Сделай сам трехслойную стену

Как построить трехслойные стены

Как сделать красивые, прочные, долговечные и теплые наружные стены? Какая должна быть конструкция у наружных стен дома? Несколько советов по строительству помогут разобраться в этом вопросе.

Какие конструкции применяются

Стена в один слой. Несущий слой стены является и утеплителем. В условиях наших зим достаточное сопротивление теплопередаче достигнуть невозможно без значительного увеличения толщины свыше требуемой по прочности. А слишком толстые стены станут просто не выгодными. Возможный материал для стен в один слой – пенобетон, керамзитобетон, керамический блок и т.п.

Двухслойная конструкция. Несущий слой покрывается слоем утеплителя. Это наиболее часто встречающаяся конструкция стены. При этом отделка выполняется либо штукатурным слоем по утеплителю, либо навесными панелями на кронштейнах, закрепляемых к стене

Трехслойная конструкция. Третий слой выкладывается тяжелыми материалами, связывается множеством связей с внутренним несущим слоем сквозь утеплитель.

Размещение утеплительного слоя изнутри здания не рассматривается, ввиду множества недостатков присущих этому методу, без каких либо достоинств.

Рассмотрим подробнее, как делаются самые дорогие, трехслойные стены. Они отличаются хорошим теплосбережением, долговечностью, лучшим внешним видом. Возводятся чаще из мелких блоков. Непрерывная отливка бетоном в частном строительстве не столь распространена из-за относительно большой трудоемкости когда объемы строительства небольшие.

Как сделать стены теплыми

Стены должны иметь сопротивление теплопередаче не ниже нормативного. Это значение предлагается (и требуется) как экономически целесообразное. Т.е. строить более холодные стены невыгодно, не разумно. Вопрос, — чем утеплить трехслойную стену? В общем-то, вариантов всего два – либо каменное волокно в виде жестких плит, либо вспененные пластмассы, также в виде жестких плит. Ввиду различных физических свойств этих материалов, и вследствие особой разницы в сопротивлении движению пара, они применяются по различным конструктивным схемам. Если через пластмассу пар идет с трудом (пенопласт, полиэтилен) или не идет вообще (экструдированный пенополистирол), то через волокнистые ватные плиты он идет как, будто препятствий на пути нет вообще. В обоих случаях должны применяться особые конструкции, которыми предусмотрены меры предотвращающие намокание стены вследствие конденсации.

Если говорить о трехслойной конструкции стены, то здесь особую роль будут играть две главные отличительные особенности минераловатных плит. Качественные и плотные (более 50 кг/м куб) плиты из базальтового волокна с течением времени не меняют свою геометрию, они долговечные. Их не едят грызуны, что особенно важно. Применяемые минераловатные плиты должны быть пропитаны водоотталкивающими препаратами (гидрофобизированы), а их водопоглощение по объему не должно превышать 1%. Раз уж утеплитель будет закрываться не снимаемым дорогостоящим фасадным слоем, то лучше применить минеральные плиты высокого качества, как долговечные и устойчивые к внешним воздействиям.

Толщина слоя утепления рассчитывается в соответствии с нормативом, так, чтобы общее сопротивление теплопередаче стены было не ниже требуемых значений. Чаще достаточно 10 см толщины указанного утеплителя. В холодных регионах вероятно потребуется 15 см.

Особенности трехслойной стены

Конструкция трехслойной стены – между несущим слоем и фасадным слоем расположен слой утеплителя минераловатных плит. Между утеплителем и фасадным слоем оставлен вентиляционный зазор шириной 3 – 5 см, необходимый для проветривания утеплителя. Он формируется пластиковыми ограничителями надетыми на связи, в результате чего утеплитель всегда остается прижатым к стене и не перекрывает зазор. Внизу и вверху фасадной облицовки сделаны каналы для подачи воздуха в вентиляционный зазор. Общая площадь подающих каналов должна быть не менее 72 см кв. на 20 м кв. стены, такая же и у отводящих (иногда для этого оставляют пустыми отдельные швы в кладке). Чтобы волокна в утеплителе не выветривались он покрывается супердиффузионной (пропускающей пар) мембраной с паропроницаемостью не менее 1700 г/м2 сутки.

Несущий слой обычно делают из полнотелого или пустотного кирпича. Ширина слоя зависит от конструкции всего здания, и от предназначения конкретной стены. Чаще выкладка ведется в 1,5 пустотных кирпича (36см), иногда и в 1 кирпич (24 см), но полнотелый. Прочностные характеристики слоя, его ширина и вид штучного материала определяется проектом.

Фасадный слой может быть выложен из клинкерного кирпича в пол кирпича или даже толщниой 6 см в 1/4 кирпича.

Важно чтобы между несущим слоем и фасадным была надежная связь. Применяются гибкие (нежесткие) связи, изготовленные из стеклопластиковых или базальтопластиковых стержней. Коэффициент теплопроводности таких связей не боле 0,5 Вт/м•°С в то время как металлического стержня подобного диаметра — 50 Вт/м•°С, т.е. в 100 раз больше. Плотность укладки связей зависит от конкретных условий и от толщины утеплителя (чем больше толщина, тем плотнее прижимается). Обычно шаг укладки связей в швы между по длине стены составляет 0,5 – 1,0 м, а по высоте – 0,6 м. При этом они заводятся в швы между кирпичами на глубину до 7 – 9 см.

Особенности строительства

Не стоит применять для внутреннего несущего слоя материалы с низкой теплоемкостью, а также любые материалы, которые боятся воды, например тот же керамзитобетон или пенобетон. Экономия по сравнению с кирпичем будет небольшой, а проблемы в случае намокания могут быть значительными. Маленькая внутренней теплоемкость здания – уменьшение комфорта.

Заметьте, чтобы не добавить лишнего мостика холода, все перекрытия, балки заходят только в несущую стену, и не внедряются в слой утепления. Таким образом, их торцы надежно ограждены от холода все тем же сплошным слоем утепления.

Остается обратить внимание на «неочевидный подвох». Стена окажется намокшей, холодной и будет ускоренно разрушаться, если будет нарушен отток пара из нее. В данном описании приведена конструкция трехслойной стены с проветриванием утеплительного слоя по технологии «вентилируемый фасад». Недопустимо уменьшать вентиляционный зазор над утеплителем, закрывать вентиляционные отверстия. Или применять некачественную пародиффузионную мембрану.

Другой вариант конструкции трехслойной стены – с плотной закладкой внутреннего пространства паронепроницаемым утеплителем (пенополистирол, пенополиуретан)без вент зазора – тоже популярный вариант. При этом внутренний и наружный слои разделяются по пару – каждый находится в своей атмосфере. Но ввиду опасности исходящей от грызуна, а также из-за незначительного, но все же имеющегося, уменьшения естественного оттока влаги из дома, меньшей долговечности материала, он представляется не столь предпочтительным. Впрочем, тоже имеет право на жизнь…

Источник

Особенности возведения трехслойных стен по ТИСЭ

Какие дома можно возводить по ТИСЭ, насколько прочны и устойчивы трёхслойные стены и как они «стыкуются» с другими конструктивными элементами — фундаментами, перекрытиями, крышей — вот вопросы, которые часто задают застройщики, как начинающие, так и опытные. Ответам на эти вопросы посвящена статья создателя ТИСЭ, постоянного автора журнала «Дом»
Расчёты и четырёхлетний практический опыт подтвердили, что возведение трёхслойных стен по ТИСЭ — перспективная технология создания капитальных стен с низкой себестоимостью и с высокими эксплуатационными показателями. Конструктивные решения отдельных узлов трёхслойной стены, приведённые ниже, я даю в последовательности, в которой они выполнены.

Длина стен

При традиционных способах возведения стен из готовых материалов — кирпичей, бетонных блоков или по технологии ТИСЭ — длину стен стараются «привязать» к размерам этих материалов, выбирая её кратной половине их длины. При возведении трёхслойных стен по технологии ТИСЭ желательно, чтобы длина стен от внутренних углов была кратна 26 см. Но если длина стены не увязана с габаритами стеновых блоков ТИСЭ, то в стене можно сформовать доборный блок длиной до 19 см без гибкой связи. Для этой цели используют опалубку-компенсатор, входящую в комплект опалубки ТИСЭ(рис.1).
Для образования полости в доборном блоке можно применить пустотообразователь от ТИСЭ-2. Доборный блок лучше расположить около угла дома, так как угол является жёстким конструктивным элементом, способным воспринимать большие вертикальные нагрузки и без гибких связей. Но и в середине стены расположение доборных блоков не возбраняется.

Угловая перевязка

Формование стеновых блоков на стене следует выполнять в обычной последовательности: от угла или края проёма. Угловые перевязки трёхслойных стен делают с использованием стандартных кирпичей или без них.

Первый вариант угловой перевязки основан на том, что габариты стеновых блоков, которые формуют с опалубками ТИСЭ, кратны размерам стандартного кирпича (рис. 2). После укладки угловых кирпичей к ним вплотную приставляют форму ТИСЭ с двумя пустотообразователями и вкладышами в съёмном (дерево) или несъёмном (пенополистирол) исполнении. Включение кирпичной кладки и в обрамление оконных проёмов может придать оформлению дома законченный вид.

При втором варианте возведение стен начинают с установки формы на угол (рис. 3). При этом один пустотообразователь ориентируют вдоль, а второй (угловой) — поперёк формы. Для опоры углового пустотообразователя в стенках модуля ТИСЭ-3 просверлены дополнительные отверстия под соответствующее положение поперечных штырей формы. Для заполнения зазора и фиксации углового пустотообразователя следует изготовить вкладыш размерами 40x140x180 мм из дерева или пенополистирола.
После этого на расстоянии 13 см формуют следующий стеновой блок. Образовавшуюся полость длиной 13 см между блоками заполняют жёсткой смесью не ранее чем через 4 часа, охватив полость опалубкой-компенсатором и поместив в середину пустотообразователь от ТИСЭ-2.

Перевязка непрямых углов

Часто из-за архитектурных особенностей дома угловые перевязки стен делают под непрямым углом, например, на эркерах. Технологию возведения трёхслойной стены на таком участке необходимо связывать с конкретным проектом и с учётом имеющихся материалов.

Относительно короткие простенки эркера можно выполнять без перевязки стеновых блоков, но с введением дополнительной горизонтальной гибкой связи и с более частым горизонтальным армированием стены. Для лучшего соединения блоков на их торцах при помощи уголка опалубки ТИСЭ прорезают вертикальные пазы (рис.4а). Угловой зазор между соседними блоками заполняют с использованием самодельной опалубки высотой в один-два блока. Внешнюю угловую опалубку несложно выполнить из жести толщиной 1 мм, досок или фанеры.
Обратите внимание, что опалубка в этом случае не должна быть слишком громоздкой и тяжёлой — ведь её придётся прижимать по месту вручную. Опалубку для внутренней стороны стены не обязательно делать под углом, здесь подойдёт упрощённая форма.
Для уплотнения смеси в угловом зазоре следует изготовить узкую деревянную трамбовку. Перед закладкой смеси положите вниз, на ранее отформованный ряд стеновых блоков, горизонтальную гибкую связь.
Процесс заполнения формы жёсткой смесью проблем не вызовет. Однако эту операцию лучше выполнять вдвоём: один удерживает опалубки, а второй заполняет и уплотняет пескобетонную смесь. Заполнив зазор смесью, угловую опалубку сдвигают вниз вдоль угла, предотвращая её сцепление со смесью. После затирки угла поверхность эркера будет достаточно ровной. Короткие простенки эркера можно выкладывать и из стандартных кирпичей, не прибегая к помощи опалубок ТИСЭ.
Один из застройщиков для угла эркера с опалубкой ТИСЭ-2 формовал блоки отдельно, на ровной площадке, и спиливал углы ножовкой по дереву, отслужившей свой срок. Пескоцементная смесь у него не содержала камней, и блок он распиливал на следующий день достаточно легко. При таком способе блоки приходилось укладывать на раствор традиционным способом.
Кстати опалубка ТИСЭ-2 позволяет формовать вне кладки стены за один раз по два блока размерами 510x115x210 мм, которые можно использовать в качестве строительного материала (рис. 4б).

Усиление трёхслойной стены

Устойчивость ферменной конструкции к нагрузкам на сжатие зависит от жёсткости бетонных стен и устойчивости гибких связей. Иногда приходится прибегать к усилению фермы трёхслойной стены. Необходимость в этом может возникнуть в следующих случаях:
— если расстояние между перекрытиями больше 5 м;
— если на стену действуют боковые силы (давление грунта на стены подвала или нагрузки при сейсмических колебаниях);
— при больших нагрузках по обе стороны оконных или дверных проёмов шириной больше 2 м.

Увеличение жёсткости ферменной составляющей трёхслойной стены сводится к увеличению диаметра гибких связей. При замене связей ф6 мм на связи ф8 мм устойчивость стены повышается более чем в три раза (рис 5а).
Другой вариант усиления стены сводится к введению дополнительной горизонтальной гибкой связи. Её укладывают между пустотобразователями перед закладкой смеси (рис. 56). В этом варианте устойчивость стены повышается почти в 2,5 раза, но и гибких связей потребуется установить в этом месте в два раза больше.
Другие схожие между собой варианты повышения устойчивости трёхслойной стены сводятся к приданию последней некоторой кривизны или к введению вертикального угла. Устройство бетонных перекрытий, как известно, также повышает устойчивость стен, что широко используется при строительстве в сейсмоактивных регионах.

Соединение с внутренней стеной

Особых проблем здесь не возникает, как и не существует больших нагрузок по стыку. Это соединение выполняют теми же способами, что и при возведении внешней стены с опалубками ТИСЭ. Напомню, что в процессе возведения обеих стен в зоне их стыка оставляют зазор 40… 100 мм. При формовании стеновых блоков в этом месте на боковой их поверхности желательно выполнить вертикальные пазы, для чего используют формовочный уголок опалубки. В этот же зазор из внутренней стены выпускают горизонтальную арматуру, а из внешней — арматуру, заведённую в вертикальные зазоры между блоками. Зазор охватывают опалубкой-компенсатором (входит в комплект опалубки ТИСЭ) и заполняют жёсткой бетонной смесью (рис. 6).
При формовании блоков трёхслойной стены в зоне их соединения с внутренней стеной желательно ввести дополнительные горизонтальные гибкие связи, располагая их между пустотообразователями или под ними.

Отсечка холода от ленты фундамента

Возведение стен начинают с формования на ленте или на плите фундамента первых рядов стеновых блоков. В холодное время года фундамент контактирует либо с мёрзлым грунтом, либо с холодной воздушной средой. В зоне контакта трёхслойной стены с холодным фундаментом внутренняя «тёплая» стенка будет интенсивно охлаждаться. Положение усугубляется тем, что поступление тепла к нижней части стены при традиционных схемах отопления дома обеспечить не просто, так как тепловые потоки уходят вверх. Я предложил создать барьеры на пути холода, поступающего от фундамента к внутренней стенке. Для этого перед началом формования первого ряда блоков из любого рулонного теплоизолирующего материала (пенополиуретан) толщиной 10… 15 мм изготовил пластины 110×160 мм (по две штуки на один стеновой блок).

• 
• 

Пластины можно также изготовить из фанеры или доски толщиной до 25 мм. Соблюдения особой точности в размерах не требуется. При формовании первого ряда стеновых блоков нарезанные пластины закладывают в форму со стороны внутренней стенки между двумя парами поперечных штырей формы.
Пластины ложатся на поверхность фундамента, становясь ощутимым барьером на пути холода. Кстати, если пластины — жёсткие, то от фиксации пустотообразователей продольным штырём опалубки можно отказаться, передав эту функцию пластинам. При такой фиксации пустотообразователей закладку и уплотнение смеси следует начинать с внешней полости шириной 90 мм.
После формования каждого стенового блока его внутренняя стенка будет опираться на три «ножки» высотой, равной толщине заложенных пластин. Общая их длина — около 130 мм, что составит около четверти от длины блока в 510 мм.
В устойчивости этих «ножек» сомневаться не приходится, так как они — слишком короткие. Прочности же их может быть вполне достаточно, так как при максимально возможной нагрузке в 4 т на блок внутренней стенки в «ножках» создается напряжение в 30 кг/см2 (при марке цемента М300 запас прочности — десятикратный).

• 
• 

Эффективность такого утепления — очень высокая. Один ряд пластин позволит сократить потоки холода от фундамента в стену почти в 3 раза. Два ряда пластин уменьшат поток холода почти в 8 раз, а три ряда — в 20 раз (рис. 7,8).

Формирование проёмов

Устройство оконных (дверных) проёмов в трёхслойной стене и закрепление в них рам — несложно и недорого, но связано с соблюдением энергосберегающих мероприятий. В процессе формования стеновых блоков вдоль оконного (дверного) проёма выполняют «четверть», в которую позднее будут упирать оконный (дверной) блок. Для этой цели в форму, в полость внутренней стенки, закладывают съёмную деревянную вставку толщиной 25…30 мм, удаляемую при распалубке (рис. 9а). Не будет лишним и усиление трёхслойной стены вокруг оконного (дверного) проёма введением дополнительной горизонтальной связи (рис. 96). Перед заполнением полости трёхслойной стены утеплителем со стороны проёма закладывают доску, упираемую в гибкие связи, которые заведены в отверстия от поперечных штырей.

Надоконную перемычку в трёхслойной стене также выполняют трёхслойной. Для этой цели можно использовать готовые заводские перемычки(рис. 10) или сделать их самостоятельно (рис. 11).
В последнем варианте перемычки отливают или непосредственно над оконным проёмом или вне его — заранее. Особых проблем у застройщика, решившего применить «свои» перемычки, не будет, если ширина проёма — не более 2 м. Две перемычки высотой не менее 150 мм, каждая из которых армирована двумя прутками ф10…12 мм, вполне справятся со своей задачей, но только если на перемычку не опираются бетонные перекрытия.
Устройство «четверти» по перемычкам не обязательно. Отсутствие «четверти» можно компенсировать, если раму окна завести в полость утеплителя на 10…15 мм.
Но если планируется самостоятельно отлить перемычки, то от «четверти» лучше не отказываться. Более того, снаружи «четверть» можно выполнить в виде пологой арки высотой не более 50 мм. Подобное решение, реализованное автором на своем доме, эффектно «смягчило» угловатые проёмы окон (оконные блоки — прямоугольные, без арки).

Опалубки для перемычек лучше выполнить из обрезной доски толщиной не менее 25 мм, собрав опалубки на саморезах в единую жёсткую конструкцию. Если застройщик пожелает выполнить внешнюю перемычку с аркой, то для облегчения изгиба нижней доски опалубки саму доску пропиливают на глубину не более 10… 15 мм с шагом 150…200 мм.
Заранее изготовленные опалубки устанавливают на место формования. Боковые стенки опалубок охватывают обе стенки трёхслойной стены, а снизу их подпирают двумя-тремя стойками, установленными на нижнюю часть проёма.
Соотношение песка и цемента в рабочей смеси для отливки перемычки — 3:1 при пластичности большей, чем требуется, например, для формования стеновых блоков (щебень добавлять не обязательно).
Чтобы работы по возведению стен не замедлялись при отливке перемычек, опалубки для них лучше изготовить заранее.
Перед началом бетонирования перемычек на дно опалубки набрасывают «лепёшки» раствора, на которые укладывают прутки арматуры. Для качественного «созревания» бетона его закрывают полиэтиленовой плёнкой и при необходимости периодически увлажняют. Разборку формы выполняют не ранее, чем через 4…5 дней после бетонирования.
Чтобы удерживать утеплитель в полости трёхслойной стены, вдоль нижней кромки проёма между перемычками закрепляют доску, используя для этой цели монтажную пену. Перед началом формования на перемычке очередного ряда стеновых блоков полость заполняют утеплителем и укладывают горизонтальную арматурную сетку.
Разобрать опалубку, собранную на саморезах достаточно просто, а при элементарной аккуратности её можно будет ещё неоднократно использовать.

Монтаж окон и дверей

Оконный блок закрепляют в проёме окна металлическими пластинами, привёрнутыми к раме окна. Для одного окна достаточно шести пластин — по две на каждую боковую и каждую верхнюю стороны рамы (рис. 12).

Перед монтажом окна утеплитель по нижней кромке проёма закрывают панелью влагостойкого гипсокартона или доской, обработанной септиком. Дополнительно на нижнюю поверхность проёма укладывают поперечные рейки, на которые будет опираться оконный блок и подоконник. Толщину реек подбирают исходя из намеченного заглубления рамы в верхнюю «четверть». Боковые и верхние оконные откосы делают из влагостойкого гипсокартона толщиной 12 мм. Перед началом монтажа откосы предварительно подгоняют по месту, а также изготавливают прижимные доски толщиной 50 мм и распорные доски, обеспечивающие плотную и надёжную фиксацию откосов. Чтобы избежать деформации рамы оконного блока, перед монтажом откосов створки окна обязательно следует закрыть.
Начинают монтаж с боковых откосов. Для этого вдоль задней и передней кромок гипсокартона выдавливают монтажную пену и сразу устанавливают прижимные и распорные доски. В таком положении набухающая пена заполняет весь свободный объём под гипсокартонном (рис. 13). На следующий день прижимные доски можно снять. Угол откоса окантовывают пластиковым или металлическим штукатурным уголком.

• 
• 

Такие оконные (дверные) откосы получаются аккуратными, прочными и дешёвыми. Кроме того, они обладают хорошими теплоизолирующими свойствами.
Подоконник заводят под выступ рамы, укладывают на рейки и закрепляют монтажной пеной, не забывая об установке прижимной и распорных досок. Если полость под подоконником используют для организации приточной вентиляции, то с внешней стороны, под отливной панелью зазор закрывают волокнистым фильтром, например, валиком из синтепона. Со стороны помещения вентиляционную щель прикрывают створкой или соединяют с каналом, сопрягаемым с системой отопления (рис. 14).

Опирание межэтажных перекрытий

Сопряжения трёхслойных стен с перекрытиями делают так же, как нижнее перекрытие, опираемое на фундамент.
При установке бетонных плит на кладку стены под перекрытия укладывают арматурную сетку. Внешнюю стенку на толщину перекрытия докладывают тремя рядами стандартных кирпичей или же сплошными стеновыми блоками, формуемыми с опалубкой ТИСЭ-2. Кроме того, при формовании стеновых блоков под и над перекрытием вводят дополнительную горизонтальную гибкую связь (рис. 15).

• 
• 

Если перекрытие выполняют на балках, то во внутренней стенке делают проёмы под размещение их законцовок (рис.16). Шаг балок можно выбрать в двух вариантах. Если во внутренней стенке проёмы под балки делают за счёт вложения в форму вкладыша с размерами намеченного проёма, то шаг балок должен быть около 52 см. Если же проём под балку создают за счёт увеличения зазора между соседними блоками, то шаг опор будет равен

сумме длины блока (51 см) и ширины зазора. Зазор во внешней стенке заполняют жестким раствором с использованием опалубки-компенсатора и пустотообразователя. На уровне перекрытий ферменную составляющую трехслойной стены усиливают дополнительными гибкими связями, устанавливаемыми горизонтально в двух рядах стеновых блоков под и над перекрытием.

Соединение стен с каркасом крыши

Закрепление на трёхслойной стене мауэрлата — опорного бруса каркаса крыши — не сильно отличается от традиционного подхода, принятого в строительстве. В качестве примера можно привести решение, реализованое мной в нескольких проектах. Мауэрлат я сделал из двух досок 15×5 см, закреплённых на поверхности трехслойных стен с помощью металлических дюбелей 08… 10 мм с шестигранной головкой (рис. 17). Средний шаг установки крепежа — 26 см. Стропила крыши я крепил к мауэрлату гвоздями 5×120 мм.

Верхняя отсечка холода

При создании проекта дома, в частности — при проработке узлов крепления крыши со стенами можно не обратить внимание на некоторые детали, касающиеся энергосбережения. Уже не один раз я сталкивался с проблемой, когда зимой на потолке верхнего этажа домов, построенных по ТИСЭ, в определённых местах начинал выступать иней. При анализе причин этого оказывалось, что в трёхслойной стене внутренняя «теплая» стенка и вентиляционные стояки внутренней стены контактировали с холодной полостью чердачного помещения (рис 18а). Чтобы решить эту проблему, необходимо было спрятать бетонные массивы за утеплитель (рис. 186).

Значительное снижение тепловых потерь через стены, фундамент, оконные и дверные проёмы, через нижнее и чердачное перекрытие, а также выбор оптимальной схемы вентиляции «Каменная изба» — пример комплексного подхода к энергосбережению, предложенный ТИСЭ. Высокая степень энергосбережения и большая тепловая инерция дома позволяют рассматривать его электрообогрев в качестве резервного или основного варианта отопления, особенно если есть возможность использовать более дешёвый ночной тариф оплаты электроэнергии.

Источник