СТЕНЫ КОТТЕДЖЕЙ основные варианты
Прочитать статью с иллюстрациями в формате pdf
Определение конструкции и материалов стен является важным шагом при строительстве коттеджа. Выбор варианта определяется критериями, связанными со строительной физикой, ценой и особенностями местной стройиндустрии.
Относительно цены надо отметить: серьезную экономию на конструкциях стен не получить. Происходит это по двум причинам: во-первых, стоимость стен в общей стоимости дома занимают небольшой процент - порядка 12-15% (имеется в виду коробка без отделки, па если прибавить отделку, то почти в два раза меньше). То есть, если одна конструкция стены стоит дешевле другой, например на 20%, то, пересчитав на дом в целом, мы получаем около 3% экономии. Много это или мало - каждому судить самостоятельно. Но я бы напомнил, что дом все-таки строится «для себя» и на долгие годы, и 3%стоимости не должны быть решающими.
Во-вторых, просто нет таких конструкций стен, которые были бы существенно дешевле остальных (ну, если мы не говорим о, например, саманных домиках на Кубани...) Если вам предложат существенную экономию на стенах, то это значит, что где-то есть подвох... В чем подвох, я расскажу в соответствующем разделе статьи.
Остерегайтесь!
Остерегайтесь всяческих экзотических конструкций, которые то и дело выбрасывают на рынок под видом уникальных «западных» недорогих технологий. Если бы кто-то придумал хорошую и дешевую новую конструкцию, то так бы строили все, и технология не была бы уникальной, а была бы повсеместно распространенной.! Если есть желающие поставить на себе эксперимент в духе Пастера (который прививал себе непроверенную вакцину против (кажется) оспы и сознательно шел на заражение), и рискнуть своими деньгами, то - на здоровье - может, потом расскажете и нам об этом опыте в своей статье.
Новые технологии и политика
На строительном рынке России за последние 10 лет появились две по-настоящему революционные технологии, которые очень быстро завоевали рынок. Это газобетон: он появился примерно 15 лет назад и сейчас настолько потеснил, казалось бы, вечный материал - кирпич, что оставил ему меньшую долю рынка. И аналогично - окна из ПВХ профилей (по народному - «стеклопакеты»), о которых коммунисты девяностых годов говорили на митингах, что «...придет наше время, и мы знаем к кому идти - в те квартиры, где стоят стеклопакеты...», сегодня практически вытеснили с рынка деревянные конструкции окон, лишив тем самых большевиков ориентиров в пространстве.
Основные конструкции стен можно разделить на три типа: массивные, легкие (каркасные) и массивные деревянные. Массивные стены отличаются тем, что имеют в качестве несущей основы, воспринимающей нагрузки, полнотелый массивный материал. Каркасные - это стоечно-балочная система с заполнителями между элементами каркаса.
МАССИВНЫЕ СТЕНЫ
Массивные конструкции стен можно в свою очередь разделить на два типа: однослойные и многослойные.
Практически единственная конструкция однослойных стен, которая осталась легитимной в средней полосе России с точки зрения теплотехники - это стена из ячеистого бетона. Ячеистые бетоны имеют технологические разновидности, но суть их одна: это наличие заполненных воздухом пустот-ячеек в бетоне размером 1-3 мм, которые обеспечивают высокую теплоизоляцию. Ячеистые бетоны прочные и легкие, и тем самым, выполняя несущую конструкционную функцию, одновременно являются хорошими теплоизоляторами.
В условиях средней полосы России для выполнения теплотехнических требований теоретически достаточно стены толщиной 375-400 мм. Такую стену следует штукатурить с обеих сторон - из эстетических соображений, ради повышения звукоизоляции и ради исключения продуваний сквозь швы. Наружный слой штукатурки должен быть паропроницаемым изнутри и влагозащитным от проникновения дождевой воды снаружи.
Блоки из ячеистого бетона обладают точной геометрией, поэтому толщина швов между ними при укладке составляет 1-3 мм, что требует точной и тщательной работы.
Ячеистые бетоны, как принято говорить, «дышат», т.е., наряду с кирпичами, обладают способностью регулировать воздушно-влажностный режим помещений. Они паропроницаемы, пропускают через себя излишнюю влагу из помещений наружу, и наоборот, отдают влагу в воздух при его сухости.
Есть существенные особенности работы с материалом - стены из ячеистых бетонов требуют при их изготовлении точного соблюдения технологических требований, в частности по их армированию, устройству (при наличии точечных нагрузок) поясов из монолитных бетонов и т.д. При несоблюдении технологии в блоках под нагрузкой могут появиться трещины.
Стены из ячеистого бетона могут быть снаружи защищены дополнительной оболочкой. В этой роли может выступать, прежде всего, кирпич, или фасадная система со штукатуркой или облицовкой каком-либо материалом, например, вагонкой или керамогранитом.
Самый распространенный вариант - это дополнительно к ячеистому бетону добавляется наружная оболочка из облицовочного кирпича, который укладывается в один ряд, толщиной 85-120 мм, в зависимости от выбранного типа кирпича. Кирпичную кладку соединяют со стеной из ячеистых блоков анкерами из материала, не подверженного коррозии, например из нержавеющей стали или стеклопластика. Между кирпичами и блоками оставляют воздушный вентиляционный зазор толщиной не менее 3 см. Этот зазор нужен, потому что, как указывалось выше, ячеистый бетон - материал паропроницаемый, и влага проходит сквозь него изнутри наружу. Кирпич же обладает гораздо более высоким сопротивлением паропроницанию, поэтому, при отсутствии вентиляционного зазора, влага, выходящая из блоков, будет «упираться» в кирпич, конденсироваться на нем и стекать вниз стены. Вентиляционный зазор должен быть открыт наружу, по низу кирпичной кладки оставляют открытыми (т.е. не заполненными раствором) вертикальные швы между кирпичами из расчета 50 см2 швов на 20 м2 фасада. Точно так же оставляют открытым зазор наверху кладки, как правило, под стропилами.
Важная особенность такой конструкции стены - это температурные швы. Тонкая кирпичная оболочка, особенно, если кирпич темного цвета, подвержена значительным перепадам температур, причем нагрев ее неравномерен на разных сторонах дома. Поэтому, на всех углах коттеджа или с максимальным расстоянием 10-12м следует выполнять вертикальные температурные швы, а раствор для кладки кирпичей должен иметь близкое к кирпичу температурное расширение.
Возможна отделка стены из ячеистых бетонов снаружи сайдингом или другим штучным материалом, например керамогранитом на каркасе, при этом стена защищается от прямых наружных воздействий влаги и солнца, и в то же время хорошо вентилируется сквозь неплотности облицовок. Но ошибкой является облицовка стены из ячеистых бетонов путем прямой наклейки на блоки облицовочного материала, например искусственных или натуральных камней, или керамической плитки (о причинах писалось чуть выше). Поступить таким образом со своим домом - примерно то же самое, что одеть на себя футболку из полиэтилена.
Использование фасадной системы с утеплителем поверх стены из ячеистых бетонов - идея совершенно здравая. Штукатурка, утеплитель и блоки прекрасно дополняют друг друга по своим изоляционных свойствам. Но в качестве утеплителя в такой конструкции следует применять только минераловатные плиты - они обладают более высокой паропроницаемостью, чем ячеистый бетон, поэтому пары свободно проходят через них наружу.
Ошибкой, подобной облицовке стен искусственным камнем, является использование снаружи в качестве утеплителя пенополистирола с последующим оштукатуриванием по сетке в силу, опять таки, высокого сопротивления паропроницанию полистирола.
Стены, где используется кирпич без дополнительного слоя утеплителя, не соответствуют действующим требованиям по теплозащите домов. Единственный вариант такой конструкции стены - это применение так называемых поризованных керамических камней (далее ПКК). ПКК - это по сути тот же самый кирпич, но только в нем путем сжигания, как правило, опилок, образованы мелкие воздушные пустоты, которые работают на теплоизоляцию по тому же принципу, что и блоки из ячеистых бетонов. И размер таких блоков в несколько раз больше, чем у обычного кирпича ради быстроты возведения стен. Чтобы достичь необходимого уровня теплозащиты в средней полосе России, нужна стена из ПКК толщиной 510 мм с дополнительной облицовкой лицевыми кирпичами. Общая толщина такой стены будет достигать 640 мм. С точки зрения строительной физики, это очень хорошая конструкция стены, по всем параметрам: тепло- и звукоизоляция, прочность, надежность, долговечность, экология. Единственный минус - это несколько более высокая стоимость такой стены и более высокая трудоемкость ее возведения. Поэтому, к сожалению, такая конструкция не пользуется у потребителей той популярностью, которой заслуживает.
Следующий вариант стен, который отвечает современным требованиям, - трехслойные стены с применением эффективных утеплителей (минераловатных плит или пенополистирола). Такие стены всегда состоят из трех основных оболочек: несущая части стены, которая выполняет статическую функцию и на которую опираются перекрытия и стропила, утепляющая часть стены и наружная оболочка, задача которой - защитить утеплитель от прямых атмосферных воздействий.
Несущая часть стены может быть выполнена из любого материала, который выполнит задачу несущей функции: кирпич, блоки из ячеистого или обычного бетона, керамзитобетон и т.д.
В качестве утепляющей оболочки минераловатные плиты могут быть применены практически без ограничений. Их особенность - предпочтительность расположения рядом с ней воздушной прослойки с циркуляцией воздуха для проветривания минваты и удаления из нее паров влаги.
С пенополистиролом несколько сложнее - уже упоминалось о его высоком сопротивлении паропроницанию, вследствие чего внутренняя несущая оболочка стены должна быть еще более паронепроницаемой, чем пенополистирол, тогда стена будет нормально работать в плане воздушно-влажностного режима. Так, например, не проходят варианты стен из блоков ячеистого бетона или ПКК. Зато пенополистирол не требует воздушной вентиляционной прослойки, и им можно утеплять стены цокольных этажей в земле и подошвы фундаментов - он не боится воды. Вторая особенность - это горючесть пенополистирола, и соответственно, пожарные ограничения по его применению. Например, пенополистиролом нельзя примыкать к оконным и дверным проемам, вокруг проемов следует всегда укладывать минеральную вату шириной минимум 150 мм.
Серьезный вопрос, связанный с минватой и пенополистиролом, - их долговечность. Широко известна история о том, как внутри стен щитовых садовых домиков, спустя 10 лет, осыпалась, как труха, минвата, произведенная в тогдашнем Советском Союзе. И домики по низу стены сохраняли тепло, а по верху промерзали насквозь. Сейчас технологии стали лучше, но, тем не менее, утепляющие материалы лучше покупать у известных производителей с хорошей репутацией, и следует проверять сертификаты на материалы, а именно, их долговечность. Потому как если у Вас позади наружной оболочки начнется коррозия утеплителя, то отремонтировать или заменить его будет очень сложно.
Наружная оболочка может быть выполнена из облицовочного кирпича, разного рода фасадных систем с облицовкой вагонкой, алюминиевыми плитами, керамогранитом. Ее задача - защитить утеплитель от влаги, ультрафиолета и иных прямых атмосферных воздействий.
КАРКАСНЫЕ СТЕНЫ
Каркасные конструкции представляют собой стоечно-балочные системы, выполненные из деревянных балок или стальных профилей (их еще называют ЛСТК - легкие стальные конструкции). Между стойками укладывается эффективный утеплитель, например минвата, а снаружи и изнутри каркас зашивается листовым материалом. Но это общая схема.
Дальше наступают детали, а как говорит известная немецкая поговорка: «Черт прячется в деталях (мелочах)». Взгляните на рисунок (1), представьте себе, что это стена, и перепад температур между наружной и внутренней поверхностями составляет, например 40°С (на улице -20°С, в помещении +20). Прямоугольник под цифрой 1 - это металлический столб, прямоугольники под цифрой 2 - это кирпичная кладка. В такой ситуации,очевидно, что металл значительно лучше проводит тепло. И там, где находится металлический столб, будет промерзание. Такой элемент конструкции называется в нормах «теплопроводным включением», а по-народному - «мостик холода». Металлическая стойка является в такой ситуации «мостиком холода», через нее уходит тепло, и на внутренней поверхности стены будет образовываться конденсат.
Вторая ситуация. Рисунок тот же, но под цифрой 1 - деревянная стойка, а под цифрой 2 - минеральная вата. Чем отличается эта ситуация от первой? Практически ничем. Вспомните песенку Высоцкого со словами «...будьте же бдительны! Все относительно, все, все, все...». Это как раз про этот случай... Конечно, дерево само по себе - хороший теплоизоляционный материал, но в этой паре: минвата и дерево, дерево проводит тепло намного сильнее, чем минвата, и уже дерево является теплопроводным включением со всеми вытекающими последствиями. Чтобы в каркасных домах снять проблему мостиков холода, снаружи по стене делается дополнительный слой утепления, как это показано на рис. 2. Наружный утепляющий слой, минвата или пенополистирол толщиной, как правило, 50 мм, покрываются снаружи пластиковой сеткой, на которую наносятся тонкая штукатурка и паропроницаемая покраска.
Со стороны помещения в каркасной стене выполняется листовая облицовка в два слоя (гипсокартонном и ориентированно-стружечная плита (ОСП)), между листами которого укладывается пароизоляционная пленка. Эта пленка нужна, т.к. пар со стороны помещения в процессе эксплуатации дома движется наружу через стеновые конструкции. Чтобы пар не попадал в утеплитель и не конденсировался там в виде влаги, ухудшая тем самым его теплоизоляционные свойства, необходимо поставить ему преграду в виде пароизоляции. Таким образом, классическая конструкция каркасной стены состоит из следующих слоев (изнутри наружу): отделка стен, гипсокартонный лист, пароизоляционная пленка, лист (как правило ОСП), каркас с заполнением между стойками утеплителем, листовой материал (ОСП), слой утеплителя, пластиковая сетка, штукатурка, окраска фасада паропроницаемой фасадной краской.
А теперь оцените, намного ли дешевле такая конструкция стены по сравнению с массивной. Нормально (то есть в соответствии с требованиями строительной физики) исполненные каркасные стены стоят лишь немногим дешевле иных вариантов, например, газобетонных стен. Преимущество такой конструкции, прежде всего, в возможности заводской заготовки изделий и их быстрой сборке на стройплощадке.
Недостаток каркасной стены - необходимость установки пароизоляции по всей внутренней поверхности наружных стен. То есть, употребляя привычную «народную» терминологию, такой дом «не дышит». Иногда в качестве недостатка каркасной стены называют более низкую шумоизоляцию, чем у массивных стен, в связи с их низким весом: один из принципов шумозащиты состоит в том, что чем массивнее конструкция, тем лучшей звукоизоляцией она обладает. Но наиболее шумопроницаемым элементом конструкции в доме являются окна (даже самые «навороченные» стеклопакеты обладают худшей звукоизоляцией, чем каркасные стены), поэтому звукоизоляцию вряд ли можно причислять к недостаткам каркасных стен.
Преимущества каркасных стен - быстрота возведения, их легкость (более простые фундаменты), высокие теплоизоляционные свойства.
Вряд ли необходимо подробно останавливаться на стенах из бревен. Все знают из преимущества: экологичность, технологичность, красота. И их недостатки - прежде всего, подверженность воздействиям влаги и горючесть.
ПРАВИЛА ВОЗВЕДЕНИЯ
В завершении короткого обзора, сформулируем несколько правил, по которым должны возводиться наружные стены, независимо от их материалов и конструкций.
- Достаточная прочность и способность долговременно воспринимать статические и динамические нагрузки.
- Соответствие требованиям по теплозащите домов.
- Правильное расположение слоев многослойных стен в плане пароизоляции конструкций, по принципу изнутри слои должны быть плотнее, чем снаружи, для свободного движения пара. В многослойных стенах с утеплением минватой следует предусматривать вентиляцию утеплителя.
- Надежная гидроизоляция конструкций как от грунтовых вод (отсечка стен слоем гидроизоляции от фундаментов и цоколем - от тающего снежного покрова), так и от атмосферных осадков - достаточные выносы кровли, карнизы.
И последнее замечание - оно абсолютно общее: консультируйтесь у профессионалов и доверяйте только профессионалам строительство своего дома. Строительные площадки загородных домов заполнены Иванычами и Петровичами, лица которых покрыты несмываемым мужественным загаром, и которые, глядя на вас ясными голубыми глазами, готовы выполнить любую работу и ответить на любой вопрос. И они покажут вам с десяток домов, построенных их мозолистыми руками - проблема в том, что на этих домах нет мемориальных табличек с именами героев-строителей, и вам на самом не деле неизвестно, нет ли в этих домах проблем, и не появятся ли эти проблемы через полгода. И чтобы определиться в терминах - профессионал - это специалист со строительным образованием, желательно, высшим. Так что не забудьте попросить бригадира строителей показать вам диплом о строительном образовании.
Владимир Тарасов
архитектор, генеральный директор Архитектурного бюро "Альфаплан"