Оптимальная толщина стен дома

Каждый хозяин дома хочет, чтобы его сооружение было теплым и долговечным. Во многом это зависит от правильно выбранной толщины стен. Этот критерий в свою очередь формируется с учетом строительного материала. Рассмотрим, какой должна быть толщина стен дома.

Виды стен

Наружные стены выполняют важную функцию – защиту от внешней среды. Также они играют роль несущих конструкций. Различают внутренние и наружные стены. В зависимости от накладываемых на них нагрузок это могут быть несущие или ненесущие стены.

На несущие опираются перекрытия и кровельные элементы. Ненесущие призваны разделять помещения между собой.

Наружные стены в большинстве случаев одновременно являются и несущими. Поэтому толщина их должна быть больше. Как правило, они состоят из нескольких слоев и включают утеплитель.

Толщина внутренних стен, как правило, меньше, особенно, если это не несущие конструкции. Для таких перегородок куда большее значение имеют их звукоизоляционные свойства. И здесь также важно выбрать подходящий строительный материал.

Материал стен – что выбрать?

Начиная строительство дома, большое значение имеет, из чего вы будете возводить стены. Значение имеет долговечность, комфорт, экономия и скорость строительства. Каждый материал имеет свои плюсы и минусы, поэтому выбор сделать достаточно сложно.

Наибольшее распространение получили следующие виды стен:

• кирпичные;
• бетонные (пеноблоки, газосиликат) ;
• керамзитоблоки;
• каменные;
• монолитные;
• деревянные
• комбинированные.

Казалось бы, все просто. Чем толще стена, тем лучше. Но слишком толстыми стены делать не стоит. Во-первых, это значительная переплата за материалы. Во-вторых, потеря полезной площади внутри здания. Поэтому куда проще – высчитать оптимальные показатели с учетом климата, нагрузок и состава материала.

Определяем какая толщина стены из кирпича должна быть по ГОСТу

Строителям важно знать то, какая толщина стены из кирпича по ГОСТу должна быть в том или ином случае. Кирпич является одним из наиболее распространенных и привычных материалов. В настоящее время достаточно часто возводят дома и другие капитальные строения. Толщина самой кирпичной стены может существенно различаться в зависимости от ее предназначения (забор, несущая стена и т.д.). Наиболее распространенной является толщина в 2 кирпича, поскольку она обладает высокой надежностью и устойчивостью. Кроме того, возведение кирпичных стен не требует мощного и массивного фундамента.

Помимо этих достоинств, материал обладает еще и хорошими теплоизоляционными свойствами. Все эти факторы позволяют материалу удерживать лидерство и оставаться популярным при строительстве домов и хозяйственных построек. Существуют различные виды этого материала, которые отличаются свойствами и ценой. Однако качество даже самого дешевого кирпича остается достаточно высоким, как и его прочностные характеристики. Далее рассмотрим то, какой должна быть толщина кирпичной стены при строительстве тех или иных объектов, а также некоторые технологии возведения стен из кирпича.

Подбор типа кладки

Чтобы строения были прочными и надежными, перед началом строительства важно в проекте учесть ряд факторов:

1. Сначала рассчитываются нагрузки, которые будут воздействовать на кладку (стену). Обычно расчет проводится под конкретное строение.
2. Климатические условия тоже влияют на прочность и надежность конструкции. При этом кладка несущей стены дома должна быть не только прочной, но и обладать теплоизоляционными характеристиками.
3. Внешний вид. Искусственные каменные материалы обычно выглядят очень привлекательно, поэтому ландшафтные дизайнеры часто используют их при проектировании объектов.

Толщина обычно регламентируется государственным стандартом. При строительстве очень важно, чтобы стены соответствовали ГОСТу. На данный момент строительство объектов регламентируется следующими стандартами: ГОСТ Р 55338-2012 (Кладка каменная и изделия для нее) и ГОСТ 2 4992-81 (Метод определения прочности сцепления в каменной кладке). На данный момент толщина может быть в пределах 0,12-0,64 м.

Самой тонкой является кладка в ½ кирпича, она составляет 0,12 м. Такой тип кладки используется для возведения небольших оград (при разграничении участка) и межкомнатных перегородок. Кладка в 1 кирпич имеет толщину 0,25 м. Часто применяется при строительстве заборов, оград, сараев и других вспомогательных построек. Строительство кирпичных стен в 1,5 слоя довольно часто встречается в южных регионах страны. Их толщина составляет 0,38 м. Более прочные кладки — в 2 ½ (0,51 м) и в 2 кирпича (0,64 м) — предназначены для суровых климатических условий.

При этом несущие стены для объектов, строящихся в умеренном климате, должны иметь толщину 0,51-0,64 м. Часто при строительстве их дополнительно утепляют при помощи различных натуральных и синтетических утеплителей.

Для хозяйственных и других вспомогательных построек обычно хватает и 0,38 м кладки. Однако для несущей стены жилого здания следует обеспечить 0,51 м толщины. При этом допускается уменьшение толщины каждого следующего этажа в многоэтажном здании. Например, для первого этажа стена должна составлять 0,64 м, а для 5-6 этажа несущую конструкцию можно сделать и 0,51 м. При этом разницу в толщине скрывает теплоизоляция.

Для зданий высотой до 5 этажей ГОСТ рекомендует минимальную толщину несущих конструкций в 2 кирпича, а для хозяйственных нежилых построек (одноэтажных) рекомендованная толщина конструкции — в 1,5.

Для стен, которые находятся внутри здания, стандартом определено следующее:

• несущие внутренние конструкции должны иметь минимальную толщину в 0,25 м (в 1 кирпич);
• для разграничительных перегородок (которые не подвержены воздействию нагрузок и выполняют функции разделителей) допустима кладка в полкирпича.

Однако, чтобы стена в полкирпича была жесткой, ее необходимо армировать металлической проволокой. Это обязательное условие.

Подбор материала

На данный момент промышленностью изготавливаются одинарные, полуторные и двойные кирпичи. Размеры стандартного (одинарного) равны 0,25 х 0,12 х 0,65 м. Этот стандарт принят в 1925 году отечественной системой стандартизации. Чуть позже появились полуторный и двойной типоразмеры — 0,25 х 0,12 х 0,88 м и 0,25 х 0,12 х 0,138 м соответственно. При этом более экономичными являются полуторные и двойные.

Так, для несущей конструкции в 2,5 кирпича экономически выгодно применение двойного и одинарного облицовочного. При этом облицовку всегда стараются сделать одинарным: такая кладка имеет более эстетичный внешний вид. В случае применения для такой кладки только одинарного изделия, за материал придется заплатить примерно на 30% больше.

Одной из важных функций кирпичных стен является теплопроводность. Хотя у этого стройматериала она относительно высокая, однако существенно ниже, чем у ряда других строительных материалов. По этому показателю кирпич существенно уступает дереву или пенобетону.

Однако теплоизоляционные свойства можно существенно улучшить, используя пустотелые варианты материала для облицовки. Использовать пустотелый материал для возведения несущих конструкций полностью нельзя, он существенно уступает по прочности цельному.

Также пустотелые материалы нельзя использовать при возведении фундаментов, оснований, цоколя и т.д.

В заключение: о выгоде и повышении теплоизоляционных свойств

В связи с низкой стоимостью такого материала, как кирпич, экономически обоснованным является возведение стен толщиной более 0,38 м. В этом случае расходы на материалы и работы могут быть снижены минимум на 20%. Однако часто возникает вопрос об утеплении помещения.

Одним из вариантов утепления является применение кладки в форме колодцев. Для этого между рядами кладки оставляют зазор примерно в ½ кирпича, который можно заполнить различными утеплителями. Его можно и не заполнять, тогда воздушная прослойка будет выполнять функции утеплителя. Однако заливка этого зазора пенобетоном существенно повысит не только изоляционные характеристики конструкции, но и ее прочность. Этот зазор часто заполняют керамзитом, смешанным с цементным раствором.

При строительстве домов следует помнить, что кирпич не рекомендуется использовать в сейсмических зонах, при землетрясении кладка очень быстро разрушается до основания.

Расчет толщины для наружных стен жилого дома

Часть 1. Сопротивление теплопередаче – первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м 2 ·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ — удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину R_общ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Сопротивление теплопередаче (м 2 ·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) — предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче R_о (м 2 ·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

R₁=1/α_вн, где α_вн – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R₂ = 1/α_внеш, где α_внеш — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R₃ – общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи α_внеш равным 10,8 Вт/(м 2 ·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Жилые здания для различных регионов РФ

Градусо-сутки отопительного периода, D, °С·сут

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче , R, м 2 ·°С/Вт, ограждающих конструкций для стен

Астраханская обл., Ставропольский край, Краснодарский край

Белгородская обл., Волгоградская обл.

Алтай, Красноярский край, Москва, Санкт Петербург, Владимирская обл.