдельные участки глухих стен.
В многоэтажных каркасных зданиях стена выполняется самонесущей на высоту этажа до 3,6 м при свободной длине до 6 м. Стена опирается на железобетонное междуэтажное перекрытие с термовкладышами.
Связь стены с колоннами каркаса или внутренними несущими стенами осуществляется с помощью анкеров, располагаемых по высоте этажа с шагом 600 мм и закрепленных к несущим конструкциям каркаса на дюбелях.
Сопряжение стены с перекрытием: 1 - стена (несущая часть); 2 - защитнодекоративная кладка; 3 - рихтовочный зазор; 4 - теплоизоляция из минеральных плит; 5 - внутренняя штукатурка; 6 - анкер; 7 - перекрытие; 8 - несущая балка-пояс; 9 - декоративная плитка; 10 - мастика; 11 - прокладка пенополиэтиленовая уплотняющая
Связь облицовочного слоя с внутренним слоем стены обеспечивается арматурной сеткой, которая скруткой соединяется с анкерами.
Сопряжение стены с фундаментом. А - эксплуатируемый подвал; Б - мелкозаглубленный фундамент 1 - стена (несущая часть); 2 - защитно-декоративная кладка; 3 - рихтовочный зазор; 4 - теплоизоляция из минеральных плит; 5 - внутренняя штукатурка; 6 - соединение; 7 - отмостка; 8 - гидроизоляция - цементно-песчаный раствор; 9 - фундаментная балка (блоки); 10 - пол подвала или 1-го этажа; 11 - крупный песок
Допустимое отношение высоты стен к их толщинам принимается в соответствии с указаниями п. 6.16-6.20 СНиП П-22-81. При этом стена должна быть рассчитана на действие ветровой нагрузки.
Сопряжение стены с плоской кровлей:
1 - стена (несущая часть);
2 - защитно-декоративная кладка;
3 - рихтовочный зазор;
4 - теплоизоляция из минеральных плит;
5 - перекрытие;
6 - соединение;
7 - дюбель;
8 - антисептированный деревянный брусок;
9 - слив;
10 - костыль;
11 - гвоздь;
12 - термовставка из ячеистобетонных блоков;
13 - кровельный «пирог»
Зазор между перекрытием и стеной заполняют полиуретановой пеной с постановкой трубчатых уплотнителей и последующей двухсторонней герметизацией зазора силиконовым герметиком.
