Какая должна быть толщина стен в деревянном доме?
Как сделать деревянный дом теплым? Какая должна быть толщина стен в деревянных домах в Московской области? Какая теплопроводность и сопротивление теплопроводности древесины? Попытаемся ответить на эти вопросы.
До 21.10.2003 г. основным документом, который регулировал строительные нормы, был СНиП II-3-79* Строительная теплотехника. В этом документе были приведены таблицы и приложения, в которых были указаны конкретные цифры и коэффициенты по теплопроводности различных материалов, а также требования по сопротивлению теплопередаче стен, окон и дверных проемов, перекрытий подвалов и чердаков. Формула определения расчетного сопротивления теплопередачи стены (R req). которая использовалась при строительстве жилых домов, выглядит так:
R req = 1/а1 + толщина материала в метрах / на коэффициент теплопроводности материала + 1/а2
где а1 - это коэффициент теплообмена у внутренней поверхности ограждения, равный 8,7 Вт/м°C;
где а2 - это коэффициент теплообмена у наружной поверхности ограждения, равный 23 Вт/м°C;
Исходя из этой формулы, для Москвы и Московской области норматив на сопротивление теплопередаче для стен высчитывался 3,16 м°C/Вт. Поэтому огромное количество частных застройщиков, начиная строить свои дома из бруса сейчас, пытаются рассчитать толщину стен в своем доме, опираясь именно на эту цифру. Несмотря на то, что СНиП II-3-79* Строительная теплотехника прекратил свое действие 21.10.2003 г. Представляем Вам расчеты на базе этого уже не существующего СНиПа для того, чтобы показать, как реально выглядели сухие и правдивые цифры для толщины стены согласно этому СНиПу:
Прежде, чем привести расчеты о толщине стены при условиях эксплуатации Б, стоит пояснить, а что же это такое - условия эксплуатации Б? Необходимо ли для вашего дома делать расчеты на основании условий эксплуатации Б или нет, зависит от того, какой у вас в доме влажностный режим, и в какой климатической зоне с точки зрения влажности, ваша местность находится. по СНиП II-3-79* Строительная теплотехника есть 3 зоны по влажности: сухая, нормальная и влажная. Московская область находятся в нормальной зоне по влажности и в ней расчеты принимаются при условиях эксплуатации Б.
- Современная механизированная штукатурка в Москве позволяет существенно ускорить процесс отделки стен и потолков в строительных проектах.
- С помощью современных механизированных систем штукатурки возможно достичь высокой точности и качества отделки, сократив при этом затраты на ручной труд и материалы.
- Механизированная штукатурка в Москве используется как в жилищном строительстве, так и в коммерческих проектах, позволяя создать эффективное решение для любого проекта отделки.
Расчетная толщина стены при использовании данных о сопротивлении теплопередаче материалов при условиях эксплуатации Б, в соответствии с приложениями 1 и 2 СНиП II-3-79* Строительная теплотехникаи ГОСТ 19222-84, ГОСТ 25485-89, ГОСТ 530-2007.
1) сосна плотностью 500 кг/м3. теплопроводность в условиях эксплуатации Б = 0,18 Вт/м°C:
1/8,7+ 0,54/0,18+1/23=0,1149+3,0526+0,0434=3,16 м°C/Вт = стена 54 см.
2) газобетон плотностью 500 кг/м3. конструкционно-теплоизоляционный, марка D500 по ГОСТ 25485-89 БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ; теплопроводность при условиях эксплуатации Б = 0,21 Вт/м°C:
1/8,7+ 0,63/0,21+1/23=0,1149+3+0,0434= 3,16 м°C/Вт = стена 63 см.
3) керамический одинарный эффективный рядовой кирпич (250х120х65) плотностью 1320 кг/м3, конструкционный, ГОСТ 530-2007 Кирпич и камни керамические. Общие технические условия; теплопроводность при условиях эксплуатации Б ( при влажности материала 2%) = 0,58 Вт/м°C:
1/8,7+ 1,74/0,58+1/23=0,1149+3+0,0434= 3,16 м°C/Вт = стена 1 м. 74 см.
Как видно из расчетов, несущие стены при строительстве деревянных домов при условиях эксплуатации Б должны быть толщиной 54 см. Но ведь в реальности этого нет. Стены из сосны толщиной в 54 см. не встречаются даже в тайге, где лес бесплатный. Да и стены домов кирпича, толщиной 1,74 м соответственно, тоже представить трудно. Для сравнения, в наших современных кирпичных домах толщина стен 62 см. Тогда встает резонный вопрос: «А какой толщины должны быть стены, и какими нормами надо руководствоваться при строительстве своего дома сегодня?». Застройщикам Московской области в наши дни следует руководствоваться двумя основными документами:
1. СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003
2. ТСН НТП - 99 МО (Нормы теплотехнического проектирования гражданских зданий учетом энергосбережения для Московской области)
В нашей стране есть огромное количество жилых домов с толщиной стен в 2,5 керамического или силикатного полнотелого кирпича (62 см.) Такой кирпич имеет теплопроводность примерно 0,7 Вт/м°C при условиях эксплуатации Б (при влажности материала 2%). Для того чтобы выполнить условия СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 и ТСН НТП - 99 МО в наше время стены из такого кирпича в Московском регионе должны иметь ширину 1 м. 74 см. На этом простом примере видно, что современные требования к условиям энергосбережения почти в 3 раза жестче, чем старые. В Советском Союзе топливо стоило копейки, поэтому вопросам энергосбережения никто не уделял никакого внимания. Ну а как же миллионы россиян, живущих в домах со стенами из полнотелого кирпича толщиной 62 см. Ведь у них в квартирах те же самые 20 градусов по Цельсию, да и жить в кирпичных домах им так же комфортно, как и современным застройщикам. Просто все дело в том, что СНиП II-3-79* СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА, действовавший до 21.10.2003 г. и последний СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 не распространяются на дома, построенные до их введения.
Итак, какие же требования к толщине стен предъявляет СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003.
В пункте 5.1 нормами установлены три показателя тепловой защиты здания:
а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций здания;
б) санитарно-гигиенический, включающий температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающих конструкций и температуру на внутренней поверхности выше температуры точки росы;
в) удельный расход тепловой энергии на отопление здания, позволяющий варьировать величинами теплозащитных свойств различных видов ограждающих конструкций зданий с учетом объемно-планировочных решений здания и выбора систем поддержания микроклимата для достижения нормируемого значения этого показателя.
Требования тепловой защиты здания будут выполнены, если в жилых и общественных зданиях будут соблюдены требования показателей "а" и "б" либо "б" и "в".
Таким образом, чтобы выполнить требования СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003 по тепловой защите своего дома, у вас есть три варианта:
Вариант №1.
Вы должны полностью выполнить требования п.5.3 СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003, и ваши стены вашего деревянного дома должны иметь сопротивление теплопередаче при условиях эксплуатации Б не ниже 3,16 м°C/Вт (для Московской области).
Вариант №2.
Вы можете не соблюдать требование по толщине стены, и стены деревянного дома могут иметь сопротивление теплопередаче стены ниже 3,16 м°C/Вт (для Московской области). Но в этом случае, вы обязаны выполнить подпункты б и в пункта 5.1. СНиП ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ 23-02-2003. Другими словами ваш дом должен иметь такую толщину стен, реальное сопротивление теплопередаче которых будет не ниже 2,8 м°C/Вт. но при этом весь ваш дом должен удовлетворять главному требованию по удельному расходу тепловой энергии системой теплоснабжения на отопление всего здания. Для того, чтобы выполнить это требование, вам придется очень хорошо постараться с утеплением окон и дверных проемов, перекрытий подвалов и чердаков, устранением «мостиков холода» и с организацией правильного воздухообмена в помещении.
Согласно СНиП, требуемое сопротивление теплопередаче равно для:
- окон и балконных дверей = 0,54 м2 · ° С/Вт
- покрытия = 4,71 м2 · ° С/Вт
- перекрытия первого этажа = 4,16 м2 · ° С/Вт
Вариант №3
Если Вы озабочены соблюдением всех СНиПов по теплопроводности, то возможен и третий вариант строительства деревянного дома. Рекомендуем построить деревянный дом из профилированного или клееного бруса толщина стен 200 мм (R req = 1,3 м°C/Вт). Если позволяет размер и простота конструкции, то можно уменьшить толщину стены 140 мм (R req = 1 м°C/Вт ). Потом, на этапе отделки, утеплить деревянный дом с наружи 'кструдированным пенополистиролом (Пеноплекс, Урса) и обшить вагонкой, имитацией бруса или блок-хаусом. Расчетный коэффициент теплопроводности Пеноплекса при условиях эксплуатации "Б" равен 0,032 м°C/Вт.
Рассчитываем Коэффициент сопротивление теплопередаче при ширине пенополистерола (Пеноплекса) 50мм.
1/8,7+ 0,05/0,032+1/23=0,1149+3,0526+0,043 4= 1,7 м°C/Вт = толщина Пеноплекса 50 мм.
при ширене пенополистерола (Пеноплекса) 70мм
1/8,7+ 0,7/0,032+1/23=0,1149+3,0526+0,043 4= 2,3 м°C/Вт = толщина Пеноплекса 70 мм.
Итого, суммарный Коэффициент сопротивления теплопередачи ( R req) стены деревянного дома из бруса толщиной 140 мм утепленной Пеноплексом, толщиной 70мм будет 1 + 2,3 = 3,3 м°C/Вт
Итого, суммарный Коэффициент сопротивления теплопередачи ( R req) стены деревянного дома из бруса толщиной 200 мм утепленной Пеноплексом, толщиной 50 мм будет 1,3 + 1,7 = 3 м°C/Вт.
Как рассчитывать Коэффициент сопротивления теплопередачи для оцилиндрованного бревна диаметром 240 мм, и толщиной в самом узком месте между бревнами 120мм? Для расчета используется усредняющий коэфициент бревенчатой стены равный 0,84. Следовательно, оцилиндрованное бревно диаметром 240 мм равно брусу с равномерной толщиной 201,6 мм (240*0,84).
А какова же реальность, ставшая результатом строительства домов и коттеджей в современной России? Какая толщина стен достаточна для того, чтобы вы могли чувствовать себя комфортно в своем доме, и при этом не видеть страшных снов о том, как плохо утепленные стены уничтожают вашу наличность в виде затрат на газ, уголь, электричество или солярку? Какие основные факторы влияют на выбор той или иной толщины стен для вашего деревянного дома?
Толщина стен подбирается исходя из нескольких факторов, но главными из них являются:
1) прочность и устойчивость стены.
2) ее теплотехнические характеристики.
3) комфортность проживания в доме со стенами из такого материала.
Существующая реальность и практика показали, что в Московской области частные застройщики без использования утеплителей строят стены следующей толщины:
1) Деревянные дома из сосны и ели плотностью 500 кг/м3. конструкционный. теплопроводность в сухом состоянии = 0,09 Вт/м°C, реальная теплопроводность при условиях эксплуатации Б = 0,18 Вт/м°C.
Основная толщина стен для срубов и домов из бруса находится в диапазоне 21-28 см.
Реальное сопротивление теплопередаче такой стены в условиях эксплуатации Б вместе с отделкой вагонкой, блокхаусом и т.д. будет. стена 21-28 см = 1,3 - 2,0 м2.оС/Вт
2) D-500 плотностью 500 кг/м3. конструкционно-теплоизоляционный, теплопроводность в сухом состоянии = 0,12 Вт/м°C, реальная теплопроводность при условиях эксплуатации Б в зависимости от производителя будет =от 0,17 Вт/м°C до 0,22 Вт/м°C: Дома из газобетона
Основная толщина стен для домов из газобетона D-500 на территории Московской области составляет 50 см. Все такие дома были построены до 01.01.2009 г. и опирались на ГОСТ 25485-89 БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ. В соответствие с действующим ГОСТ 31359-2007, реальное сопротивление теплопередаче стены толщиной 50 см. в условиях эксплуатации Б вместе с отделкой штукатуркой, сайдингом, облицовочным кирпичом будет примерно: стена 50 см = от 2,4 м2.оС/Вт до 3,1 м2.оС/Вт
3) Дома из керамического одинарного эффективного рядового кирпича (250х120х65) плотностью 1320 кг/м3, конструкционный - ГОСТ 530-2007 Кирпич и камни керамические. Общие технические условия; теплопроводность в сухом состоянии = 0,41 Вт/м°C; реальная теплопроводность в условиях эксплуатации Б (при влажности материала 2%) = 0,58 Вт/м°C
Без утепления стены из керамического одинарного эффективного рядового строительного кирпича сейчас не строят.
Потери тепла в деревянных домах происходят по трем основным направлениям:
1) потери тепла через стены, чердачные перекрытия и перекрытия первого этажа.
2) потери тепла через оконные и дверные проемы,
3) потери тепла путем конвекции и перетока воздуха через элементы наружного ограждения здания, который обычно происходит через открытые окна, двери и вентиляционные отверстия (принудительная или естественная вентиляция) или путем инфильтрации, т.е. проникновения воздуха через щели в ограждающих конструкциях здания, например по периметру дверных и оконных проемов.
Говоря о теплозащите дома, мы часто забываем, что через стены теряется не более 30% всего тепла в доме, поэтому увеличение толщины стен часто не ведет к значительной экономии теплопотерь в деревянном доме. Для справки: через оконные и дверные проемы происходят 26% теплопотерь, воздухообмен - 23%, перекрытия подвалов и чердаков около 20%. Следовательно, потери на отопление при использовании более тонких стен, следует умножать, на коэфициент 0,3, что значительно уменьшает стоимость потерь в денежном эквиваленте.
Приводим Вам расчет денежных потерь при толщине стены дома 240 мм, против установленной по СНиПам 540 мм деревянной стены или деревянной стены утепленной Пепоплексом до этого стандарта.
Увеличение толщины стены ((было 240 мм. - сопротивление теплопередаче 1,5 м2.оС/Вт, а стало 540 мм.- сопротивление теплопередаче 3,16 м2.оС/Вт). Получается, что при строительстве деревянных домов с толщиной стены 540 мм реальная экономия в потерях тепла составила порядка 47% от потерь тепла через стены и порядка 14% от всех потерь тепла в доме (через окна, двери, перекрытия, воздухообмен). Следовательно, Ваши затраты на отопление (газовое или электрическое) при утеплении стен деревянного дома до коэффициента сопротивления теплопередачи 3,16 м2.оС/Вт были бы меньше на 14%.
Много это или мало? Давайте считать дальше. Строить деревянные бревенчатые дома с толщиной стен 540 мм – это не реально. Следовательно, надо утеплять стены пенополистеролом (Пеноплексом).
Сколько это стоит?
Стоимость 1м2 пенополистерола (Пеноплекса) толщиной 50мм 165 руб /м2
Стоимость 1м2 евровагонки 185 руб /м2.
Стоимость работ по устройству утеплителя и обшивке вагонкой 550 руб /м2
Итого, утепление пеноплексом и обшивка вагонкой деревянного дома будет стоить ориентировочно 900 руб/м2
Стоимость утепления деревянного дома с площадью пола около 150 м2, будет ориентировочно стоить 250000 руб.
Стоимость 1м2 стены из профилированного бруса толщиной 140 мм -1430 руб./м.кв
Стоимость 1м2 стены из профилированного бруса толщиной 190 мм -1900 руб./м.кв
Стоимость 1м2 стены из клееного бруса толщиной 140 мм -2940 руб./м.кв
Стоимость 1м2 стены из клееного бруса толщиной 200 мм -4110 руб./м.кв
Рассчитайте сами, сколько процентов от стоимости интересующего Вас материала стен составляет стоимость утепления деревянного дома.
Утепление стен Пеноплексом и обшивка вагонкой деревянного дома выгодно, если конструкция позволяет заменить толщину стен с 200 мм на 140 мм.
Наши рекомендации по строительству деревянных домов в Московской области.
Если вы решили построить деревянный дом в Московской области, то мы рекомендуем делать стены толщиной 200-260мм.; максимально хорошо утеплить окна и дверные проемы, перекрытия подвалов и чердаков; организовать правильный воздухообмен в помещении.
Требования СНиПов к толщине стен неоправданно завышена. Больше половины жителей России живут в городских кирпичных домах с толщиной стен 62см. Я тоже принадлежу к их числу. После установки в своей квартире качественных пластиковых окон, могу с уверенностью сказать - "В моем доме тепло ".
Утепление стены Пеноплексом позволит сэкономить 14-16% на отоплении деревянного дома. Но внешний вид дома потеряет красоту бревенчатых перерубов и эстетику бревенчатой стены. Такие дома получаются очень теплыми, однако, чаще всего, уступают домам из бревна и бруса по комфортности и экологичности за счет присутствия в стенах синтетических материалов, а так же затрудненного воздухообмена и влагообмена. Не надо забывать, что через бревно и брус в закрытом помещении может меняться до 30% воздуха в сутки. Именно поэтому деревянные дома отличаются особым микроклиматом и высоким уровнем комфортности.
Заботиться о том, чтоб Ваш дом был теплым следует на этапе проектирования или выбора прокта. В жилых зданиях коэффициент остеклённости фасада, согласно СНиП должен быть не более 18%. Если Вы хотите проживать в деревянном доме круглый год, то лучше отказаться от "второго света" и подумать, чтоб помещения были компактными и потолки не слишком высокими. Другой вариант, вспомнить опыт предков и обозначить в проект зимнюю часть дома.
По материалам сайта: http://ruzod.ru