Выбор толщины стен в каркасном доме

В современном мире многие люди желают жить на земле, разбить свой сад и огород, держать подсобное хозяйство, питаться чистыми продуктами. В таком случае встает задача покупки или постройки личного домовладения. Прежде чем принять ответственное решение домовладельцу предстоит познакомиться с основами малоэтажного частного строительства.

Дорогостоящие здания из бетона и кирпича, осуществление земляных работ, привлечение тяжелой техники и механизмов неизбежно влекут за собой огромные траты денежных средств. Техпроцесс сборки, в основе которой лежат легкие панели с пониженной теплопроводностью, занимает ведущие позиции в домостроении бюджетного направления.

Недорогие компоненты, различные варианты отделки, небольшая весовая нагрузка, позволяющая экономить на монтаже фундаментного основания, привлекают застройщиков с ограниченным бюджетом.

Подбор утеплителя становится в зависимость от нескольких особенностей, которые принимают во внимание при планировании:

• Назначение, здесь учитывается сезонность, будет ли жилое помещение использоваться для постоянной эксплуатации или как пристанище на краткое время.
• Климатические характеристики, мягкие погодные условия не требует большого утепления, длительные морозы предполагают увеличения теплоизоляционных свойств.
• Параметры материала, который планируется установить в ниши как термоизолятор.

Ответственным моментом становится не только подбор компонентов, но и их правильное послойное чередование в ходе монтажа. Сохранение тепла в помещении в холода и прохлады в зной сэкономит будущим хозяевам средства, на установку дополнительных обогревательных приборов или оборудования для кондиционирования.

Дождевая и ветровая нагрузка на фасад нейтрализуется специальной пленкой, помещенной под облицовку фасада, не допускающей проникновения продуктов испарения в толщу термоизоляционной прослойки.

Композитные смеси, разработанные в передовых инновациях, позволили производителям представить на рынок утеплительные материалы, обладающие высокими изоляционными качествами. Маты, установленные в ниши стенового ограждения, снижают общий вес сооружения, что приводит к возведению более экономичного фундамента, например свайно-винтового.

Сэндвич стены

Стандартная схема для круглогодичного проживания представляет собой «слоеный пирог», с сочетанием стройматериалов различного назначения:

1. Наружная отделка фасада.
2. Обрешетка, на которую крепится наружная облицовка, одновременно выполняющая роль вентиляционного зазора.
3. Мембрана, защищающая от ветра и влаги.
4. Плита OSB.
5. Каркасный брус.
6. Утеплительная плита.
7. Утеплительная плита.
8. Внутренняя обрешетка.
9. Пароизоляция.
10. Плита OSB.
11. Внутренняя отделка.

Для помещений, используемых в качестве временных в летнее время года, утепление можно делать однослойным, сокращая сметные затраты. Защита от проникновения влажных паров или ветра является обязательной, вне зависимости от намерений по сезонному использованию. Это поможет сохранить долговечность сооружения.

Удобное и комфортное жилище на дачном участке может возводиться с минимальным привлечением материальных ресурсов.

Стандарты выбора утеплителя

Прочное стеновое ограждение, надежно защищающее своих владельцев и домочадцев от внешнего природного воздействия, получается при правильном инженерном расчете и профессиональном проведении монтажных работ. Подбор необходимых компонентов для стройки лучше всего тоже доверить специалисту.

Стены в каркасном доме имеют сложную структуру, при их возведении используют несколько видов стройматериалов, различных по своей фактуре и свойствам. При выборе изоляции от холода и жары в основу решения закладывают следующие факторы:

Устойчивость к воздействию воды	Отсутствие поглощения паров жидкости. Если термоизоляция в процессе эксплуатации впитывает испарения, оседающие в утеплителе конденсатом, то стеновое ограждение перестает выполнять задачу по поддержанию в помещении собственного микроклимата, зимой будет холодно, а летом жарко. Кроме того, во влажной среде легко образуется плесень и поселяются грибковые колонии, разрушающие дерево несущих конструкций, и представляющие угрозу здоровью хозяев. Водопоглощение указывается производителем в технических характеристиках, чем тверже и однороднее структура, тем меньше кристаллов льда осядет в изоляционном слое.
Низкая проводимость тепла и холода	Чем выше значение такого коэффициента, тем больший объем потребуется для термоизоляции строения. У эффективного утеплителя в маркировке такой параметр указывается как λ (лямбда) и оно не превышает 0,034 Вт/м-К.
Отсутствие склонности к намоканию и удерживанию жидкости	Внешний стеновой контур жилища работает как термос. Приточно-вытяжная вентиляция и окна становятся органами дыхания, функциональная нагрузка стен – обеспечивать надежную теплозащиту, чем меньше паров впитывается, тем лучше.
Экологичность	Все составляющие человеческого жилья должны быть экологически чистыми, без вредных для живых организмов веществ и примесей.
Прочность	Чем выше прочностные характеристики, тем меньше усадка и слеживание. Это означает, что строение будет сохранять свои эксплуатационные качества. Проверить прочность можно надавливая рукой на ровный срез материала, если он не крошится и сохраняет свою форму после надавливания, значит, что качество находится на должном уровне.

Осмысленный подбор стройматериалов помогает построить жилье, сохраняющее максимальное количества тепловой энергии в зимнее время года и прохладу в жаркие летние месяцы, экологичный и удобный для проживающих в нем людей.

Формула расчета толщины утеплителя

Нормативы СниПа содержат рекомендуемую величину сопротивления теплопередаче внешней стены здания для разных регионов, воспользоваться информацией можно используя справочную литературу. Соблюдение данных норм становится необходимостью для того, кто планирует построить дом, сохраняющий уют и хороший микроклимат на долгие годы.

Чтобы рассчитать толщину стены, найденное в справочнике значение умножают на коэффициент теплопроводности, указанный на упаковке, полученный результат и есть искомое значение в метрах.

Например СНиПом предусмотрено необходимое сопротивление для Москвы – 3,28, на упаковке значится коэффициент теплопроводности 0,035. Умножение первого числа на второе дает результат 0,1148. Это рекомендуемая толщина в метрах, то есть слой не должен быть тоньше 114 мм.

Следует учитывать, что теплоизолятор выпускается плитами 50-100 мм, округление всегда выполняется в большую сторону, значит в Московском регионе для круглогодичного проживания утепляется каркас утепляется общей толщиной слоев в 150 миллиметров.

Для круглогодичного проживания

Если жилье предполагает постоянное использование человеком, то к его утеплению стоит подходить с особой тщательностью. Облицовка внутри и снаружи тоже препятствуют свободному теплообмену и проникновению холода в жилище. Но слишком рассчитывать на это не стоит, так как нормы СНиПа имеют усредненные показатели, а зима может выдаться холодной и суровой.

В то же время не нужно стараться значительно повысить утолщение утепления, это увеличит общую стоимость возведения строения.

Для сезонного проживания

Сезонное жительство в доме, предполагает пользование в теплый период года. Полноформатное утепление в таком случае выполнять не требуется, можно смело уменьшать термоизоляционную прослойку в два раза. В дачном домике утеплитель выполняет не столько функцию обогрева, сколько позволяет сохранять прохладу в жаркие летние дни.

При этом необходимо соблюдать при строительстве чередование других слоев ровно так же, как и при возведении дома для круглогодичного жительства. Наличие вентзазора, пароизоляции и ветрозащиты является основным условием для обеспечения длительного срока службы.

Точка росы

Это самый важный показатель для сооружений, возведенных по каркасной технологии. Правильным считается показатель, при котором взаимодействие холодного и теплого воздуха не приводят к образованию конденсата внутри стенового ограждения.

Для определения точки росы в проще всего воспользоваться табличным методом. Вентиляционный зазор, пароизоляция и защита от ветра позволяют свести к минимальному появление конденсата, что служит безопасному и комфортному существованию человека.

Толщина утеплителя

В зависимости от коэффициента теплопроводности размер горизонтального сечения стены будет отличаться в соответствии с расчетными значениями, например для Московского региона:

Материал	Коэффициент теплопроводности, среднее значение	Толщина утеплителя, не менее мм
Минеральная вата	0,060	199
Эковата	0,034	114
Пенополистерол	0,040	131,5

В качестве термоизолятора можно использовать следующие материалы:

• Минеральная, каменная и базальтовая вата;
• пенополистерол;
• пенопласт.

Толщина утеплителя для круглогодичного проживания определяется индивидуально в зависимости климата, сложившегося в данном регионе, и его теплоизолирующих свойств.

Толщина наружной обшивки

Размер в поперечном сечении наружной обшивки зависит от вида облицовки, выбранного для отделочных работ, маркированной «для наружного применения». В качестве внешней отделки могут применяться следующие стройматериалы, примерные параметры которых можно узнать из приведенной ниже таблицы:

Материал	Толщина в мм
ЦСП (цементно-стружечная плита)	до 35
ГВЛ (гипсоволокнистые листы)	12,5
Вагонка	20
ОСП (ориентированно-стружечные плиты)	6-22
Блок-хаус	30-40
Фальш-брус	20
Сайдинг	1-5

Для облицовки применяются влагостойкие композитные и натуральные элементы, устойчивые к перепадам температуры, воздействию солнечной радиации и повышенной влагостойкостью.

Толщина внутренней обшивки

Внутренняя обшивка здания осуществляется для формирования ровных поверхностей и дополнительного утепления строения изнутри. После проведения обшивочных работ проводится финишная отделка: покраска, нанесение лака, оклеивание обоями.

Толщину можно узнать из таблицы:

Материал	Толщина в мм
Имитация бруса	20
Гипсокартон	6,5-12,5
ОСП	8-22
Декоративная штукатурка	12-20
Гибкий камень	До 5
Вагонка	20

Также могут применяться и такие материалы как пробка и камень (натуральный или искусственный).

Вентзазор

Технологические отверстия для проветривания являются одним из основных конструктивных элементов, их наличие способствует правильному функционированию стенового сэндвич-пирога, снижают образование кристаллического льда в утеплительных слоях и нормализует тепловой обмен.

Общепринятая в практике малоэтажного строительства величина вентзазора 40-60мм.

Примеры расчета толщины стен

Расчетная величина для московского региона составляет:

• Минеральная вата — 200мм.
• Эковата — 114мм.
• Пенополистерол — 132мм.

Чтобы определить окончательные цифры, необходимо учитывать, что стандартная толщина утеплителя составляет 50 или 100мм. Округление производят в большую сторону, чтобы избежать нарушения теплообменных процессов. Таким образом, величина утепляющего компонента составит в миллиметрах:

• Для минеральной ваты – 200.
• Для эковаты – 150.
• Для пенополистерола – 150.

Принцип расчета

Полная толщина стены постройки производится простым сложением размеров:

• облицовки;
• Вентиляционных технологических отверстий;
• ветрозащитной пленки;
• утеплителя;
• пароизолятора;
• отделочных элементов.

Определение технических показателей стенового ограждения преследует следующие цели:

• стоимость закупки;
• вертикальную нагрузку на грунт;
• оформить смету на проведение монтажных и иных услуг.

Для облегчения подсчетов под фактической толщиной понимают размер термоизолятора, наличие отделочных компонентов значимой роли не играет.

Таблица показателей мест с наибольшей плотностью населения:

Определяем толщину утеплителя каркасного дома

Выбирая для себя проект жилища, будущие хозяева сталкиваются с множеством серьезных вопросов и проблем. В частности, какова оптимальная толщина утеплителя для каркасного дома. Данный параметр напрямую влияет на комфорт внутри строения – будет в нем тепло и сухо или придется поддерживать требуемую температуру с помощью дополнительных обогревателей. Как выбирать утеплитель, какими критериями руководствоваться, читатель поймет далее.

Из чего состоят стены в каркасном доме

Перед тем, как перейти непосредственно к обсуждению утеплителя и необходимой для обеспечения теплозащиты толщины, следует разобраться, из чего состоит стена в строении каркасной конструкции. Фактически, это многослойная панель, образованная:

• Несущим каркасом;
• Утеплителем (плитным или рулонным);
• Отделочными слоями (внутренними и наружными);
• Гидроизоляцией.

Каждая из перечисленных составляющих очень важна, просто так от них отказываться нельзя. Возможно только заменить один из материалов на другой, со схожими характеристиками, из тех, которые порекомендуют проектанты и строители, полагаясь на свой опыт и знания.

Каркас и выбор образующих его несущих элементов непосредственно связан с утеплителем: плиты будут монтироваться в окна, образованные стойками, поэтому толщина бруса должна быть как минимум на уровне с толщиной пакета. Такое решение оправдано многолетней практикой, позволяет создавать многослойные конструкции с высокой энергоэффективностью, от стен каркасных домов до сэндвич панелей из металлических листов.

Второй важный параметр, который необходимо учесть при проектировании дома, определяя, какова необходимая толщина базальтового утеплителя каркасного дома – шаг стоек. Его обычно привязывают к ширине ОСБ плиты обшивки или гипсокартонного листа, а также ширине плитного утеплителя. Ориентировочно шаг принимается равным 600 мм, чтобы не пришлось подрезать готовые утеплительные пакеты и обеспечить их плотную стыковку с деревянными брусьями, ликвидировав зазоры и щели. При использовании плитного вспененного полистирола (пенопласта) расстояние между опорами придется подгонять под его размеры. Но такой материал, при всех его преимуществах (дешевизне, низкой теплопроводности), чрезвычайно горюч.

Часто в качестве внутренней и наружной обшивки применяют ОСБ плиты – специально обработанный древесностружечный материал с хорошей влагостойкостью и плотностью. В этом случае между утеплителем и обшивкой необходимо проложить слой пароизоляции, которая будет препятствовать образованию конденсата и разрушению конструкций стены. Фасады домов, в зависимости от предпочтений владельцев и их вкусов, покрывают вагонкой (пластиковой или деревянной), камнем, искусственной плиткой – выбрать есть из чего.

Что влияет на выбор толщины утепляющего слоя

Еще одно обстоятельство, оказывающее влияние на определение расхода утеплителя – вид дома, его назначение. Для небольшого летнего строения, в котором не собираются жить зимой, вполне будет достаточно минимального слоя. Для капитального особняка, запланированного для постоянного проживания, придется к этому вопросу подойти серьезно, провести специальный теплотехнический расчет. А еще придется определить точку росы и ее расположение в стене здания.

Конструкция сезонных строений самая простая, на ней можно не останавливаться дополнительно, а вот строение стены каркасного дома для зимних температур лучше разобрать подробно.

В такой панели утепляется не только внутренняя часть, но и сами стойки, чтобы не допустить образования мостиков холода, проникновения низких температур в помещение.

С этой целью, поверх основного, сооружается дополнительный каркас, призванный защитить несущие элементы от контакта с внешней средой. В этом случае послойное перечисление всех составляющих выглядит так (изнутри – наружу):

• Внутренняя отделка;
• Пароизоляция;
• Каркас (стойка);
• Основной утеплитель;
• Защита от ветра;
• Элементы наружной отделки.

Между отделочным внешним слоем и ветрозащитной пленкой обязательно предусматривается свободное пространство для движения воздуха и вентиляции, именно там, при правильном расчете, должна располагаться точка росы. А добиться этого можно подбором толщины стены (основного утеплителя).

Выбор вида утеплителя

В качестве хорошо зарекомендовавшего себя материала, когда определяется толщина утеплителя одноэтажного каркасного дома для круглогодичного проживания, профессиональные строители рекомендуют базальтовую вату. У нее есть 2 неоспоримых преимущества: отличная теплоизоляция и стойкость к воздействию огня. Материал полностью естественного происхождения, изготовленный из вулканической породы. Кроме того, такая плита не гигроскопична (не впитывает влагу), отличается простотой монтажа, не оседает со временем, сохраняя неизменными свои размеры.

Популярный и доступный пенопласт также имеет право на существование в качестве утепляющего слоя, необходимо только правильно его использовать.

Во-первых, обязательно выбрать размеры окон в стенах, образуемых стойками, в зависимости от стандартных габаритов плитного материала. Иначе придется нарезать требуемые отрезки, что приведет к появлению отходов, перерасходу утеплителя, ненужным затратам.

Во-вторых, специалисты утверждают, что данный полимер подвержен усадке: «свежий» лист за полгода может усохнуть приблизительно на 1 %, что следует учитывать при монтаже, укладывая материал с небольшим запасом, чтобы впоследствии не образовались щели и зазоры.

В-третьих, пенопласт горюч и при воспламенении производит множество едких газов, вредных для человека. Для обеспечения надлежащей пожарной безопасности его следует защитить специальным покрытием или инертной к огню пленкой. Чтобы не ошибиться при раскрое, лучше составить схему укладки: она поможет рассчитать расход утеплителя, уменьшить количество отходов. Последнее условие особенно важно, поскольку использовать обрезки вряд ли удастся.

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.

Как рассчитать утеплитель для каркасной стены

Несмотря на то, что большинство решений проектировщиков каркасных домов являются типовыми, не требующими уточнений и подбора, полезно ознакомиться с основными методами теплотехнического расчета стенового ограждения. С ними же связана толщина утепления каркасного дома для постоянного или временного проживания. Сборник строительных норм и правил (СНиП) устанавливает параметр сопротивления теплопередаче – Rp. В результате специальных многолетних наблюдений за колебаниями температуры в зимний период выведены их средние значения, привязанные к климатическим зонам. Данные для основных населенных пунктов России приведены в таблице:

Город	Rp, м2·°C/Вт
Сочи	1,79
Краснодар	2.44
Ростов-на-Дону	2,75
Санкт-Петербург	3,23
Москва	3,28
Магадан	4,33
Красноярск	4,84

На основании приведенных показателей производится расчет толщины материала с заданной теплопроводностью (для каждого в отдельности, если стена многослойная). Показатель сопротивления теплопередачи равен отношению толщины в метрах к коэффициенту теплопроводности, последний легко узнать у производителя материала.

Формула простая, необходимо только просчитать толщины всех составляющих каркасной стены, а в конце суммировать их. С учетом того, что некоторые элементы (пароизоляция) достаточно тонки, ими, при расчете, можно пренебречь. Основным параметром, оказывающим влияние на результат, является толщина утепления стены каркасного дома – базальтовой плиты или пенопластового блока.

Лучше всего пояснить приведенную информацию с помощью примера. За основу берется минераловатный утеплитель с известными характеристиками – плотностью около 175 кг/м3 и теплопроводностью 0,043 Вт/(м·°C). Тогда, чтобы узнать толщину стенового ограждения для каркасного дома, запроектированного для Москвы и региона, необходимо умножить 3,28 (Rp) на 0,043, получается 0,141 м (141 мм).

Поскольку стандартная толщина утеплителя составляет 50 мм, полученный результат округляется до 0,15 м.

Далее к полученному результату прибавляются величины слоев пароизоляции, наружной обшивки, внутренней отделки – это и будет окончательный размер толщины стены каркасного дома.

Технология устройства каркасного дома

Одна из самых распространенных, канадская технология строительства каркасных корпусов, предусматривает монтаж на специальной платформе (так называемом черновом полу). Будущий дом, согласно проекту, комплектуется сборочными единицами и затем поставляется на участок застройки для сборки.

Обычно к этому времени все работы нулевого цикла завершены, уложены балки фундамента и выведены анкера для закрепления стеновых панелей. Заранее определена толщина утепления каркасного дома минеральной или базальтовой ватой, с учетом этого параметра изготовлены и полностью подготовлены к монтажу щиты. Разные варианты предусматривают различные способы поставки: иногда панели приходят уже обшитыми снаружи (по выбору и согласованию с заказчиком), бывает, что их выпускают без обшивки.

В последнем случае, после уточнения материала для отделки (ОСБ плиты, гипсокартон или сайдинг) и сборки коробки (всего стенового ограждения), монтажники приступают к устройству обшивки. Рекомендуется начать с наружной стороны, чтобы впоследствии, перекрыв дом кровлей, независимо от погодных условий, заниматься внутренним обустройством, в том числе и отделочными работами.

Когда щиты каркаса установлены и надежно закреплены, начинают укладку утеплителя – минеральной ваты, базальтовых матов или пенопластовых блоков, в соответствии с проектным решением. По окончании процесса переходят к устройству пароизоляции – в ее роли может выступать обычный полиэтилен. Одновременно производится монтаж всех требуемых коммуникаций, которые размещаются в проемах стен, поскольку в дальнейшем доступ к ним будет полностью закрыт.

С внутренней стороны на стены осуществляется крепление обшивки – чаще всего это ГКЛ или ОСБ. Далее переходят на внешнюю сторону стенового ограждения, чтобы заняться отделкой фасада. Ей предшествует обтяжка ветрозащитной прослойкой, она дополнительно предотвращает образование конденсата и препятствует попаданию влаги на конструкции каркаса. В таком качестве могут быть использованы специальные материалы с улучшенными характеристиками или, как бюджетный вариант, обычный полиэтилен. На финальной стадии производится монтаж элементов фасада.

В заключение

В статье рассмотрены основные этапы определения толщины утепляющего слоя, аспекты его выбора и различия в характеристиках разных материалов. Предпочтительнее всего выбирать технологичную, эффективную базальтовую вату, а параметр толщины принимать на основании теплотехнического расчета, но не менее 150 мм. С учетом приведенных рекомендаций процесс строительства теплого, надежного каркасного дома станет намного легче и понятнее.