Оптимальная толщина бревна для стен жилого дома

Строительство дома из брёвен всегда вызывает у владельца немало вопросов, и один из них – толщина стен. Это важный параметр, от которого зависят теплоизоляционные качества здания, поэтому нужно тщательно выбирать материал для строительства. Производители предлагают ошкуренное и оцилиндрованное бревно разной толщины, и при выборе нужно обращать внимание на несколько параметров.

Какой должна быть толщина стен

Толщина бревна для сруба зависит от того, как предполагается использовать здание: для постоянного или для временного проживания. Кроме того, этот параметр зависит от климатических условий региона: в суровые морозы слишком тонкое бревно промёрзнет, и придётся тратить большое количество топлива для обогрева. Толщина стен сруба для средней полосы России определяется следующим образом:

• Брёвна толщиной менее 18 см могут использоваться только для нежилых сооружений. Это беседки, мастерские, хозяйственные постройки.

Для жилого дома они не подходят, так как в холодный сезон не смогут обеспечивать должную защиту. Брёвна толщиной менее 20 см можно также использовать при возведении летних кухонь, иногда их применяют для недорогих бытовок.

• Дачный дом можно строить из брёвен толщиной 20-22 см. Такое здание будет рассчитано на летнее проживание, кроме того, в нём будет комфортно весной и осенью при правильном утеплении.
• Толщина сруба для постоянного проживания – 22-30 см. Это достаточно дорогое решение, но приобретение бревна по высокой цене в дальнейшем позволит сэкономить на покупке топлива для обогрева.
• Бревно толщиной 30-40 см – самый надёжный, тёплый и долговечный вариант, который, однако, будет стоить очень дорого. Однако нужно учесть, что брёвен для возведения стен потребуется меньше из-за увеличенной толщины, поэтому разница в цене окажется менее существенной.

Если позволяют финансы, можно построить здание и из более толстого материала. Экономически это не самое выгодное решение, но дом будет по-настоящему прочным и максимально долговечным.

Если вы хотите построить дом из сруба, толщина стен – не единственный параметр, напрямую влияющий на энергоэффективность здания. Большая часть тепла уходит через проёмы дверей и окон, поэтому важно позаботиться о правильной установке оконных и дверных блоков. Если предполагается большая площадь остекления, придётся приобретать двух и трёхкамерные стеклопакеты, а все швы в любом случае нужно будет тщательно закрывать и утеплять.

Каким должен быть сруб бани

Особый вопрос – каким должна быть толщина сруба для бани? В этом помещении должно быть тепло, так как от этого будет зависеть и комфорт, и польза банных процедур. Вместе с тем баня не используется постоянно, а некоторые вообще не пользуются ей в зимнее время, поэтому нецелесообразно тратить слишком много для покупки пиломатериалов.

Для условий средней полосы России оптимальная толщина стен сруба бани – 20-25 см. Этого будет достаточно для поддержания комфортной атмосферы внутри бани, при этом материал продаётся по доступной стоимости. В любом случае при постройке бани придётся потратиться на покупку утеплителей: необходимо проложить межвенцовый рулонный материал при возведении стен, кроме того, обязательного утепления требует потолок и пол.

Способы повышения энергоэффективности сруба

Приобрести толстые брёвна для сруба не каждому по силам. Качественные пиломатериалы, особенно импортные, стоят очень дорого, поэтому чаще всего приходится ограничиваться средним вариантом.

Чтобы в здании не было холодно, важно позаботиться о правильном утеплении, и эти работы проводятся ещё при строительстве. Основные способы повышения энергоэффективности:

• Использование межвенцовых утеплителей из натурального материала. Это может быть джутовое волокно, льняное волокно, льноватин, мох и иные материалы. Они не снижают экологичности здания, так как легко впитывают влагу и не препятствуют воздухообмену.

Такие утеплители прокладываются при строительстве по всей длине бревна, кроме того, они обязательно используются для утепления замков сруба. Однако их использование имеет свои минусы: натуральные материалы не отличаются долговечностью.

• Конопатка сруба – это использование утеплителя для заделки швов между стенами. Такую обработку стен рекомендуется проводить регулярно, так как со временем обычный утеплитель сминается, его могут повредить птицы и насекомые. Конопатку удобно проводить специальным инструментом, который поможет полностью заделать швы.
• Дополнительное наружное утепление, которое чаще применяется в срубах из бруса. Для этого используется технология вентилируемого фасада: на стены устанавливают обрешётку, между которой закрепляются плиты утеплителя. Сверху их закрывают гидроизоляционной плёнкой, после чего устанавливается чистовой фасадный материал.

Повышение энергоэффективности способствует утепление пола, фундамента и кровли, кроме того, рекомендуется полностью герметизировать швы в оконных и дверных блоках. В результате можно добиться максимальной теплоизоляционной способности дома, при этом он будет по-прежнему оставаться максимально экологичным.

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.

Толщина стены бревенчатого дома

Какой диаметр оцилиндрованного бревна для дома, выбрать?

При постройке дома вопрос о диаметре необходимого и подходящего бревна весьма актуален. Решить этот вопрос нужно непосредственно перед постройкой дома.

До 1999 года в нашей стране выполнение стройки происходило согласно СНиП 2.01.01-82, теперь стандарты изменились, а дома строятся согласно СНиП 23-01-99. Нововведения в строительной климатологии отличаются от прежних стандартов новыми требованиями к теплопроводности окружающих конструкций в большую сторону. К примеру, если ранее по требованиям климатологии стены из кирпича в 30 см было достаточно, то теперь ее толщина должна быть 60 см.

Интересно, что новые требования к утеплению появились наравне с развитием на строительном рынке компаний, которые специализируются на производстве утеплительных материалов. Вполне вероятно, что изменения связаны с лоббированием интересов с новых компаний. Иначе необъяснимым останется то, что люди в Сибири и со старым, и с новым СНиПом продолжают зимовать в домах, где толщина стен составляет 20-30 см.

Ответить на вопрос о необходимой толщине оцилиндрованного бревна можно только, определившись с целью постройки. Дом может быть предназначен для сезонного (летнего) использования и для постоянного всесезонного пользования. Именно от того, как дом будут эксплуатировать в будущем, зависит выбор диаметра оцилиндрованного бревна для дома.

Если постройка дома осуществляется для проживания в нем в летний период, то подойдет толщина от 20 до 22 сантиметров. А если дом будет использоваться и в зимний период, то целесообразно выбирать толщину 24-26 сантиметров. Вполне можно для всесезонной эксплуатации купить оцилиндрованное бревно толщиной от 28 сантиметров и более, они не будут теплее, но поспособствуют экономии на отоплении.

Для осуществления правильной постройки дома из бревна нужно соблюдать формулу. Это специальная формула, она указана в СНиПе. Ее суть говорит о том, что ширина бревна равна половине диаметра. Тепловые свойства дома будут напрямую зависеть от толщины паза. Так, у 22-сантиметрового бревна паз равняется 11 сантиметрам, а у 26-сантиметрового эта величина будет составлять 13 сантиметров.

Безусловно, возможна экономия на толщине оцилиндрованного бревна, но таким образом вы только отложите затраты на ближайшее будущее. Если построить дом для всесезонного пользования из бревна диаметром в 20 сантиметров, то сэкономить на строительстве получится, только вот зимой еще больше сэкономленного уйдет на отопление, так как дом гарантированно будет прохладным. Если строить дом с бревнами диаметром 28 сантиметров, то затраты денег и времени немного увеличатся, но не придется каждую зиму тратить дополнительные деньги на соответствующий обогрев. Объема материала с таким диаметром получится больше, а значит, что себестоимость дома повысится в среднем на 50-150 тысяч, в зависимости от размеров дома.

Теплопотери

Все несущие конструкции имеют свой показатель теплопотери. В процентном соотношении это выглядит так:

В случае, если дымоход или вентиляция отсутствует, то эти 20% теплопотери распределяются между крышей и окнами. Это связано с тем, что в такой ситуации именно они являются главными источниками выхода тепла и притока свежего воздуха. Наличие мансардных окон прибавляет к теплопотери крыше в месяц еще несколько десятков киловатт.

Учитывая все вышеизложенное, становится понятным, что наибольшая теплопотеря происходит через стены, в рубленом доме этот показатель может достигать и 40%. Но и не стоит упускать, что все эти данные актуальны при нормально утепленной кровле и грамотно выполненном кровельном пироге, т.к. при не утепленной крыше и холодном фундаменте выбор толщины оцилиндрованного бревна абсолютно не играет никакой роли.

Вполне вероятно сделать дом достаточно теплым со стенами из оцилиндрованного бревна диаметром 22 сантиметра при хорошем фундаменте, утепленной крыше и окнах. Для начала позаботьтесь именно об этом. После этого можно заняться утеплением бревна, имеется ввиду утепления межвенцового пространства, которое является своеобразным «мостиком» для холода. Идеально в таком случае применять акриловый герметик для оцилиндрованного бревна. Его применяют только вместе со шнуром, сделанного из вспененного полиэтилена. Без такого шнура герметик будет иметь обычные свойства: он будет противостоять ветру и влаге, но будет не способным удержать тепло в доме. Шнур из вспененного полиэтилена, толщина которого составляет 1 см, можно уверенно приравнивать к 2-3 сантиметрам дерева. Выходит, что если укладывать его с двух сторон, то он заменит до 6 сантиметров дерева. При этом толщина паза оцилиндрованного бревна с толщиной в 22 сантиметра будет составлять целых 17 сантиметров.

Практика и опыт показывают, что оптимальная толщина оцилиндрованого бревна для дома, в котором собираются жить постоянно, составляет 24-26 сантиметров. Но и не стоит особо огорчаться, если дом уже построен с использование бревна толщиной в 20 сантиметров. Проверьте фундамент, утеплите кровлю , поставьте хорошие окна и двери, воспользуйтесь утепляющим шнуром. После этого теблосберегательные свойства дома заметно улучшатся.