Толщина стен каркасного дома для разных технологий

Толщина стен каркасного дома для разных технологий

Развитие технологий строительства каркасных домов вызывает у многих заинтересованных потенциальных застройщиков вполне закономерный интерес и вопросы о прочности конструкции и о том, насколько теплые эти дома. В конечном итоге оба вопроса сводятся к одному: какая толщина должна быть у стен у каркасного дома?

Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Это связано с достаточно большим количеством технологий строительства и использованием для возведения каркаса и обшивки стен самых разнообразных щитовых материалов. Вполне естественно, что все они имеют разную собственную толщину и только из совокупности размеров всех стеновых материалов складывается реальная толщина стены каркасного дома.

Ниже мы рассмотрим варианты для разных технологических решений и приведем более конкретные цифры, а пока попробуем вместе с вами разобраться в основных принципах конструкции каркасных домов, точнее, их стен.

От чего зависит толщина утеплителя

На расчет толщины утеплителя влияет несколько показателей, и если некоторые из них очевидны даже неопытным владельцам недвижимости, например, климатические условия и средняя температура за год, то другие бывают не настолько явными. Например, если сопоставить стоимость дополнительного утепления каркасного дома с величиной возможных теплопотерь, не факт, что будет доказана выгода увеличения слоя минеральной ваты. Небольшое отступление — в строительстве каркасных домов могут применяться так называемые «стойки Ларсена», рассчитанные на толщину утеплителя в 400 мм для стен, и 600 – для кровли. Используя их, можно вообще не включать отопление, по крайней мере, за исключением жутких морозов, так как потери тепла в этом случае сведены к нулю. Однако, затраты на установку этой системы настолько велики, что их не компенсирует экономия, достигнутая при сокращении расходов на отопление.

Если же брать в расчет среднестатистические показатели толщины утеплителя относительно географического местоположения, то в таблицах указываются примерно такие данные:

• 150-200 мм достаточно при проживании в средней полосе России и дешевых энергоносителях, например, газе;
• 200-250 мм помогут в той же климатической зоне, но при отоплении электроэнергией. Также этой толщины будет достаточно при проживании в уральских и сибирских регионах при использовании газового отопления;
• 250-300 мм придется установить, если к суровым климатическим условиям прилагаются высокие расходы на отопление.

Кроме этого, при недостаточно большой толщине утеплителя, его можно усилить, проложив дополнительные маты пенопласта или минеральной ваты под наружную обшивку стен.

Из чего состоят стены каркасных домов?

Правильный пирог стены каркасного дома состоит из следующих слоев:

• деревянный каркас из бруса (размер детали может варьироваться);
• утеплитель (обычно минвата) – размещается между стойками;
• плита из древесного волокна – чем она толще, тем более теплым будет здание;
• горизонтальная обрешетка – дощатая или алюминиевая;
• второй слой утеплителя;
• мембрана, защищающая от ветра и конденсата – представляет собой плотную пленку;
• вертикальная обрешетка (дерево или алюминий);
• отделка из легкого материала;
• второй слой пленки;
• внутренняя обшивка – гипсокартон или вагонка.

Пирог стен в каркасном доме – особенность, которая выделяет коттеджи подобного типа из ряда аналогов. Он представляет собой «слоеную» конструкцию из нескольких материалов. Состав их может отличаться. При подборе комплектующих основываются на следующих факторах:

• Теплосопротивление – рассчитывается на основе средней температуры. Учитывается и то, в какие сезоны здание будут пользоваться. Так, летнему дачному домику не нужно серьезное утепление, а вот если речь идет о коттедже, в котором семья будет проживать круглогодично, необходимо будет принять дополнительные меры.
• Вариант утеплителя – пенополистирол или эковату не обязательно отделывать пароизоляционной пленкой.
• Внешняя и внутренняя отделка – при использовании легких материалов к пирогу предъявляются меньшие требования.
• Климат – чем холоднее в вашем регионе, тем выше должны быть показатели энергосбережения. Для жаркого и влажного юга подойдет конструкция с более тонким слоем утеплителя.

Пирог с эковатой

Эковата – это целлюлозный утеплитель с высокой степенью монолитности. Наносить его можно и с внутренней, и с внешней стороны дома. Материал называется экологическим неслучайно: его составляющие безвредны для человека. Обеспечивая воздухообмен, он препятствует возникновению конденсата. При использовании эковаты стена каркасного дома не имеет швов. Материал легче аналогов и отличается высокой теплозащитой, поэтому его часто применяют для пола и перекрытия чердаков.

Утеплитель из целлюлозы не подвержен гниению и сложно воспламеняется при контакте с открытым огнем. При его использовании повышается степень звукоизоляции. Эковата удерживает влагу в верхнем слое и легко отдает ее во внешнюю среду. Высыхая, материал не меняет своих свойств. Будучи химически пассивным, он не провоцирует коррозию у слоев, взаимодействующих с ним. В эковате не заводятся грызуны, что особенно важно для домов, располагающихся за городом.

Пирог с минватой

Минеральная вата – самый распространенный материал, используемый для утепления стен каркасного дома. Основой для производства служат измельченное стекло или базальт, смешанные с клеящей массой. Благодаря высокой паропроницаемости состава влага проходит между волокнами, не впитываясь в них.

Минвата – материал, не выделяющий вредных веществ при контакте с огнем. Она не только удерживает тепло зимой, но и помогает сделать дом более прохладным в жару. Вата из минеральных волокон отличается высокой степенью звукоизоляции.

При изготовлении материала, в его толще сохраняется большое количество пор с воздухом. Именно он препятствует потере тепла и помогает сохранить температуру. Пористая структура позволяет сжимать материал для транспортировки, не нанося ему никакого вреда. Наиболее безопасный вариант утеплителя – вата из базальта, содержащая минимум химических компонентов и выдерживающая высокую температуру.

Пирог с пенополистиролом

Пенополистирол – искусственный вспененный материал, отличающийся высокой доступностью. Он устойчив к биологическим воздействиям, поэтому на нем не образовываются плесень и грибок. Со временем пенополистирол не дает усадки и абсолютно безопасен для человека. Утеплитель мало весит и не требует дополнительного укрепления фундамента.

При работе с материалом следует учесть ряд особенностей:

• необходимо дополнительно защитить его от воздействий механического характера;
• полистирол легко горит и выделяет дым высокой токсичности;
• структура материала разрушается при прямом контакте с солнечными лучами;
• пенополистирол могут испортить насекомые, прокладывая ходы в его толще;
• материал не имеет звукоизолирующих свойств;
• утеплитель разрушается под воздействием химических составов;
• у пенополистирола сравнительно небольшая паропроницаемость;
• материал не подходит для утепления бань и саун, так как ему противопоказан сильный нагрев.

Пирог с ОСБ

ОСБ-плита – это современный вариант фанеры, которым обшиваются каркасные дома. Доступный материал имеет высокую степень влагостойкости и при соблюдении правил строительства совместим практически с любым утеплителем. Плиты не боятся воздействия влаги, поэтому идеально подходят для внешних сторон стены. Созданный из дерева материал экологичен и практичен.

Ответы на вопросы про проектирование и строительство каркасных домов

Вопрос:

Знакомые строители говорят, что для утепления каркасного дома достаточно 150 мм минеральной ваты. Однако, я читал на форумах, что 20 см — это минимум, что бы не замерзнуть сибирской зимой. Кто прав?

Ответ:

Давайте таки исходить из понимания, что жилой дом это не просто пол-стены-потолок, а довольно-таки сложная система, которая имеет как приобретает тепло, так и теряет его. Можно, конечно, начать рисовать формулы, приводить теплотехнические расчеты, но я скажу проще — нужно соблюдать баланс стоимости достижения необходимого уровня теплопотерь.

Помещения каркасного дома «приобретают» тепло через систему отопления, нагревательные и осветительные приборы, тело человека и животных, бытовую технику, солнечного излучения и т.д. Опять же, дом теряет тепло через пол-стены-потолок, вентиляцию, окна, внешние двери, при входе в дом и выходе из него и пр. Соответственно, необходимо соблюсти баланс между первым и вторым и одновременно баланс между стоимостью реализации необходимого уровня сопротивлению теплопотерям и стоимостью поддержки этого баланса.

Что я имею ввиду — если у вас по участку проходит газ, то лично я считаю, что нет смысла вкладываться в «стойки Ларсена» с утеплителем в 40 см и 60 см на крыше, в оборудование системы вентиляции с рекуперацией тепла и уж тем более в организацию «теплового насоса». Да, со всем этим набором вы получите реально «пассивный дом», но цена его будет несоразмерна эффекту (особенно учитывая текущие цена на качественное зарубежное оборудование). Согласен, тратить денег отопление вы будете действительно мало, но и реализовать все это будет весьма и весьма не дешево!

И опять же, если у вас из всех благ цивилизации только электричество, то уже имеет смысл вложиться в чуть бОльшую по сравнению с вариантом для газового отопления толщину утеплителя и, возможно, в систему вентиляции с рекуперацией тепла. В этом случае несколько бОльшие первоначальные затраты «отобьются» за счет относительно низких счетов за электроэнергию.

Если уж совсем по-простому, то:

• 150 — 200 мм минерального утеплителя в случае если вы живете не в северных районах нашей необъятной родины и в случае если у вас газовое отопление;
• 200 — 250 мм — то же самое, но в случае отопления электричеством;
• 200 — 250 мм в стене, если вы на «северах» или в Сибири и у вас газ;
• 250 — 300 мм, если топитесь совсем не дешевым ныне электричеством проживая в Сибири.

Это, так сказать, оптимум, а не догма. При этом, утеплитель может быть, так сказать, наборным — толщина утеплителя в стойках каркаса + в перекрестном каркасе + какой-то эффект от гидро-ветроизоляции в виде МДВП.

Например, если вы проживаете где-нибудь в Новосибирске или области и у вас заведен газ на участок, я считаю что наилучшим вариантом для каркасного дома будет «финская» технология и вполне достаточен следующий пирог утепления (изнутри наружу):

• «эковата» толщиной 50 мм, нанесенная во внутреннем перекрестном каркасе нанесенная влажно-клеевым способом;
• минеральный утеплитель в стойках толщиной 150 мм если используете вентиляцию с рекуператором тепла или 200 мм, если нет;
• МДВД 22 мм под деревянный или виниловый сайдинг либо 40 мм под штукатурку.

При этом очень желательно соблюсти следующие рекомендации:

• высота потолков не более 2,7 м;
• совсем не «французские» окна с хорошим пятикамерным профилем шириной не менее 70-ти мм и двухкамерным стеклопакетом заполненный аргоном и внутренним низкоэмиссионным стеклом (И-стеклом);
• правильную наружную утепленную дверь, типа «Финестра».

Тогда будет гарантированно тепло даже в периоды трескучего мороза, комфортно для ушей ввиду отличной звукоизоляции и оптимально сбалансировано по цене/эффекту, при этом затраты на отопление вас приятно удивят 😉

Дополнительно к вышезиложенному я вам настоятельно рекомендую ознакомиться с сравнением характеристик стен из различных материалов и различным конструктивом.

Есть отличный калькулятор, который позволит вам рассчитать необходимую толщину теплоизоляции вашего каркасного дома с учетом региона — очень рекомендую! Только не забывайте, что стена состоит не только из утеплителя, но и из стоек и обвязок, а это «мосты холода»!

И надо учитывать, что в случае пола на лагах с неотапливаемым фундаментом (МЗЛФ, винтовые сваи и т.п.) утеплитель нужен и в пространстве лаг/ростверка, причем минимум на 50 мм толще, чем в стенах. А в потолок кладите утеплителя на 100 мм больше, чем в стены — не пожалеете, так как именно потолок обеспечивает наибольшие относительные потери тепла, ведь воздушные массы по мере нагрева стремятся именно вверх!

Расчет толщины и пропорций утепления каркасного дома

В каркасном доме внутренняя и наружная обшивка не берется в расчет при подсчете необходимой толщины утеплителя. Обшивка не имеет существенного значения при сохранении тепла, как например, кирпич или пенобетон, поэтому для простоты расчетов ее не принимают во внимание. Считаем, что за сохранение тепла отвечает только утеплитель.

Для расчета необходимо знать величину минимального значения теплосопротивления теплопередаче стены (R) того места – города или области, где находится строение. Значение теплосопротивления стены можно рассчитать в соответствии с климатическими условиями, а можно взять из справочной таблицы.

Таблица теплосопротивления стен дома по регионам.

В каркасном доме в расчетах учитывается теплопроводность утеплителя. Этот показатель смотрим в таблице норм «Тепловой защиты зданий» СП50.13330.2012. Теплопроводность также указана на упаковке материала.

Карта-схема для определения нормативных значений термического сопротивления конструкций.

После того, как мы определили значение теплосопротивления стены и теплопроводности материала, можно рассчитать необходимую толщину утеплителя.

Расчет утеплителя в каркасном доме производим по формуле:

Необходимо рассчитать также положение точки росы, которая должна находиться внутри дома, как можно дальше от стены. В противном случае стена будет влажной и может начаться процесс гниения.

Примечание. Теплосопротивление стены отличается от такого же показателя для чердачных и подвальных перекрытий, а также окон и дверей.

Каменной ватой, минеральной ватой

Строители называют каменной ватой, базальтовой ватой, минеральной ватой, стекловатой теплоизоляционный материал с волокнистой структурой, получаемый из расплава горных пород. Он применяется в виде матов, или рулонов.

Утепление крыши каркасного дома минеральной ватой.

Преимущества этого вида утеплителей:

• не горючесть;
• низкая теплопроводность;
• шумоизоляция;
• долговечность;
• не плесневеет при намокании;
• экологичность;
• легкость монтажа.

К недостаткам подобного рода утеплителей относят возможность выделения ими вредных формальдегидов и опасность попадания мелких частичек ваты в дыхательные пути при монтаже. Этого можно избежать, если выбирать утеплитель высокого качества и при монтаже соблюдать технику безопасности.

Теплопроводность теплоизолятора зависит от плотности материала. Если минеральная вата применяется в виде жестких плит, то структура ее более плотная, и она имеет большую теплопроводность (0,04 — 0,045Вт/м*град.С.). Если же минеральная вата используется в виде сжимаемых матов, то ее структура более пористая и теплопроводность более низкая – 0.035 – 0.039Вт/м*град.С. Чем более низкая теплопроводность, тем более эффективен выбранный утеплитель.

Например, в качестве утеплителя мы выбрали каменную вату плотностью 80-125 кг/м3. Коэффициент теплопроводности базальтовой ваты 0.045Вт/м*град.С. Он указан в сертификате или его можно посмотреть в таблице СП50.13330.2012 в приложении С.

Зная необходимое сопротивление для нашего климатического района, например, для Москвы:

R=3.2 м2*град.С/Вт, можно рассчитать толщину утеплителя.

L = 3.2 * 0.045 = 1.44 или 14 см.

Плиты каменной ваты имеют толщину 10 см и 5 см. Укладываем утеплитель в 2 слоя.

Опытные строители считают, что расчетную величину толщины утеплителя нужно увеличить на 50%. Это покроет все погрешности, связанные со сминанием и уплотнением отдельных участков утеплителя.

Опилками

Опилки были и остаются доступным и дешевым утепляющим материалом. Если соблюдать технологию их применения, опилки могут служить долго и верно в качестве утеплителя каркасного дома.

Ценность опилок как утеплителя состоит в следующем:

• Экологичность;
• Низкая себестоимость;
• Хорошая теплопроводность.

К недостаткам можно отнести хорошую возгораемость этого материала, хорошую среду для обитания грызунов, трудоемкость процесса укладки утеплителя. Чтобы минимизировать эти недостатки, опилки пропитывают антисептиками (раствором медного купороса или борной кислоты) и смешивают с цементом, гипсом, глиной.

Опилками с успехом можно утеплить чердак. Для этого можно выбрать необходимую толщину слоя из таблицы в зависимости от средних зимних температур.

Обработанные и просушенные опилки засыпаются на чердачное перекрытие. Опилки могут находиться в сыпучем состоянии или в виде гранул. Работу проводим следующим образом:

1. Все щели потолка тщательно замазываем глиняно-известковым составом или застилаем доски потолка пергамином.
2. Сыпучие опилки или гранулы засыпаем необходимым слоем (толщину слоя определяем по вышеприведенной таблице).
3. Укладываем доски чистового пола чердака.

Утепление чердачного перекрытия опилками, смешанными с цементом.

Чтобы утеплить опилками стены каркасного дома, засыпаем опилки между внутренней и внешней обшивками каркаса. Утрамбовывая их через каждые 80 см — 1 м. Эту работу проводим аналогично утеплению стен каркасника керамзитом.

Опилки позволяют существенно сэкономить средства при ведении утеплительных работ и построить дешевый жилой дом.

Состав «пирога» для монтажа стен каркасного дома

Каркас чаще всего оборудуется на стойках, изготовленных из сухого бруса с двухсторонней обшивкой плитами ОСП. Пустоты заполняются утеплителем. С наружной стороны изолирующего слоя закрепляется влагонепроницаемая ветрозащитная пленка, поверх которой монтируется фасадная обшивка и отделка. Изнутри утепляющий материал покрывается мембраной для пароизоляции.

Деревянные стойки – зоны риска, образующие мостики холода. Если дом предназначен не только для летнего отдыха, но и для эксплуатации в межсезонье, лучше предусмотреть дополнительную тепловую защиту. Изоляция выходов стоек со стороны фасада с организацией вентиляционного зазора перед облицовочным слоем решит проблему энергосбережения в холодное время года.

Но для постоянного проживания зимой принятых мер может оказаться недостаточно, если материалы подобраны неправильно. Когда при строительстве каркасного дома применяется брус сечением 150 мм, рекомендуется использовать утеплитель соответствующей толщины. Оптимальная термоизоляция – минеральные или базальтовые плиты повышенной жесткости.

В северных регионах при возведении каркасных домов для круглогодичной эксплуатации «пирог» усиливается вторым рядом стоек с утеплением, но в средней полосе это излишне при наличии многослойной внутренней обшивки. Покрытие плит ОСП гипсокартоном перед финишной отделкой – распространенный способ повышения теплосберегающих свойств.

Правильный утеплитель – залог комфорта в вашем доме

Одной из важных вех в процессе возведения каркасного строения является выбор качественного утеплителя. К этому вопросу стоит подойти заблаговременно. Ошибки с утеплением дорого обойдутся вашему бюджету. Важно правильно рассчитать толщину утеплителя, чтобы избежать процессов гниения дома в будущем.

Основные характеристики утеплителя, на которые необходимо обратить внимание:

• высокая теплотехническая эффективность;
• долговечность;
• огнестойкость;
• паропроницаемость;
• экологичность.

Многообразие утеплителей в каркасном домостроении

Современный рынок стройматериалов предлагает вашему вниманию ряд утеплителей с различными характеристиками и ценовым диапазоном:

• пенопласт;
• пенополистирол;
• эковата;
• волокнистые минералоутеплители.

Самым популярным среди застройщиков является использование минеральной ваты от различных производителей.

Расчет толщины утеплителя

Утеплять каркасные стены возможно, рассчитав необходимую толщину по специальной формуле:

где, R — сопротивление теплопередаче для вашего региона, (м 2 ·°С)/Вт;
λ — теплопроводность утеплителя, Вт/(м·°С).

Лучше добавить к ее величине дополнительные сантиметры, т. к. ошибка в расчетах в сторону уменьшения требуемой толщины обернется промерзанием и отсыреванием стен.

Важно учесть расположение точки росы, которую необходимо сместить дальше от внутренней поверхности дома. В противном случае при отрицательных температурах на стенах будет образовываться влага, вызывающая гнилостные процессы, грибок и плесень.

Стоит не забывать, что точностью расчетного значения толщины утеплителя можно пренебречь в сторону увеличения ввиду приобретения с запасом. Производитель выпускает материал определенного размера, будь то рулонный утеплитель или плиты.

Информации о строительных нормах толщины утеплителя для вашего региона будет достаточно, чтобы не прибегать к расчетам по формулам. Вы также можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчета утеплителя с учетом региона постройки.

Определение толщины стены и утеплителя

Профессиональные строители определяют параметр толщины стенового ограждения на основании данных о климатической зоне, максимальной температуре в холодное время года и в зависимости от назначения сооружения.

Не вдаваясь в сложные расчеты, для большинства случаев оптимальная толщина утеплителя стандартного каркасного дома составляет 150 мм – это удовлетворяет климатическим условиям средней полосы в условиях России. При более суровой зиме потребуется побеспокоиться об увеличении слоя, этого можно достичь за счет создания дополнительного каркаса и укладки теплоизоляции.

Таким образом, суммарная толщина стены каркасного строения доводится до 200-250 мм. Кроме этого, допускается наружное оформление с помощью пластикового сайдинга, вагонки из разных пород дерева, рваного или искусственного камня, декоративного кирпича и тому подобных материалов.

На что еще потребуется обратить внимание: выбор оптимальной, не тонкой и не слишком толстой, ОСБ панели.

Считается, что обшивка такими ДСП, толщиной в 14 мм, способствует не только теплозащите, но и приданию каркасу дополнительной жесткости и устойчивости к внешним воздействиям.

Cтены каркасного дома: выбор материалов

Только хорошо продуманный и тщательно осуществленный инженерный расчет может быть основополагающим в процессе выбора материалов для возведения стен.

Обсудим различные варианты возведения стен каркасных строений при выборе той или иной используемой технологии.

Каркасно-щитовые дома: толщина стен

Использование каркасно-щитового метода строительства домов считается одним из активно востребуемых. Это несложно объяснить: они обладают великолепными эксплуатационными качествами. Сама конструкция является довольно простой, дом строится довольно быстро, нет нужды нанимать специальную технику, не требуется большого количества рабочих.

Толщина стены этих домов варьирует в диапазоне от 140 д 160 мм – это не считая толщины отделочных материалов, как внутренних, так и наружных.

Каркасно-обшивные дома: толщина стен

Данный метод возведения жилья предполагает к несущей конструкции основы из брусьев дополнительно использовать для обшивки каркаса 25 мм доски, плиты OSB или ДСП толщиной 16-18 мм. Все полости внутри конструкции закладывают утеплителем.

В таких конструкциях все важные размеры несущей стены рассчитываются с учетом рабочего коэффициента утеплителя и несущих нагрузок всей конструкции.

Для домов круглосезонного проживания толщина стен вместе с наружной и внутренней обшивкой колеблется от 182 до 200 мм.

Снаружи и изнутри конструкции таких стен обычно обшивают самыми разными отделочными материалами.

Для внутренней обивки применяют деревянную вагонку или гипсокартон, снаружи обделывают блок-хаусом, сайдингом или другими материалами. Между основной стеной и навесным фасадом для дополнительного утепления также может использоваться теплоизоляционный материал.

Каркасно-засыпные дома: толщина стен

Данную технологию для возведения домов сегодня используют нечасто. В основном ее используют для возведения различных хозяйственных построек. Для строительства жилых домов эта схема продолжает оставаться наиболее экономичной среди прочих.

Утеплителем в подобном способе строительства может выступать шлак, опилки и керамзит. Самый современный его вариант – сыпучий негорючий целлюлозный наполнитель. Такие каркасы часто обшивают горбылем, затем применяют материалы для внутренней отделки и фасадные.

Толщина стен в таких конструкциях может составлять от 150 до 200 мм, не считая толщины утеплителя и отделки.

Дома из сип-панелей: толщина каркасной стены

Особая специфика данного метода заключается в использовании одноименных панелей. Изготавливаются они промышленным способом, их толщина может колебаться от 50 до 200 мм. Конкретный показатель зависит от выбранного проекта.

Отдельный плюс данного применения данного метода строительства состоит в том, что возведение происходит довольно быстро. Такой дом вполне под силу построить собственными силами. Главное: знать порядок и очередность всех манипуляций, и строго им следовать. Возведенный по всем правилам, такой дом будет верой и правдой служить много лет. Жить в нем будет вполне комфортно и удобно.

В климатических условиях России каркасные дома могут строиться в двух вариантах, несколько отличающихся по своему назначению. Это летний дом и дом для круглогодичного проживания. Последний представляет собой, конечно, более солидную конструкцию, для обустройства которой используются различные эффективные изоляционные материалы.