Расчет стены каркасного дома

• Каркасные дома: из чего делают стены
• Строительство стен: этапы работы
• Расчет каркасных стен деревянных домов
• Пример расчета стен каркасного дома

Главная технологическая «изюминка» каркасного домостроения – каркас дома, обладающий надежностью, устойчивостью и дающий возможность быстро собрать стены и кровлю. Не менее важной «изюминкой» каркасной технологии являются стены, обеспечивающие тепло и комфортное проживание в доме. Именно из-за того, как устроена стена каркасного дома и возникает высокая энергоэффективность каркасного дома.

Каркасные дома: из чего делают стены

Из чего сделать стены в каркасном доме решает заказчик, а проектировщики предлагают ему материалы и конструкцию пирога стены под задачи заказчика. Стена каркасного дома представляет собой многослойный пирог из строительных материалов. 

Если каркас собирается на строительной площадке, то шаг стоек каркаса равен ширине утеплителя, который размещается плотно между стойками. Пирог стены в этом случае практически не имеет стыков минераловатных плит, что обеспечивает герметичность пирога стены. Пирог с наружной стороны стены защищен плитой из ОСП-3, на которую закрепляют ветрозащитную и влагозащитную пленку. Плита ОСП усиливает жесткость каркаса. Стойки каркаса изготавливают из высушенной древесины, что практически исключает усадку дома. Брус естественной влажности при высыхании может деформироваться и нарушить конструкцию каркаса.

С внутренней стороны в некоторых вариантах пирога также обшивают каркас ОСП-3, меньшей толщины, чем снаружи. Толщина ОСП для стен каркасного дома варьируется в размерах 9-18 мм. Но в любом случае утеплитель изолируется парозащитной пленкой. Толщина утеплительного слоя зависит от задачи утепления дома. Летние каркасные дома под ключ с внутренней стороны обшиваются влагостойким гипсокартоном, служащим основой для чистовой отделки здания. Толщина утеплителя в них невелика, так как нет необходимости постоянно защищать жильцов дома от зимних морозов. Кроме этого, в летних домах не проводят расчетов точки росы, так как перепады температур снаружи и внутри дома в летний период невелики и конденсат внутри стен не образуется.

Стойки каркаса дома не должны оставаться без тепловой защиты. Дерево является проводником тепла и через стойки проходят мостики холода, если они не изолированы от внешней среды. Поэтому часто внешнюю сторону стены каркасного дома снабжают дополнительной теплоизоляцией, закрывая непосредственный выход деревянных стоек каркаса на улицу.

Одновременно с внешней стороны устраивают вентиляционный зазор между внешним отделочным материалом и ветрозащитной пленкой. В этот зазор выводят точку росы, путем регулирования толщины утеплителя в стене.

Толщина утеплителя в идеальном варианте должна быть равна ширине стойки каркаса. Лучший утеплитель для каркасного дома – жесткая плита из минеральной или базальтовой ваты. Такой утеплитель удобен по технологическим параметрам, его просто монтировать, а также он более устойчив к воздействию влаги и со временем не оседает в стене, как это происходит с минеральной ватой.

Для средней полосы России толщина утеплителя достаточна, если соответствует толщине бруса каркаса в 150 мм. В более суровых условиях при сохранении сечения бруса 150 х 150 мм устройство стены усиливается рядом дополнительных стоек и дополнительным слоем утеплителя в них.

Толщина стен достигает 200-250 мм с учетом толщины ОСБ для стен каркасного дома и наружной обшивки дома. В качестве наружной отделки дома используют материал по желанию заказчика: сайдинг, вагонку, кирпич, искусственный или натуральный камень, блок-хаус и другие материалы.

С точки зрения сопротивления теплопередачи не принципиально, какой толщины ОСБ на стены каркасного дома. Это важно с позиции усиления каркаса дома, его жесткости и надежности. Поэтому применяют плиты той толщины, которая в большей мере усиливает каркас, а для этого достаточно плиты толщиной 14 мм.

Строительство стен: этапы работы

В канадской технологии возведения каркасных домов стены возводятся на платформе чернового пола. На участок поставляется домокомплект из подготовленных в соответствии с проектом строительных материалов или крупноразмерных панелей. Рамочные конструкции стен устанавливаются на обвязку фундамента и крепятся анкерными болтами. Если конструкция не обшита на заводе ОСП, то это выполняют на стройплощадке. Предпочтительно обшивать каркас снаружи, тогда остальная работа будет производиться внутри помещения.

В классическом варианте возведения каркасных домов после установки стен возводят кровлю, но это не обязательно. Достаточно сделать обвязку для чердачного перекрытия, чтобы зафиксировать жесткий каркас дома.

Стены заполняются утеплителем и закрываются пароизолирующей пленкой. Если дополнительный слой утеплителя располагается изнутри, то вместе с ним прокладывают инженерные коммуникации. После этого производят зашивку стен выбранным материалом, ОСП-3 или гипсокартоном.

Снаружи дома на плиты ОСП крепится гидроветрозащитная мембрана, она препятствует проникновению влаги в стену дома и пропускает наружу пар. Пароизоляционная пленка не пропускает пар из дома в стену. Этими защитными пленками достигается высокая степень изоляции и сохранность утеплителя и деревянных конструкций внутри стены от влаги. Для пароизоляции стены могут использоваться обычная полиэтиленовая пленка или специальные пароизоляционные пленки. Последние гораздо лучше выполняют функцию пароизоляции. Важно правильно монтировать пленки на стену дома, от этого зависит, будет ли служить долго утеплитель в стене.

Расчет каркасных стен деревянных домов

Главным показателем при расчете стен каркасного дома является показатель сопротивления теплопередачи – Rp. Этот показатель отражен в СНиП и для каждого региона рассчитывается исходя из средних температурных значений  в холодное время года.

Формула расчета проста: Rp = толщина материала стены в метрах / коэффициент теплопроводности материала Вт/(м·°C).

Для многослойного пирога стены определяют этот коэффициент для каждого материала и суммируют все показатели.

Теплопроводность материалов можно найти  у их производителей. Например, для минеральной ваты каменной,  плотностью 140-175 кг/м3 она равна 0,043. Мы даем ссылку на таблицу теплопроводности строительных материалов.

Пример расчета стен каркасного дома

В многослойном пироге стены каркасного дома при расчете стены можно пренебречь показателями теплопроводности большинства его компонентов из-за малой толщины материала (пленки) и большой разницы коэффициентов теплопередачи утеплителя и ограждающих элементов стены. По сути, главным образом на толщину стены каркасного дома влияет толщина утеплителя, остальные элементы пирога принимаются как данные.

Для Московской области толщина стены каркасного дома определяется следующим образом:

Rp = Искомая толщина стены / коэффициент теплопроводности материала

Материал, например, минеральная вата каменная плотностью 140-175 кг/м3 – 0,043.

Тогда:

3,28 = Искомая толщина стены / 0,043.

Искомая толщина стены = 3,28 * 0,043 = 0,141 м.

Толщина утеплителя должна быть кратной толщине поступающей в продажу 50 мм, тогда толщину утеплителя округляем до кратной  и определяем ее величину в 15 см. К этой величине добавляем толщину ограждающих конструкций, ОСП, гипсокартона, толщину отделки стены.