Самодеятельное строительство и ремонт

В давние времена строения возводились массивные, с мощными стенами. Связано это было в том числе и с обеспечением теплозащитных свойств. wallСегодня существуют проверенные на практике методики определения такого параметра как минимальная толщина стен. Что это дает в практической области? По сути, нет необходимости возводить стены, которые заведомо не принесут существенной пользы – это выливается в банальную трату лишних средств. С другой стороны, учитывая наши климатические условия, стены должны в полной мере обеспечивать выполнение своих основных функций. Речь в том числе идет и обеспечении приемлемых климатических условий внутри формируемого помещения в любое время года, даже при значительном отклонении параметров (температура, влажность) от их среднестатистических значений.

Сразу необходимо акцентировать внимание на том, что некоторые приведенные ниже цифры могут, мягко говоря, шокировать своими значениями. Однако, стоит понимать, что расчеты проводились исключительно для однослойных стен. На практике же чаще всего используются многослойные варианты с применением утеплителей, что значительно уменьшает размеры стен. Тем не менее, приведенные параметры позволяют будущему владельцу строения более точно определиться с материалом.

Материалы для стен

Существует три основных, можно сказать, классических, вида материала, которые активно применяются сегодня (да и использовались ранее) при возведении стен, — это дерево, кирпич и камень. Однако, современные строительные технологии не стоят на месте. Это приводит к тому, что на рынке строительным материалов можно найти и более современные варианты, обладающие улучшенными характеристиками по многим параметрам (теплопроводность, паропроводность и т.д.) по сравнению с «классикой». Сюда смело можно отнести такие материалы как керамические, легкобетонные, облегченные и многие другие. Однако, в каждом из этих решений необходимая толщина стен будет абсолютно разной.

Условия эксплуатации и влажностный режим в помещении

Как было отмечено, основными показателями кроме прочностных характеристик являются условия эксплуатации зданий (климатические условия). Здесь не последнюю роль играет влажность в помещении, ограниченном возводимыми стенами. Как следствие, было принято в обиход понятие режима эксплуатации. Эти режимы следующие: мокрый, влажный, нормальный и сухой. Собственно, ниже приведена вниманию читателей таблица, которая в полной мере отражает принцип определения режима эксплуатации.

Режим



Влажность воздуха внутри помещения (%) при определенной температуре окружающего воздуха

До 12 градусов

12-24 градуса

Более 24 градусов

Сухой

Менее 60%

Менее 50%

Менее 40%

Нормальный

60-75%

50-60%

40-50%

Влажный

Более 75%

60-75%

50-60%

Мокрый

Более 75%

Более 60%

Что в конечном итоге дает режим эксплуатации? Этот показатель определяет условия эксплуатации. Которые бывают двух видов – А и Б ( в соответствии с приведенной таблицей)

Режим

Зона влажности

Сухая

Нормальная

Влажная

Сухой

А

А

Б

Нормальный

А

Б

Б

Мокрый и влажный

Б

Б

Б

В приведенной выше таблице цветом выделены условия эксплуатации, характерные для средней полосы Российской Федерации, в том числе и для наиболее плотно населенной Москвы и области.

Коэффициент теплового сопротивления будущей конструкции

Изначально специалисты рекомендуют определить конструкцию будущей стены. Но для этого необходимо выполнить ряд пусть и не сложных, но математических расчетов, которые, в конечном итоге, позволят определиться с предстоящими затратами на отопительный процесс.

Во время приобретения материала для стены очень важно ознакомиться с его техническими характеристиками. В первую очередь речь идет о таком показателе как λ – коэффициент теплопроводности. Он важен при расчете такого параметра как тепловое сопротивление всей конструкции, а также толщины будущей стены. Собственно, тепловое сопротивление всей конструкции R рассчитывается по следующей формуле:

R=L/ λ, где L – толщина стены, а λ – соответственно, коэффициент теплопроводности.

Стоит отметить, что рассчитываемый параметр по современным стандартам должен быть не менее 3,2 Вт/м*С. Это, в принципе, достаточно серьезное значение.

Примеры расчетов

Далее приводятся некоторые примеры расчетов.

  1. Блок бетона ячеистого, имеющего толщину 300 мм. Он имеет коэффициент теплопроводности λ=0,12 Вт/м*С. Используя вышеприведенную формулу, получаем значение теплового сопротивления всей конструкции R=2,5 Вт/м*С. Отсюда напрашивается вывод о том, что эта цифра несколько меньше нормы. Как следствие. Расходы на отопление будущего здания с подобной стеной значительно возрастут.
  2. Тот же блок, но уже толщиной 400 мм будет иметь значение R=3,3 Вт/м*С. Как видно из результата, значение немного выше нормативного. Стоит отметить, что подобного рода расчеты имеют смысл только в том случае, если блоки укладываются с применением клея. Еще один аспект. Если использовать формулу немного в ином виде L=R* λ, то собственно можно рассчитывать такой показатель как минимальная толщина внешних стен для будущего строения. При этом R используем равным 3,2 Вт/м*С, что в полной мере соответствует современным санитарным нормам.
  3. Если проанализировать знаменитые газосиликатные блоки, которые, кстати, имеют толщину в 500 мм, то можно получить следующие результаты. Учитывая коэффициент λ=0,16 Вт/м*С, а также имеющуюся толщину, можно получить R=3,125 Вт/м*С. Как видно из результата, до нормы он немного не дотягивает.

Как рассчитать толщину стены?

Долее необходимо в качестве примера произвести расчет минимальной толщины стены для различных, наиболее популярных, стеновых материалов. При расчетах используется все та же формула.

  1. Классическое дерево (в данном примере сосна и ель) имеет коэффициент теплопроводности λ при анализе поперек волокон древесины 0,18 Вт/м*С. Исходя из этого определяем минимальную толщину с учетом современных санитарных требований. 3,2*0,18=0,576 м или 576 мм.
  2. Часто стены возводят из кирпича. Однако, простой глиняный кирпич или его силикатный аналог имеет коэффициент теплопроводности λ равный 0,81 Вт/м*С. Как следствие, толщина стены должна составлять приблизительно 2,6 м. Понятно, что подобную «крепость» строить никто не будет. Вариантом решения данной проблемы является, безусловно, использование утеплителей. Например, минералованный утеплитель будет иметь коэффициент теплопроводности λ=0,044 Вт/м*С. В результате необходимая минимальная толщина его должна составлять 0,14 м (полтора спичечных коробка советских времен по длине).
  3. В качестве примера можно также рассмотреть вариант применения такого материала как железобетон. Коэффициент теплопроводности материала составляет целых 2,04 Вт/м*С. В этом случае минимальная ширина стены должна составлять 6,5 м. Можно представить себе это строение – прекрасный, надо отметить, получается бункер.

Сводная таблица

В рассмотренных выше примерах расчета учитывается средняя полоса России. Однако, стоит понимать, что подобного рода расчеты востребованы и для других регионов и городов страны. По этой причине ниже приведена сводная таблица для некоторых крупных городов с указанием материала и необходимой1 минимальной толщины будущей стены жилого дома.

 

№ п/п

Город

Сопро-тивление тепло-передаче

Материал

λ

Минимальная толщина возводимой стены, м

1

Санкт-Петербург

3,15

Силикатный кирпич

0,87

2,74

Строительный кирпич

0,57

1,80

Экстудированый полистирол

0,03

0,095

Деревянный брус

0,15

0,47

Газобетонный блок

0,14

0,44

Минераловатная плита

0,04

0,126

2

Барнаул

3,7

Силикатный кирпич

0,87

3,2

Строительный кирпич

0,57

2,1

Экстудированый полистирол

0,03

0,11

Деревянный брус

0,15

0,56

Газобетонный блок

0,14

0,52

Минераловатная плита

0,04

0,15

3

Саратов

3,15

Силикатный кирпич

0,87

2,74

Строительный кирпич

0,57

1,80

Экстудированый полистирол

0,03

0,095

Деревянный брус

0,15

0,47

Газобетонный блок

0,14

0,44

Минераловатная плита

0,04

0,126

4

Казань

3,4

Силикатный кирпич

0,87

2,96

Строительный кирпич

0,57

1,94

Экстудированый полистирол

0,03

0,1

Деревянный брус

0,15

0,51

Газобетонный блок

0,14

0,48

Минераловатная плита

0,04

0,136

5

Южно-Сахалинск

3,4

Силикатный кирпич

0,87

2,96

Строительный кирпич

0,57

1,94

Экстудированый полистирол

0,03

0,1

Деревянный брус

0,15

0,51

Газобетонный блок

0,14

0,48

Минераловатная плита

0,04

0,136

6

Петропавловс-Камчатский

3,4

Силикатный кирпич

0,87

2,96

Строительный кирпич

0,57

1,94

Экстудированый полистирол

0,03

0,1

Деревянный брус

0,15

0,51

Газобетонный блок

0,14

0,48

Минераловатная плита

0,04

0,136

7

Ижевск

3,45

Силикатный кирпич

0,87

3,0

Строительный кирпич

0,57

1,97

Экстудированый полистирол

0,03

0,104

Деревянный брус

0,15

0,52

Газобетонный блок

0,14

0,48

Минераловатная плита

0,04

0,138

8

Сочи

2,7

Силикатный кирпич

0,87

2,35

Строительный кирпич

0,57

1,54

Экстудированый полистирол

0,03

0,081

Деревянный брус

0,15

0,4

Газобетонный блок

0,14

0,38

Минераловатная плита

0,04

0,108

 

Заключение

Здесь необходимо акцентировать внимание на следующих аспектах.

  • Во-первых, все расчеты для многослойных стен должны выполняться аналогичным образом, только отдельные результаты «слоев» просто суммируются.
  • Во-вторых, несмотря на кажущуюся простоту самой формулы, именно она способна еще на стадии проектирования будущего строения с достаточной степенью точности позволит определить оптимальный материал и толщину стен.
  • В-третьих, стоит понимать, что данные расчеты не являются единственным аргументом при определении материалов и толщин стен. Есть еще много факторов, которые в той или иной степени также должны быть учтены. Подходить к решению данного вопроса необходимо исключительно комплексно.

Все статьи сайта написаны исключительно не корысти ради, а токмо волею пославшей меня жены на основе собственного опыта и лучших тематических источников.
Если Вам понравилась статья - поделитесь ей в социальных сетях!
 
 


Подпишитесь на обновления сейчас и получайте полезные тематические материалы!






Пройди тест!
Мы в соц сетях