80% одноэтажного строительства в США ведется по каркасной технологии
Сегодня мне хотелось бы поговорить с вами о стенах. Наружних. Тех, что вместе с потолком и крышей отделяют нас от зимней стужи.
Давайте, для начала, порассуждаем. Что требуется от стены? Прежде всего, она должна быть прочной, то есть, несущей. Конструкции с навесными стенами в индивидуальном строительстве не применяются. И еще она должна быть теплой. В том смысле, что теплопотери через стену должны быть минимальными.
Есть Строительные нормы и правила (СНИП), которые и определяют эти минимальные теплопотери, как максимально допустимые. Несколько лет назад максимально допустимые теплопотери были увеличены в несколько раз. Так, что все построенные до этого события дома перестали соответствовать СНИПу.
В чем здесь смысл? А в том, что чем меньше теплопотери, тем меньше требуется расход энергии на поддержания комфортной температуры в жилище. И если те5перь строить кирпичный дом, то в соответствии с новым СНИПом толщина стены должна быть чуть ли не два с половиной метра по условию максимально допустимых теплопотерь. А это означает, что чисто кирпичной стены отныне быть не может, а либо в ее толще, либо снаружи должен быть дополнительно к кирпичу применен эффективный утеплитель. Либо кирпич должен быть заменен другим каменным или керамическим материалом, являющимся по совместительству и эффективным утеплителем.
Мне бы не хотелось запутывать вас (и себя тоже :)) всякими конкретными числами теплопотерь, теплосопротивления различных материалов и прочей зауми, которая требуется только проектировщикам. Хотя я по образованию математик и могу продраться сквозь любую формулу, именно как математик, я знаю, что ничего этого нам не надо.
Это как в кройке и шитье. Есть математическ4ие формулы, позволяющие совершенно строго скроить одежду для любой фигуры, будь то человек, жираф или слон. Но эти формулы никто не применяет на практике. А используют правила, которые достаточно точно (для практических целей) позволяют создать чертеж (выкройку). Например, для нормальной фигуры провести линию в точку А. Для сутулой фигуры сдвинуть точку А вправо на полтора см. Для перегибистой фигуры сдвинуть точку А влево на полтора см. И все получается. Так и у нас. Уверяю вас, все получится без точных цифр.
Давайте возьмем для примера двухэтажный дом (или дом с мансардой). Прочности каменных материалов, в том числе и пенно-газовых блоков, для стен такого дома за глаза хватает. Хватает в том смысле, что рассчитанные по критерию допустимых теплопотерь, эти стены заведомо окажутся достаточно прочными. Что касается железобетона, то насколько я знаю, самая тонкая стена – 150 мм получается по технологии ИЗОДОМ. Это пенополистироловые блоки, типа ЛЕГО, но пустые внутри. Когда из них выложишь стену, окажется, что это, как опалубка. По краям по 50 мм пенополистирола, а в середине пусто, но есть выступы и желобки для арматуры, и заливается бетон. Остается готовая утепленная стена. Только дорогая очень.
Кстати, этих 10 см (5+5) пенополистирола как раз и хватает для соблюдения норм теплопотерь по СНИПу. Разработчики технологии ИЗОДОМ нормы знают и разработали свою технологию с их учетом. Существуют похожие технологии и выпускаются соответствующие пеноплистироловые блоки с толщиной пенополистирола 150мм.Это еще больше сохранит тепло в вашем доме. Но при будущей экономии на энергии, вы заранее излишне потратитесь на материалы. Впрочем вольному – воля. Некоторые строят из бревен и бруса.
Почему я так об этом пишу? Потому что я этого не понимаю. Я понимаю красоту бревенчатого дома. Но для того, чтобы этой красоты достичь, вовсе не обязательно строить из бревен. Я не понимаю, как можно вложить в стену сплошную древесину, когда нужной несущей способностью обладает деревянный каркас с соотношением дерева к воздуху равным одному к десяти. Иными словами тот, кто строит брусовой дом, десять процентов средств тратит в дело, а на 90 % просто укладывает в стену свои деньги.
Не верите? Пожалуйста: бруса 15 на 15 по теплопотерям недостаточно, так же как и бревен доступного диаметра. И то, и то нужно утеплять. А брус еще нужно и облицовывать. Говорят, что и бревно лучше облицевать. Ну и что у вас получилось? Облицованный и утепленный десятикратный запас древесины.
Дерево - не самый лучший теплоизолятор, хотя и довольно хороший. Гораздо лучший, чем кирпич. Или бетон. А какой самый лучший? Лучший – воздух. Вот и надо строить из воздуха. И когда известно, что для обеспечения несущей способности стены достаточно древесины в 10 % объема стены, то как можно засовывать туда все 100 % древесины, вытесняя самый лучший теплоизолятор – воздух?
Каркасная стена ставится на основе доски 50х150 через 60 см с обвязкой внизу и поверху. Обвязка это та же самая доска, но положенная плашмя и прибитая ко всем стойкам. Доска стоит поперек так, что толщина каркаса – 150 мм. При таком шаге стоек, прочности каркаса хватит на трехэтажный дом. Для двух этажных домов ранее была рекомендация делать шаг 80 см. Но, когда установился стандарт для ширины листовых обшивочных материалов – 120 мм, шаг соответственно уменьшили. А прочность соответственно увеличилась.
В такой конструкции лично меня не устраивало, что стойки на треть сечения вырезались разнообразными вставками. То горизонтальные доски надо врезать, то наклонные. Тогда я принял решение делать каркас не из досок 50х150, а из досок 50х100, соединяя их для каждой стойки буквой Т. Но уж все вырезы делать только в перекладине этой Т. Расход материала увеличился на треть, но жесткость конструкции увеличилась многократно.
С несущей способностью разобрались. Что теперь? Теплосбережение. И лучший изолятор – воздух. Но его надо каким-либо образом обрамить. Придать форму. Заставить работать. Для этого используются разнообразные материалы с внутренними пустотами. Всякие пено-газо бетонные блоки. Или вот еще бетон с наполнителем из пенополистирольных шариков. То есть бетон, как бетон, а уже в шариках – пустоты. Тоже легкий. Плавает в воде. Не намокает, поскольку ширики закрыты и водонепронициемы. Таких материалов нужно нужно 20 см толщины. Именно такой толщины их и делают. И они сами уже несущие. Им каркас не нужен. Теперь появился и кирпич такой же толщины с множественными воздушными каналами внутри. Утеплителей типа пенопласта, роквула и прочих достаточно 10 – 12 см. Вот эти как раз и подходят для заполнения каркаса. Но об этом чуть позже.
Все? Нет не все. Снаружи стена должна защищать от ветра. Поверхность стены должна быть ветрозащитной. И вот здесь у меня возникают большие сомнения относительно дышащих материалов.
Вы никогда не сидели около бетонной стены, когда мороз и в эту стену дует ветер? Да, бетонная стена тоже дышит. И все это дыхание зимней непогоды заставляет вас от стены отодвигаться. То же и с бревенчатой (брусовой) стеной. С кирпичной. Что значит, что стена дышит? Это значит, что сквозь нее проходит воздух. Не напрямую, с очень большим сопротивлением, понемногу, но проходит. Что происходит, если это морозный зимний воздух? Он внедряется в стену и вымораживает ее. Конечно, у вас внутри камин и батареи, и печка, и калорифер. И все это зажжено, включено, но все равно дует.
Если вы живете в квартире, то у вас, слава Богу, только две наружных стены, а то и одна. Не всякий ветер вас достанет. А свой дом доступен ветру со всех сторон. Уж одной-то стеной, да подставится.
Но это еще не все. Если стена однородная, то в ее толще происходит изменение температуры от комнатной температуры стены, например + 20 по Цельсию, до предположим -20 снаружи. В неоднороной стене происходит то же самое но с разной скоростью в разных материалах. Если это хороший утеплитель, температура изменяется круто, если камень (кирпич) – полого. В порах стены находится воздух (она же дышит), а воздухе – пары воды. И обязательно в каком-то месте толщи стены возникает такое явление, как точка росы. Летом ночью бывает. Воздух охлаждается, и пары конденсируются в росу. Роса это вода. Что делает в толще стены сконденсировавшаяся вода зимой? Правильно, замерзает. Делает это она преимущественно в наружной части стены. При этом ухудшает ее теплосберегающие качества, поскольку лед – очень плохой теплоизолятор. Предположим, лед занял наружную толщу стены глубиной один см. Это значит, что ваша стена стала на один см тоньше. Мороз подобрался поближе. Но это еще не все! Теперь точка росы отодвинулась вглубь стены на один см. И если мороз продолжительный, то и второй см замерзнет, а потом третий. Вы, конечно, своими тепловыми приборами будете этому процессу противостоять: зарядите всю энергию, какая есть на полную мощность. Но денег не жалко?
Буквально две недели назад я сопоставлял цены каркасной стены с утеплителем и пенобетонной стены. Оказалось, что пенобетон раза в два дороже. Да еще в работе более трудоемок.
Я являюсь убежденным и ярым приверженцем каркасного домостроения. Мое кредо: бетонная плита малого заглубления в фундаменте, а на нем легкая каркасная конструкция. Отлично, кстати, работающая и при землетрясениях. Получается этакий поплавок, имеющий совершенно поразительную устойчивость.
Утеплитель может быть с закрытой пористой структурой, как, например, пенополистирол или вспененное стекло (не знаю, как называется) и с открытой пористой структурой – всякие минеральные ваты. Закрытопористые влаги не боятся. Там специальных мер для защиты от замерзания влаги применять не надо. Но они не дешевы. Совершенно, кстати не понимаю, почему вспененное стекло довольно дорого. Может быть, потому, что его мало производят?
Открытопористые утеплители от водяных паров надо защищать. Откуда пар берется? От нас с Вами. Мы дышим и выдыхаем пар. Кипятим чайник. Потеем. Моем голову, а потом сохнем. Белье сушим. Чтобы пар не залез в утеплитель и не устроил все эти ужасы с точкой росы, утеплитель отгораживают от внутренних помещений парозоляцией. Раньше для этого использовался пергамин, а теперь полиэтиленовая пленка. Именно поэтому Дмитрий охарактеризовал такой дом, как полиэтиленовый мешок.
Согласен, в мешке плохо. Если только не сделать приточную вентиляцию. А приточный воздух можно зимой греть, а летом охлаждать. Вы получаете дополнительный источник тепла замой и кондиционер летом. А приточная вентиляция нужна не только для полиэтиленовых мешков. Тут дело сложнее.
Несмотря на то, что бетон дышит, вентиляция наших квартир происходит за счет неплотностей (читай: щелей) в окнах и дверях. Через окна и двери воздух входит, а через вентиляционные решетки на кухне и в ванной-туалете выходит. И все счастливы. Только дует очень. Теперь Вы делаете современные окна с двойными и тройными уплотнениями, со стеклопакетами, и вентиляция у вас в квартире кончается. Теперь окна надо держать приоткрытыми. Но опять дует.
Мне посчастливилось пожить в доме более старой, сталинской постройки. Там в полу в каждой комнате в углу тоже были решетки для приточной вентиляции. Оказывается, раньше строители не полагались на щели в окнах, а устраивали приточную вентиляцию. Дальше – больше. Изучая этот вопрос, я наткнулся на статью академика Гржим-Гржимайло, специалиста по теплообменным процессам в домостроении, писаную в начале двадцатых годов. В этой статье он рассуждает о том, какой температуры следует подавать воздух в жилое помещение. То есть речь вообще идет о принудительной вентиляции. Заметьте, что тогда никаких полиэтиленовых мешков не было. Рекомендации Гржим-Гржимайло сводились к тому, что воздух надо подавать в помещение снизу, и доложен он быть +15 по Цельсию. Если он будет более теплым, то уйдет под потолок и старый воздух вытеснен не будет, а если будет меньше 15, то останется внизу и тоже бестолку.
Я не спорю. У бревенчатой избы, наверное, действительно какие-то особые свойства. НО! Такие толстые бревна мне недоступны. А делать из более тонких… У наших соседей бревенчатый домик 6 на 6. Так вот, когда вьюга, не то, что у наветренной стены, а и вообще в нем находиться не хочется. Я понимаю, тому может быть множество причин: качество проконопачивания (или как там его) швов, качество самих бревен, режим влажности внутри и прочее, прочее. А Вы уверены, что, остановившись на бревенчатом доме, вы получите все, как надо?
Так вот, все дома (разве что кроме бревенчатых, да и то не уверен) требуют приточной вентиляции, несмотря на то, дышат стены или не дышат.
Теперь об утеплителе. Я использовал пеноизол. И пока считаю его лучшим утеплителем. Несколько лет назад про него ничего не было известно. Я по крохам собрал информацию, нашел производителя и купил. Тогда он стоил около десяти долларов за кубометр! Теперь - раза в два больше. Но это все еще в разы дешевле любого другого. Горения не поддерживает. Мышь его не любит. Вредных излучений не имеет. Не разлагается. При пожаре ядов не испускает. Пожалуй, хватит, а то на рекламу похоже. Но будут вопросы – отвечу.
Итак, изнутри пароизоляция. Парам вроде бы неоткуда взяться. Но, как говорится: вода дырочку найдет! Поэтому следующим устройством стены является высушиватель. Он же вентилируемый фасад. Устроен он таким образом: на расстоянии 40 -50 мм от стены устраивается сплошной экран. Делается это конструктивно таким образом, чтобы воздушная щель вдоль стены шла вертикально. Если сделать в эту щель доступ воздуха снизу и выход воздуха вверху, то возникнет тяга. В этих щелях будет постоянно дуть ветер снизу вверх. И он будет вытягивать все пары, которые почему-то попали в утеплитель. Будет днем и ночью 365 дней в году его высушивать (пульверизатор помните? Тот же принцип).
Теперь какая же должна быть стена? То есть, какая должна быть стена по моему разумению?
Каркас мы уже поставили. Снаружи обшиваем его несерьезным листовым материалом. Дышащим. Например, мягким ДВП. Так делают в Финляндии и Эстонии. Там этот ДВП даже называется ветровой плитой. Далее, набиваем вертикально рейки 30 – 50 мм. И обшиваем все это по рейкам каким-нибудь уже серьезным листовым материалом: ОСП, ЦСП, ацеидом. Далее, шпаклюем и красим. Можно, чтобы не дышало масляной краской. Дом уже красив, можно на его фоне фотографироваться. Хотя по существу, его еще нет.
Совсем круто будет, если между рейками и внешней обшивкой разместить 25 - 30 мм толщиной пенополистирол. Это для того, чтобы точка росы попала внутрь его. Пусть там и остается. Для пенополистирола она не страшна, он ведь не дышит.
Заходим внутрь дома. Видим стойки каркаса, обшитые снаружи. Как бы ниши, полости. Заполняем эти полости пеноизолом на все 15 см. А теперь внимание! В качестве пароизоляции используем пенофол! Это вспененный полиэтилен, покрытый алюминиевой фольгой. Фольгированный, по научному. Прибиваем пенофол скобками к стойкам каркаса и заклеиваем швы специальной клейкой лентой. Это уже внутри дома, поэтому беспокоиться о том, не отвалится ли лента не морозе, не следует. На самом деле, это уже конец: стена готова. Остальное – облицовка.
Теперь прибиваем вертикальные рейки 30 – 50 мм и по ним – гипсокартон. Почему так? Фольга лучше работает, когда есть воздушный промежуток. А делает она вот что: всякое тепловое излучение изнутри дома она отражает обратно в дом, чем существенно улучшает показатели теплосбережения. Кстати под гипсокартон можно засунуть все кабели, трубы, антенны, электропроводку.
Многие его не любят. Я тоже не любил, пока не принял решение делать так, как описал. А теперь оказалось, что его можно легко продырявить, вырезать любую дыру, если надо. А потом столь же легко заделать.
По гипсокартону – обои, дышащие. Кстати, гипсокартон еще будет регулировать влажность в помещении. Излишнюю влагу он в себя впитает, а когда будет суше, выпустит ее обратно в воздух.
А дно этих конструктивных вертикальных щелей, как наружных, так и внутренних имеет смысл посыпать битым стеклом. Говорят, мышь его страсть как не любит.
А теперь давайте дальше посмотрим. В наружных каналах ветер свищет, утеплитель сушит. А во внутренних – ничего. А почему бы в них не подавать зимой снизу теплый воздух малой скоростью? Гипсокартон дышит. Этот воздух может проникать в комнаты медленным фронтом, как в избе. Но это так, идея. Приточная вентиляция должна быть, само собой.
Вот и все. Вся стена от силы 30 см толщиной. Дешевле не бывает. А по эффективности мне просто не с чем сравнить.
С уважением, Андрей Федосеев.
