Толщина стен деревянного дома

Оптимальная толщина стен деревянного дома, построенного из бруса или оцилиндрованного бревна, — это величина, при которой достигается благоприятный температурный режим в помещениях, обеспечивается экономичность строительства и долговременность эксплуатации здания. С целью определения нужной величины перед проектированием здания первым делом проводится теплотехнический расчет. При расчете учитываются климатические условия, а также характеристики материала, отопительной системы и сооружения в целом.

Определение оптимальной толщины деревянной стены

В ходе проектирования рассматриваются следующие факторы:

• действующие нагрузки;
• теплотехнические характеристики конструкций;
• дополнительные требования по пожарной, санитарной безопасности, экономической целесообразности и др.

На первом этапе определяются нагрузки, которые будут испытывать конструкции от собственного веса, снега, ветра, находящихся в здании людей, мебели и оборудования. Стандартные расчеты показывают, что для строительства деревянного жилого дома высотой до 2 этажей достаточно сечения бруса 160-180 мм. Такой показатель гарантирует необходимую несущую способность ограждающих конструкций, обеспечивая их устойчивость без деформаций.

Следующий этап — теплотехнический расчет. Определяется необходимое сопротивление теплопередаче стен. Расчет ведется с учетом температурных порогов и относительной влажности наружного воздуха, а также точки образования росы, солнечной радиации и прочих данных. Общие рекомендации указаны в СП 50.13330.2012.

Если в деревянном доме толщина любой стены из бруса недостаточна, то требуемая теплозащита не будет обеспечена. С другой стороны, чересчур массивные ограждающие конструкции увеличивают расход материала и долю трудозатрат, что ведет к необоснованному удорожанию строительных работ.

Как рассчитывается необходимая толщина стен из бруса

Теплопередача в ограждающих деревянных конструкциях происходит неравномерно — скорость волн в 3 раза выше вдоль волокон, чем поперек, поэтому для расчетов принимается коэффициент теплопроводности λ при поперечном расположении волокон. На теплопроводящую способность также влияет порода дерева и плотность древесины — λ составляет для:

О хороших теплоизоляционных свойствах дерева свидетельствует очевидная физическая величина: коэффициент теплопроводности любой древесины в 18 раз меньше, чем у железобетона.

Толщина однослойных деревянных стен определяется по формуле δ=Rтр*λ, где Rтр — требуемое сопротивление теплопередаче, λ — коэффициент теплопроводности. Если есть слои специального утеплителя и/или отделка, то учитывается их взнос в общее сопротивление теплопередаче. Нужно из Rтр вычесть значение Ri=δi/ λi каждого слоя материала и по полученной величине произвести расчет сечения деревянных конструкций.

Строительные стандарты

Разберем на примере теплотехнический расчет для здания, возводимого в климатических условиях северо-запада России (г. Тверь). Требуемое термическое сопротивление ограждающих конструкций равно Rтр=3,15 м²С/Вт (определяется по ТСН 23-309-2000).

Если здание будет строиться из соснового бруса, то минимальная толщина согласно нормативам:

δмин=Rтр* λ= 3,15*0,15 = 0,473 м = 47 см

Получаем, что по стандартам деревянный дом должен иметь стены полуметровой толщины. На практике же используются пиломатериалы стандартных размеров (180-270 мм).

Энергопотери, происходящие через стены, составляют всего 10-15%. Основная доля теплого воздуха испаряется из помещений сквозь негерметичные проемы, через фундамент, крышу. Снижение теплопотерь достигается качественным утеплением перекрытий, настилом надежных полов, монтажом хороших дверей, установкой энергосберегающих стеклопакетов и выбором эффективной и экономичной системы отопления.

Толщина стен деревянного дома для зимнего проживания

При строительстве дома, который будут использовать для круглогодичного проживания, обычно учитываются два критерия: прочность и комфортабельность. Оба требования успешно «закрывает» брус сечением 145-150 мм.

С оцилиндрованным бревном ситуация сложнее.

• Если в регионе температура зимой достигает -30℃, то диаметр выбираемого для строительства бревна должен составлять 240-260 мм.
• При зимних холодах, достигающих -40℃, рекомендуемый диаметр — 280-320 мм.

Древесина довольно капризна, негативно реагирует на влажность и жару. Справиться с нежелательными последствиями можно, если выбрать клееный брус для возведения стен деревянного дома. Клееный брус не только стабилен (ламели предварительно просушивают перед склеиванием, что уменьшает растрескивание материала), но обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Теплопотери сквозь ограждающие конструкции будут минимальными, поскольку в строении из клееного пиломатериалы стыки плотные, а щели практически не образуются.

При строительстве из классического бруса избежать сезонного разбухания и рассыхания дерева поможет наружное утепление минеральной ватой. Достаточно слоя в 100 мм. Теплоизолятор обладает одинаковой с деревом паропроницаемостью, поэтому можно построить дом из бруса сечением 160-180 см, а потом произвести внешнюю отделку минватой, не выходя за рамки выделенного бюджета.

Толщина стен деревянного дома для сезонного проживания

И еще один популярнейший вопрос: из бруса какой толщины строить летний дом? При строительстве дачных коттеджей или небольших домиков для летнего отдыха достаточно, чтобы стены выдерживали планируемые нагрузки и сохраняли устойчивость.

• Если планируется всего один этаж, то толщина бруса для дома может составлять 100-120 мм, а диаметр оцилиндрованного бревна — 120-140 мм.
• Для строения в два этажа выбирают брус сечением 140-160 мм или бревно 160-180 мм в диаметре.

III. Монтаж несущих стен дома

• Монтаж наружных стен первого этажа.
• Монтаж внутренних стен для домов с внутренней стеной из основного строительного материала (оцилиндрованное бревно, профилированный брус или клееный брус).

При строительстве дачных домов для защиты деревянных конструкций предлагается и применяется поверхностная обработка бревен и бруса. Применение эффективных антисептиков и антипиринов удлиняет долговечность обработанной древесины до 100 лет и позволяет существенно повысить пожарную безопасность строения.

Несущие стены из профилированного бруса

При строительстве домов из профилированного бруса стены рубятся из бруса профилированного, сечением 150х100мм, 150х150мм или 200х200мм. Профиль бруса имеет конусный шпунт. Верхний венец насаживается и заходит на нижний венец и благодаря геометрии конуса самостоятельно находит «свое место», чем обеспечивается жесткое сцепление венцов между собой. Благодаря профилю брусовые стены не продуваются и не требуют в дальнейшем конопатки.

Весь цикл производства торцовка и нарезка «чашек» проходит в заводских условиях, из цехов выходит маркированный «конструктор» по проекту для дальнейшего монтажа на строительной площадке. Между венцами прокладывается уплотняющая лента льняного тканого полотна, которая зажимается верхним венцом и остается в толщине стены и не видна ни снаружи, ни внутри строения. Строганный брус имеет гладкую фактуру и не требует дополнительной обшивки ни снаружи ни внутри строения.

Таким образом дома из бруса сразу пригодны к проживанию, так как брус придает уют и законченный вид дому.

Несущие стены из клееного бруса

Несущие стены из оцилиндрованного бревна

Для строительства домов из оцилиндрованного бревна используется оцилиндрованное бревно диаметром 180-240мм. Бревна обработаны на станке, имеют один диаметр по всей длине бревна с выборкой паза снизу. Оцилиндрованное бревно является надежным и выгодным решением для постройки. Само бревно является как внешней, так и внутренней отделкой не требующей дополнительной обшивки, поэтому дома из бревна сразу готовы к проживанию. В бревнах сделан паз для погашения образования трещин. Весь цикл производства торцовка и нарезка «чашек» проходит в заводских условиях, из цехов выходит маркированный «конструктор» по проекту для дальнейшего монтажа на строительной площадке. Между венцами прокладывается уплотняющая лента льняного тканого полотна, которая зажимается верхним венцом. Углы собираются с остатком в «обло» чашкой вниз.

Толщина бруса для дома: выбираем оптимальный вариант

Какая должна быть толщина стен в доме

Как правильно рассчитать толщину стен деревянного дома

При строительстве деревянного дома толщина стен влияет на 3 параметра:

1. Прочность стены и устойчивость конструкции. По всем расчетам, для строительства двухэтажного коттеджа из дерева достаточно толщины несущих конструкций 160 мм.
2. Шумоизоляция. По сравнению с кирпичом и блоками дерево выигрывает, поэтому мы получаем неплохую защиту от шума даже при минимальной толщине стен.
3. Теплоизоляция. Это главная причина споров среди заказчиков домов из клееного и строганого бруса, бревна. Именно для повышения теплоизоляции производится клееный брус толщиной 175, 200 и 240мм.

Идеальная ситуация для строителя и будущего владельца — построить дом из однородного материала без дополнительной теплоизоляции. Но для этого необходимо правильно рассчитать параметры стены.

Толщина стен дома из бруса по стандарту

В СП 50.13330.2012 указаны подробности расчета тепловой защиты зданий. Формул в своде правил много — расчет перекрытий, напольного покрытия, внешних и внутренних стен, зависимость от климатической зоны, полный комплект для определения характеристик постройки. Но нас сейчас интересует только вычисление габаритов ограждающей конструкции:

d — толщина слоя, R — сопротивление теплопередаче (устанавливается для конкретного региона), k — коэффициент теплопроводности (зависит от материала). Для Москвы сопротивление теплопередаче приблизительно равно 3,2. Средний коэффициент теплопроводности древесины: сосна — 0,15, ель — 0,11 (формулы и значения взяты из СП 50.13330.2012 и материалов «Википедии»). В результате получается толщина стены не менее 35-48 см. По тем же расчетам, кирпичная стена должна быть 0,64-2,24 м, а бетонная — более 3 м.

Но мы видим несоответствие практически везде: толщина стен срубов редко превышает 140-180 мм на стыках, а у панельных многоэтажек стандартные ЖБИ — всего 140-200 мм. Как же удается жить в таких домах без дополнительного утепления? На практике габариты «по стандарту» часто невозможны, поэтому в строительстве учитывается работа теплотехники.

Практичный подход к определению толщины стен

При расчете опираются скорее не на теплотехнические характеристики, а на сочетание теплоизоляции, типа отопительного оборудования и затрат на обогрев. Имеет значение тип постройки (для постоянного и сезонного проживания), тип топлива (магистральный газ, твердое топливо, электричество). В результате получается, что строить можно фактически из любого материала, а дополнительные сантиметры всего лишь снижают ежемесячные расходы на отопление.

Вопрос:
В Интернете написано, что для круглогодичного проживания мало толщины стены дома из клееного бруса 175-200 мм, нужно минимум 250 мм. Значит, дома с брусом меньше 250 мм холодные?

Ответ:
Все зависит от системы отопления и вентиляции. Даже в доме с усиленной теплоизоляцией будут потери тепла через фундамент, кровлю, при открывании дверей и окон. По нашим расчетам, для постоянного проживания при наличии магистрального газа достаточно толщины стен в доме из клееного бруса 175 мм, иначе экономия на отоплении не окупает расходов на строительство. Если же предполагается использовать электричество, то лучше выбрать производство домов из клееного бруса 200 или 240 мм.

Подытожим

Для точного соблюдения норм толщина стены должна быть 48 см, но физические свойства дерева (быстрый прогрев, регулирование влажности помещения и т.д.) позволяют комфортно проживать в доме с толщиной стены 200 и даже 175 мм (с незначительным увеличением расходов на отопление). Это могут подтвердить более 3000 заказчиков GOOD WOOD: в большинстве проектов используется клееный брус 175 и 200 мм. Главное — грамотно и качественно выполнить узлы соединений, правильно установить энергоэффективные окна, продумать систему вентиляции.

Дерево дереву рознь: толщина реальная и идеальная

Толщина стен дома из массива

При строительстве дома из оцилиндрованного бревна необходимо учитывать перепады по волнам — диаметр 200 мм на стыке дает 100-120 мм. Соответственно, в узких местах защита падает на 40-50 %. Теплоизоляцию нужно считать именно по характеристикам на стыках. Вторая опасность массива — трещины древесины и щели между венцами. Материал в первые месяцы (до полутора лет) проходит этап интенсивной усадки — дерево принимает окончательную форму, волокна скручиваются, трескаются. Трещины иногда доходят до центра бревна или раскалывают брус на две части.
При появлении трещин и щелей теплоизоляция падает. Если стена открытая (строители рекомендуют в первый год отказаться от отделки и утепления), то ее конопатят. В дальнейшем рекомендуется проводить осмотры, заделывать трещины и обновлять межвенцовую теплоизоляцию каждые 5-7 лет.

Толщина стен дома из клееного бруса

Ситуация более приятная — высокотехнологичный материал склеен из нескольких заранее просушенных ламелей. Форма не меняется с годами, многослойная структура защищает от глубоких трещин. В результате начальная теплоизоляция сохраняется на расчетном уровне. По крайней мере, отзывы владельцев о клееном брусе и отчеты аварийных инспекторов GOOD WOOD не сообщают о проблемах с ухудшением теплоизоляции. Теоретически толщина клееного бруса не ограничена, но в большинстве случаев используется стандартная толщина — 160, 175, 200, 240 мм.

Характеристики таких стен проверены настолько тщательно и подробно, что специалисты GOOD WOOD разработали калькулятор для расчета ежемесячных затрат на отопление большинства типовых проектов:

При строительстве домов из клееного бруса «под ключ» калькулятор помогает оценить расходы заранее и осознанно выбрать параметры стен, характеристики перекрытий, конструкцию окон.

Так какая должна быть толщина стен в доме?

1. При научном подходе к строительству выходит, что в любом случае требуется увеличить толщину стен до неразумных пределов (до 30, 50, 100 и более сантиметров) или использовать слой утеплителя и внешнюю отделку. С некоторыми материалами (керамзитобетонные блоки, бревно или строганый брус) так и происходит.
2. Практика учит нас включать в расчеты параметры теплотехники и затраты на отопление, находить разумный баланс между толщиной и расходами на обогрев. В результате получаются теплые дома без увеличения толщины стен или дополнительного утепления. Главное в этом случае — правильно оценить разницу расходов на строительство и затрат на отопление.

Компания GOOD WOOD

Современные дома из клееного бруса и камня: собственное производство клееного бруса, проектирование и строительство. Компания GOOD WOOD — это собственное проектно-архитектурное бюро, деревообрабатывающий комбинат и строительная компания. Мы создаем современные дома из клееного бруса и камня, контролируя качество на всех этапах.

Информация, представленная на сайте, не является публичной офертой.

Современные дома из клееного бруса и камня: собственное производство клееного бруса, проектирование и строительство. Компания GOOD WOOD — это собственное проектно-архитектурное бюро, деревообрабатывающий комбинат и строительная компания. Мы создаем современные дома из клееного бруса и камня, контролируя качество на всех этапах.

Информация, представленная на сайте, не является публичной офертой.

Компания GOOD WOOD входит в Ассоциацию Деревянного домостроения